4.6互感和自感_课件(人教版选修3-2)(1)

7．自感的应用和防止 1）、应用：日光灯 2）、防止：变压器、电动机
4.6 自感和互感
练习：
2．如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正
常发光，当断开开关S的瞬间会有（ A ）
A．灯A立即熄灭
B．灯A慢慢熄灭
A
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
4.6 自感和互感
S2
4.6 自感和互感
练习：
9．如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表
盘中央的相同的电流表，当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，
那么当开关S断开时，将出现的现象是（ D ）
A．G1和G2指针都立刻回到零点
B．G1指针立刻回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
C．G1指针立刻回到零点，而G2指针先
现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻 正常发光，A1却比A2迟一段时间才 正常发光。 原因：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势， 这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的 变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增 加，最终与A2相同。
4.6 自感和互感
4．断电自感现象 如图所示，断开开关S瞬间，灯泡会有 什么现象呢？ 现象：在断开开关S瞬间（灯更亮一 下），灯A过一段时间才熄灭。 原因：开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生的感应 电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着L→A流动，所以灯A 会过一段时间才熄灭。
B ．②③ D ．①④
4.6 自感和互感
练习：
4．如图所示的电路，开关原先闭合， 电路处于稳定状态，在某一时刻突然 断开开关S，则通过电阻R1中的电流I1 随时间变化的图线可能是图中的( D )

线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，
当断开电键的瞬间会有( )A L
A
A . 灯A立即熄灭
B . 灯A慢慢熄灭
C . 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭
小结
1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线 圈中产生感应电动势的现象，称为互感。 互感现象产生的感应电动势，称为互感 电动势。
一定较大 C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感系数较大 D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感电动势也较大
例2、如图所示，L为自感系数较大的
线圈，电路稳定后小灯泡正常发光， L
A
当断开电键的瞬间会有 A
A 、 灯A立即熄灭
B 、 灯A慢慢熄灭
C 、 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
问题3：导体的棒的哪端电势比较高？
D端电势高
问题4：如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器 上，导体棒中电流是沿什么方向？
CD相当于电源，电源内部，电流由低电势流向高电势， 电流方向是C到D
反馈训练
1、实验一中，当电键闭合后， 通过灯泡A1的电流随时间变化 的图像为 C 图；通过灯泡A2的 电流随时间变化的图像为 A 图。
1）作用：在电路的作用就是电源，其电路 就是内电路，当它与外电路连接后就会对 外电路供电
2）产生原因：涡旋电场产生的电场力作为 一种非静电力在导体中产生感生电动势
一、互感现象
1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线 圈中产生感应电动势的现象，称为互感。 互感现象中产生的感应电动势，称为互感 电动势。
现象
①灯泡A2立刻正常发光， ②跟线圈L串联的灯泡A1逐
渐亮起来。
分
电路接通时，电流由零开始增加，穿过

自感电动势的方向
导体电流增加时，阻碍电流增加，此 时自感电动势方向与原电流方向相反； 导体电流减小时，阻碍电流减小，此 时自感电动势方向与原电流方向相同.
增 反 减 同
观察对象 与线圈串联的灯泡 电路图
与线圈并联的灯泡
通电时
电流逐渐增大，灯 电流突然变大，然后逐渐减小达到 泡逐渐变亮 电流逐渐减小 稳定 电路中稳态电流为 I1、 I2①若 I2≤I1， 灯泡逐渐变暗 ②若 I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗， 两种情况灯泡电流方向均改变
一个线圈的电流在0.001 s内有0.02 A的 变化，产生50 V的自感电动势，求线圈的 自感系数．如果这个电路中的电流的变化 率变为40 A/s，自感电动势又有多大？
关于线圈自感系数的说法，错误的是( ) A．自感电动势越大，自感系数也越大 B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大 D．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于 零
一、互感现象 1.当一个线圈中电流变化，在另一个 线圈中产生感应电动势的现象，称 为互感。 互感现象中产生的感应电动势，称 为互感电动势。
2.互感现象不仅发生于绕在同一铁芯 上的两个线圈之间,且可发生于任何两 个相互靠近的电路之间.
3、利用互感现象，可以把能量从一个线 圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在 电工技术和电子技术中有广泛的应用。
阅读教材P24，回答问题： 1、线圈能够体现电的“惯性”，应该 怎样理解？
当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感 电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使 线圈中的电流不能立即增大到最大值或 不能立即减小为零
2、电的“惯性”大小与什么有关？
电的“惯性”大小决定于线圈的自 感系数.
问题：在断电自感的实验中，为什么开关 断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚 至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨 论。

（1）自感电动势总是阻碍电路中原来电流的变化。当原来电
流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；当原来电 流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同。 （2）“阻碍”不是“阻止”。“阻碍”电流变化的实质是使 电流不发生“突变”，使其变化过程有所延缓。 （3）当电路接通瞬间，自感线圈相当于断路；当电路稳定时， 相当于电阻，如果线圈没有电阻，相当于导线（短路）；当电
【变式备选】如图所示，LA、LB、LC为三个完全相同的灯泡，L为
自感线圈（自感系数较大，电阻不计），E为电源，S为开关，闭 合开关S，电路稳定后，三个灯泡均能发光，则（ ）
A.断开开关瞬间，LC灯熄灭，稍后LA、LB灯同时熄灭
B.断开开关瞬间，流过LA灯的电流方向改变 C.闭合开关瞬间，LA、LB、LC灯同时亮 D.闭合开关瞬间，LA、LB灯同时先亮，LC灯后亮 【解析】选A。闭合开关S时，由于L的自感作用，流过LA灯的 电流逐渐增大，所以LB、LC灯先亮，LA灯后亮，选项C、D错误； 断开开关瞬间，LA、LB灯构成闭合回路，由于L的自感作用，LA、
【特别提醒】（1）自感电动势阻碍自身电流的变化，但不能 阻止，且自感电动势阻碍自身电流变化的结果，会对其他电路 元件的电流产生影响。 （2）自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关，电流变 化越快，自感电动势越大。
【典例1】如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略
不计，两个电阻的阻值都是R，开关S原来打开，电流为I0，今 合上开关将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，此电 动势（ ）
A.有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零
B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C.有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变 D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0