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第四章《電磁感應(yīng)》第六節(jié)
《互感和自感》1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件3、感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢的方向怎樣判定?4、如何利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向?5、怎樣計(jì)算兩種感應(yīng)電動勢的大???復(fù)習(xí)分析當(dāng)電鍵閉合瞬間與N線圈相連的電流表指針偏轉(zhuǎn)方向。2、感應(yīng)電動勢可以分為哪兩種?一、互感現(xiàn)象1、定義:當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化,在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,稱為互感。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,稱為互感電動勢。2、本質(zhì):電磁感應(yīng)感生3、應(yīng)用與防護(hù):
K通電瞬間演示1反饋訓(xùn)練1、實(shí)驗(yàn)一中,當(dāng)電鍵閉合后,通過燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖;通過燈泡A2的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖。ItItItIt
ABCD
LA1RA2
S
R1CA演示2斷電瞬間思考與討論:教材23頁1、電源斷開時(shí),通過線圈L的電流減小,這時(shí)會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的作用是使線圈L中的電流減小得更快些還是更慢些?2、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈可以看做一個(gè)電源,它能向外供電,由于開關(guān)已經(jīng)斷開,線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么途徑流動?3、開關(guān)斷開后,通過燈泡的感應(yīng)電流與原來通過它的電流方向是否一致?4、開關(guān)斷開后,通過燈泡的感應(yīng)電流是否有可能比原來更大?為了使實(shí)驗(yàn)效果更明顯,對線圈L有什么要求?反饋訓(xùn)練2、如圖所示,當(dāng)S閉合時(shí),通過燈A的電流為I,通過線圈的電流為2I,在某時(shí)刻t0,S斷開,則能正確反映燈A中電流變化的圖是()LA2IISIitto0Iitto0-IIitto0-I-2IIitto02IABCDC二、自感現(xiàn)象1.由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫自感現(xiàn)象。2.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的作用:阻礙線圈中原電流的變化
注意:“阻礙”不是“阻止”3.自感電動勢的方向
導(dǎo)體電流增加時(shí),阻礙電流增加,此時(shí)自感電動勢方向與原電流方向相反;導(dǎo)體電流減小時(shí),阻礙電流減小,此時(shí)自感電動勢方向與原電流方向相同。什么情況下燈泡會閃亮一下再熄滅?關(guān)鍵:流過線圈的電流瞬間不變,流過燈泡的電流有沒有突然增大。若電源電動勢為E,內(nèi)阻不計(jì),線圈L的直流電阻為R,燈泡電阻為3R,在斷開電鍵的瞬間,為了維持電流不變線圈應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生多大的感應(yīng)電動勢?三、自感電動勢與自感系數(shù)1、自感電動勢的大?。号c電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L-簡稱自感或電感(1)決定線圈自感系數(shù)的因素:
(2)自感系數(shù)的單位:亨利,簡稱亨,符號是H。常用單位:毫亨(mH)微亨(μH)
實(shí)驗(yàn)表明,線圈越大,越粗,匝數(shù)越多,自感系數(shù)越大。另外,帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多。3、自感物理意義:描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力插入鐵芯的線圈自感系數(shù)變大啟動器的作用:起自動接通和斷開電路的作用鎮(zhèn)流器的作用:點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,正常工作時(shí)起降壓限流作用4、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈5、自感現(xiàn)象的防止小明去斷開正在工作的大功率電動機(jī)的開關(guān)時(shí),被突然產(chǎn)生的電火花擊中了,想一想,為什么?
因此,電動機(jī)等大功率用電器的開關(guān)應(yīng)該裝在金屬殼中。最好使用油浸開關(guān),即把開關(guān)的接觸點(diǎn)浸在絕緣油中,避免出現(xiàn)電火花雙線繞法消除自感現(xiàn)象四、互感和自感中的能量轉(zhuǎn)化
問題:在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中,為什么開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時(shí)間?甚至?xí)仍瓉砀??小結(jié)1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化,在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,稱為互感?;ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,稱為互感電動勢。2、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫自感現(xiàn)象。3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。(1)自感電動勢的作用:阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。(2)自感電動勢大?。?、自感系數(shù)L:與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵心有關(guān)5、磁場具有能量
課堂訓(xùn)練
1、如圖所示,L為自感系數(shù)較大的線圈,電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光,當(dāng)斷開電鍵的瞬間會有A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅LA(A)3、上圖中,電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大,但L的直流電阻值很小,A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,比先亮,最后比亮。
課堂訓(xùn)練2、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示,L是電感線圈,A1、A2是規(guī)格相同的燈泡,R的阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí),觀察到的自感現(xiàn)象是比先亮,最后達(dá)到同樣亮。
L
A1R
A2
S
R1A2A1A2A1A1A2
課堂訓(xùn)練4、如圖所示的電路中,D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時(shí),燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮,斷開時(shí)D1后滅B.接通時(shí)D2先達(dá)最亮,斷開時(shí)D2后滅C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮,斷開時(shí)D2后滅D.接通時(shí)D2先達(dá)最亮,斷開時(shí)D1后滅D1D2LRS(A)5、如圖所示的電路中,電燈A和B與固定電阻的阻值均為R,L是自感系數(shù)較大的線圈.當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時(shí),AB亮度相同,再閉合S2,待電路穩(wěn)定后將S1斷開時(shí),下列說法正確的是()課堂訓(xùn)練A.燈B立即熄滅B.燈A將比原來更亮一些后再熄滅C.有電流通過B燈,方向?yàn)閏-B-dD.有電流通過A燈,方向?yàn)閎-A-aS1S2BALRabcdAD6
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