H4.6互感和自感
- 格式:ppt
- 大小:3.19 MB
- 文档页数:39
6互感和自感通过复习,引导学生从事物的共性中发掘新的个性,通过设问提出课题,在学生亲身体验触电感觉后导入新课,引起学生学习研究的兴趣,再利用传感器分别对线圈和等值的标准电阻对电流变化的阻碍作用过程进行对比研究,建立自感现象的概念并探究其中的规律,得出结论,最后将课本中的两个传统实验改为验证性实验,培养学生利用所学知识分析问题的能力,从而引导学生完成认识上的新飞跃。
问题2:线圈1中本身的电流有变化,使它自身的磁通量也发生了改变,线圈1中会不会产生感应电动势呢?二、揭示现象、提出问题:1、出示实验电路图,介绍实验装置。
2、问:哪位学生敢手拿A、B裸铜部分,接通和断开电路?实验表明:在A、B两端断开后瞬间,A、B之间产生了远高于电池的电压.提出问题: A、B间的高压从何而来?四、演示实验、深化概念实验内容:用电流传感器分别对线圈和等值的标准电阻对电流的阻碍作用进行研究。
研究电路:结合上图学生共同分实验图像:(先采集电阻的数据后再同时采集)运用楞次定律分析自感电动势的特点:板书:1、特点:自感电动势总是阻碍导体中自身电流的变化,而不是阻止,电流仍要变化,其方向仍是“增反减同”。
2、自感电动势的大小: 即:tI LE ∆∆= L :自感系数(简称:自感或电感)。
其大小与线圈自身的性质有关。
单位:1亨=1伏·秒/安 (介绍亨利的发现及其事迹)几个微亨→几十毫亨→几个亨 1H=103mH=106μH教师亲自验证:将“千人震”中的铁心拿出,重复学生析图像中的信息tS N t NE ∆∆B =∆∆Φ=I B ∝又:tE ∆∆∝∴I 学生读书:截面积越大,线圈越长,匝数越多,它的自感系数就越大,另外,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。
学会用对比的方法进行探究培养学生从一般到特殊的辩证唯物主义的观点。
增加对自感大小的感性认识的实验,表情轻松。
加强师生互动五、分析、观察、验证1、出示课本上的两个实验电路图,让学生分析实验现象,然后接通电路验证结果。
导入新课在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?法拉第发现电磁感应现象的第一个成功试验就是互感现象。
到底什么是互感?自感又是怎么回事呢?这节课我们就来学习这方面的内容。
教学目标1.知识与技能知道互感与自感现象都是常见的电磁感应现象。
知道自感电动势的大小由什么因素决定,并理解自感电动势的作用,能解释相关现象。
知道自感系数的单位、决定因素。
2.过程与方法利用已知知识发现问题,提出问题以及设计解决问题的方法,产生创新和设计的冲动。
了解互感现象和自感现象,以及对它们的利用和防止。
培养学生客观全面认识问题的能力。
能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感现象的成因及磁场的能量转化问题。
3.情感态度与价值观体验用已知知识去探索未知规律的乐趣,增强成就感。
通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感现象的成因及磁场的能量转化问题。
教学重、难点教学重点自感电动势的作用教学难点断电自感过程对小灯泡闪亮一下的原因解释本节导航1.互感现象2.自感现象3.自感系数4.磁场的能量1.互感现象合F 互感现象1B 2B 2I 1I 当线圈1中的电流变化时,所激发的磁场会在它邻近的另一个线圈2中产生感应电动势。
这种现象称为互感现象。
该电动势叫互感电动势。
注意互感电动势与线圈电流变化快慢有关;与两个线圈结构以及它们之间的相对位置和磁介质的分布有关。
互感系数1B 2B 2I 1I 回路1中的电流在回路2中产生的磁通量1I 12121I M Φ=回路2中的电流在回路1中产生的磁通量2I 21212I M Φ=M 21、M 12是比例系数,M 21称为线圈1对线圈2的互感系数,M 12称为线圈2对线圈1的互感系数。
从能量观点可以证明两个给定的线圈有:M 就叫做这两个线圈的互感系数,简称为互感。
MM M ==21122121212112I ΦI ΦM M M ====注意互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关。
4.6互感和自感【学习目标】1.知道互感现象和互感电动势;2.知道自感现象和自感电动势;3.知道自感系数;4.会利用自感现象和互感现象解释相关问题 【课前预习】1.如图所示,开关闭合瞬间,线圈B 中的电流 ,穿过线圈B 的磁通量 ,穿过线圈A 的磁通量 (填“不变”、“增大”或“减小”),线圈A中 电流通过;线圈B 中电流稳定后,线圈A 中 电流通过,开关断开瞬间,线圈A 中 电流通过(填“有”或“无”)。
2.线圈L 由电阻丝绕制而成,自感系数足够大,开关闭合后,小灯泡均能正常发光。
如图甲所示,闭合开关的瞬间,能观察到的现象是 ; 如图乙所示断开开关瞬间,能能观察到的现象是 。
【学习过程】 任务一:互感现象1.互不相连的并相互靠近的两个线圈,当一个线圈的电流 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,这种现象叫做 ,这种感应电动势叫做 。
(如图所示)2.应用和危害①互感现象可以把 由一个电路传递到另一个电路.变压器就是利用互感现象制成的. ②在 和 中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要求设法减小电路间的互感。
任务二:自感现象1.观察实验并思考下列问题:(1)图1中开关闭合后两灯泡发光情况是否相同,图2中开关断开后观察灯泡是如何熄灭的?(2)图1中开关闭合瞬间,图2中开关断瞬间通过线圈的电流如何变化?穿过线圈的磁通量是否变化?线圈中是否有感应电动势产生?(3)如果有感应电动势,如何判断感应电动势的方向?感应电动势对原电流的变化有什么作用? 2.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流发生 而产生的电磁感应现象,叫做自感现象.(2)自感电动势的方向:自感电动势的方向遵从 ,由于在自感现象里,引起穿过线圈磁通量变化的原因是线圈自身的电流发生变化,因此,根据楞次定律可以得到自感电动势的方向总是“阻碍”引起自感电动势的电流的变化.(3)自感电动势的大小:根据已知条件不同,自感电动势的大小可以有以下两种算法: 由E =n ΔΦΔt 计算,其中n 为线圈的匝数,ΔΦΔt 为线圈中磁通量的变化率.由E =L ΔI Δt 计算,其中L 为线圈的自感系数,ΔIΔt 为线圈中电流的变化率.3.自感系数(1)概念:自感电动势与导体中电流的变化率成 比,比例系数称为自感系数,简称自感或电感。
1 互感和自感一、互感现象1.互感和互感电动势: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,这种现象叫互感,这种感应电动势叫做互感电动势.2.应用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器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.在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作. 互感现象1.当一个线圈中的电流变化时,它产生的磁场就发生变化,变化的磁场在周围空间产生感生电场,在感生电场的作用下,另一个线圈中的自由电荷定向运动,于是产生感应电动势.2.一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大),另一个线圈中产生的感应电动势越大.例1 (多选)(2018·惠州市第一次调研)目前无线电力传输已经比较成熟,如图2所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图所示.利用这一原理,可以实现对手机进行无线充电.下列说法正确的是( )图2A.若A 线圈中输入电流,B 线圈中就会产生感应电动势B.只有A 线圈中输入变化的电流,B 线圈中才会产生感应电动势C.A 中电流越大,B 中感应电动势越大D.A 中电流变化越快,B 中感应电动势越大 答案 BD解析 根据感应电流产生的条件,若A 线圈中输入恒定的电流,则A 产生恒定的磁场,B 中的磁通量不发生变化,B 线圈中不会产生感应电动势,故A 错误;若A 线圈中输入变化的电流,根据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 可得,B 线圈中会产生感应电动势,故B 正确;A 线圈中电流变化越快,A 线圈中电流产生的磁场变化越快,B 线圈中感应电动势越大,故C 错误,D 正确.二、自感现象当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势,这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势. 三、自感系数自感现象:由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫做自感,在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势.(1)自感电动势:E =L ΔIΔt ,其中L 是自感系数,简称自感或电感.单位:亨利,符号:H.(2)自感系数与线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关.注意:自感电动势产生的自感电流,会阻碍原电流的变化,原电流增加的时候,会阻碍原电流增加,也就是让原电流缓慢增加,自感电动势与原电动势相反;原电流减小的时候,会阻碍原电流减小,也就是让原电流缓慢减小,自感电动势与原电动势相同。