高二物理互感和自感
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互感和自感知识元自感互感知识讲解自感现象(1)定义当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象.产生的电动势叫作自感电动势.(2)通电自感和断电自感自感电动势电路现象的作用接通电源的瞬间,灯阻碍电流的增加通电自感泡A1慢慢的亮起来。
断开开关的瞬间,灯断电自感阻碍电流的减小泡A逐渐变暗(3)自感电动势的大小:;其中L是自感系数,简称自感或电感,单位:享利,符号H.1mH=10-3H;1μH=10-6H.(4)自感系数的决定因素:由线圈本身性质决定,与线圈的形状、体积、匝数以及是否有铁芯等因素有关,与E L、ΔI、Δt等无关.互感现象(1)定义两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象.产生的电动势叫做互感电动势.(2)应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的.(3)危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,在电力工程中和电子电路中,有时会影响电路正常工作.例题精讲自感互感例1.如图所示,A、B是完全相同的两只小灯泡,L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈,下列说法正确的是()A.闭合电键S瞬间,A灯逐渐变亮,B灯立即亮B.电键闭合一段时间后,A灯不亮,B灯亮C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭D.断开电键S的瞬间,A、B灯都闪亮一下后再熄灭例2.如图所示的电路中,A1、A2是两个相同的灯泡,L是一电阻不可忽略的线圈。
先合上开关S,稳定后调节滑动变阻器R,使两灯泡都正常发光,再保持R不变,则在开关重新合上或断开时,下列说法正确的是()A.合上S时,A1灯立即亮起来,A2逐渐亮,最终二者一样亮B.断开S时,A1、A2两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭C.断开S时,A1、A2两灯都不会立即熄灭,且通过A1灯泡的电流方向与原电流方向相反D.断开S时,A2灯会突然闪亮一下后再熄灭例3.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数越大C.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定D.线圈中的电流等于零时,自感系数也等于零例4.如图所示的电路中,D1和D2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同。
高二物理教案互感和自感知识点1.互感现象是一种常见的电磁感应现象,如图4-6-1只要A线圈的电路中可变电阻的阻值R周期性地变化,那么A和B两个线圈之间就会发生互感现象。
例如电阻R增大,A中电流变小,B线圈中磁通量减少产生感应电流,感应电流产生的磁场也会引起A线圈中磁通量的变化,所以A、B两个线圈的磁通量是互相影响的,象这样两个互相靠近的线圈中只要有一个线圈中的电流变化,就会出现互感现象。
2.自感现象是因为线圈自身的电流变化而引起线圈的磁通量变化,由此产生的电动势叫自感电动势。
所以自感现象就是一种电磁感应现象。
自感现象既遵循法拉第电磁感应定律又遵循楞次定律。
只是因为自感线圈内的磁通量的变化率与线圈内的电流的变化率成正比例,所以电流变化越快自感电动势越大。
也就是说自感电动势与电流的变化率成正比,比例常数就是自感系数L,单位是亨利,符号是H。
3.因为自感现象是以电流变化为主线展开讨论的,所以在研究自感问题时,应首先研究电流的变化情况。
因电流的变化引起磁场的变化,磁场的变化引起磁通量的变化,磁通量的变化产生自感电动势,自感电动势总是阻碍电流的变化。
但阻碍电流的变化不等于阻止电流的变化。
4.在具体分析自感支路对其他电路影响时,如果自感支路的电流在减少则应该把产生自感电动势的线圈看作新的电源,新电源阻碍电流的减少;如果自感支路中的电流在增大,自感线圈就相当于一个接反了的电源,这一电源阻碍电流的增加。
5.线圈的自感系数是由线圈自身的性质决定的,与线圈中的电流无关。
这一点就象导体的电阻与导体中的电流无关一样。
影响线圈自感系数的因素很多(空心线圈的自感系数与单位长度的匝数的平方成正比,与线圈的体积成正比),但插入铁芯线圈的自感系数明显增大(约为103-104倍)。
6.磁场与电场一样也具有能量,磁场是由电流产生的,所以线圈中电流变化时磁场的能量就在变化;电场是由电荷产生的,所以电容器中电荷量变化时电场的能量就在变化。
高二物理4.6 互感和自感知识与技能1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
自主学习1、互感现象互感。
互感电动势。
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。
请大家举例说明。
互感现象有其有利的一面,也有其不利的一面。
任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象。
互感现象有时会影响电路的正常工作,这是就要设法减小电路间的互感。
2、自感现象[实验1]通电自感现象。
如图所示,A 1、A2是规格完全一样的灯泡。
闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。
重新闭合S,观察到什么现象?[实验2]断电自感。
如图所示)接通电路,待灯泡A正常发光。
然后断开电路,观察到什么现象?自感现象。
自感电动势。
3.自感系数自感电动势的大小决定于哪些因素呢?自感电动势的大小决定于哪些因素?说出自感电动势的大小的计算公式。
电流的变化率是什么?什么叫自感系数呢?线圈的自感系数与哪些因素有关?自感系数的单位是什么?4.磁场的能量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。
(四)实例探究☆自感现象的分析与判断【例1】如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。
则()A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗【例2】如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。
电键K原来是合上的,在K断开后,分析:(1)若R1>R2,灯泡的亮度怎样变化?(2)若R1<R2,灯泡的亮度怎样变化?★巩固练习1.下列关于自感现象的说法中,正确的是()A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定3.磁通量的单位是_____,磁感强度的单位是_____,自感系数的单位是_____。