互感和自感 課件【知識精講+備課精研+高效課堂】 人教版(2019)高中物理選擇性必修二

橫縣百合完全中學：韋衍虎182761435372.4互感和自感問題導(dǎo)入

兩個線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機的音頻輸出端連接，線圈B與擴音器的輸入端連接。把線圈A插入線圈B時就能在擴音器上聽見由手機輸出的聲音，這是為什么?一、互感現(xiàn)象（電路跟電路之間互相有感覺）兩個不相連的電路，

當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢?；ジ须妱觿荩夯ジ兄挟a(chǎn)生的電動勢1.定義2.互感的應(yīng)用

利用感現(xiàn)象可以把電能從一個電路傳遞到另一個電路，因此它在電學技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。變壓器收音機無線充電3.互感的危害與防止影響因素：形狀、大小、匝數(shù)、有無鐵芯、相對位置等。

實際上互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，也可以發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間。會影響電路的正常工作。雙線繞法互感的防止電路板例1：如圖甲所示，A、B兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，A環(huán)中電流iA隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的是()A．t1時刻，兩環(huán)作用力最大B．t2和t3時刻，兩環(huán)相互吸引C．t2時刻兩環(huán)相互吸引，t3時刻兩環(huán)相互排斥D．t3和t4時刻，兩環(huán)相互吸引課堂練習解題提示：t1時刻B中感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)作用力為零，A錯誤；t2和t3時刻A環(huán)中電流在減小，則B環(huán)中產(chǎn)生與A環(huán)中同向的電流，故相互吸引，B正確，C錯誤，t4時刻A中電流為零，兩環(huán)無相互作用，D錯誤。二、自感現(xiàn)象1.定義

當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。自感電動勢：由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。AESESLA1A2RSR1演示觀察兩個燈泡的發(fā)光情況現(xiàn)象：A2立刻就正常發(fā)光了，但A1卻是逐漸變亮。電感分析：通過電感線圈I↑?Φ↑?自感電動勢，阻礙Φ增加?阻礙線圈中的電流達到正常值。所以與電感串聯(lián)的A1不會立刻亮起來，而是隨著電流的增大逐漸亮起來。B原B感E感通電自感演示現(xiàn)象：A燈并不是立即熄滅，而是先閃亮一下才熄滅。分析：通過電感線圈I↓?Φ↓?自感電動勢，阻礙Φ減少?阻礙線圈中的電流減少。這個電流只能通過A燈形成回路，所以A燈上的電流不是立刻變?yōu)榱恪原B感E感斷電自感觀察開關(guān)斷開時燈泡的亮度LAESLA1A2RSR1LAES2.通電自感與斷電自感現(xiàn)象通電自感：A2立刻就正常發(fā)光，A1逐漸變亮。斷電自感：A1和A2緩慢熄滅通電自感：A燈立刻就正常發(fā)光，隨后緩慢變暗，甚至熄滅斷電自感：A燈緩慢熄滅思考：小燈泡什么時候會閃亮一下呢？3.斷電自感與小燈泡的閃亮LAESIAIL當IL>IA則，燈泡就會閃亮一下再熄滅當IL≤IA則，燈泡就會緩慢的熄滅LA1A2RSR1同樣的當IL>IA2則，A2就會閃亮一下再熄滅當IL≤IA2則，A2就會緩慢的熄滅由于A1與電感串聯(lián)電流相等，它不會閃亮。LAESLA1A2RSR14.通電自感與斷電自感的電流變化①斷電前線圈與燈泡串聯(lián)，則I感與I原同向。②斷電前線圈與燈泡并聯(lián)，則I感與I原反向。做一做用電流傳感器顯示自感對電流的影響RL=RAIAILItRL

遠小于RAIAILIt5.自感的應(yīng)用與防止鎮(zhèn)流器——產(chǎn)生高壓①應(yīng)用LESC震蕩電流——發(fā)射電波②危害大型電動機大型變壓器③防止油浸開關(guān)雙線繞法例2：L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個相同的小燈泡。(1)當開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A、B兩個燈泡的亮度將如何變化?2)當開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A、B兩個燈泡的亮度又將如何變化?LBAS解：1、當開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合時，兩燈立即有電壓，同時發(fā)光，由于線圈的電阻很小，B燈被線圈短路，由亮變?yōu)樽儼抵钡讲涣粒籄燈由亮變?yōu)楦痢?、當開關(guān)斷開時，A燈沒有了電壓立即熄滅；當電流減少，線圈產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，給B燈提供短暫的電流使B燈緩慢熄滅。課堂練習三、自感系數(shù)自感系數(shù)L：來描述電感線圈對其中電流的阻礙作用。LAESΦBIΔΦΔBΔI∝∝∝∝E∝單位：亨利（H）L越大，E越大，對電流阻礙越大由線圈結(jié)構(gòu)決定自感系數(shù)的決定因素：大小，形狀，疏密，圈數(shù)，鐵芯，與電流無關(guān)無鐵芯有鐵芯四、磁場的能量

在圖2.4-3的實驗中，開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光還能維持一小段時間，有時甚至會比開關(guān)斷開之前更亮。這時燈泡的能量是從哪里來的?LAESLAESLA1A2RSR1通電自感：電能中的一部分儲存在電感線圈中。斷電自感：電感線圈中儲存的能量被釋放出來。磁場的能量：儲存在磁場中的能量與線圈中自感系數(shù)和電流有關(guān)例3：如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電阻很小，電路穩(wěn)定后，當斷開開關(guān)S的瞬間會有什么現(xiàn)象（）A．甲中，燈A立即熄滅

B．乙中，燈A慢慢熄滅C．甲中，燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D．乙中，燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅

AAD

課堂練習甲解析：甲電路，開關(guān)斷開后沒有構(gòu)成閉合回路，所以燈立即滅；乙中由于電感電阻小，流過的電流很大，所以開關(guān)斷開后燈突然閃亮，再滅。課堂小結(jié)1.互感現(xiàn)象：兩個不相連的電路，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。2.自感現(xiàn)象：當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。①通電自感與斷電自感現(xiàn)象當IL>IA則，燈泡就會閃亮一下再熄滅，當IL≤IA則，燈泡就會緩慢的熄滅②斷電自感與小燈泡的閃亮③通電自感與斷電自感的電流變化斷電前線圈與燈泡串聯(lián)，則I感與I原同向。斷電前線圈與燈泡并聯(lián)，則I感