高中物理 4.6 互感和自感课件 人教版

实验探究自感规律
S B R A
■如何设计实验电路？ ■如何改进实验电路？ ■预测一下实验现象？
实验探究自感规律
S B R A
■如何设计实验电路？ ■如何改进实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何解释实验现象？
实验探究自感规律
R IA
B原
S B
A
■如何设计实验电路？ ■如何改进实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何解释实验现象？
互感现象的防止
电源线和数据线里通过的都是变化的电流，它 们会和靠近的电脑等器件发生互感现象，影响 其正常工作。
互感现象的防止
电源线和数据线里通过的都是变化的电流，它 们会和靠近的电脑等器件发生互感现象，影响 其正常工作。
磁环
一个线圈能发生电磁感应现象吗？
一个线圈能发生电磁感应现象吗？
一个线圈能发生电磁感应现象吗？
2.拓展：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.应用：
一、互感
1.定义：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化
的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫 做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。
2.拓展：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线
3.应用：
例：变压器
收音机里的“磁性 天线”利用互感现 象把广播电台的信 号从一个线圈传送 到另一个线圈。
互感现象的应用
收音机里的“磁性 天线”利用互感现 象把广播电台的信 号从一个线圈传送 到另一个线圈。
传递能量(变压器）
互感现象的应用
传递信息
收音机里的“磁性 天线”利用互感现 象把广播电台的信 号从一个线圈传送 到另一个线圈。

10.（多选）如图所示，A、B为相同的灯泡，C为电容器，L为电感线
圈(其直流电阻小于灯泡电阻)．下列说法中正确的有( AC )
A．闭合开关，B立即发光 B．闭合开关，电路稳定后，A中没有电流 C．电路稳定后，断开开关，B变得更亮后再熄灭 D．电路稳定后，断开开关，A中电流立即为零
11.(多选）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火 线和零线并行绕成，当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使 电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，
L
I0
S
D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2 I0
R
R
4.同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流
电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的
大小关系是（ B ）
A、接通时I1<I2，断开时I1>I2； B、接通时I2<I1，断开时I1=I2； C、接通时I1>I2，断开时I1<I2； D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。
S R1
R2
A1
A2
L
5.(多选)家用日光灯电路如图示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，
关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是： （B C ）
A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电
B. 在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高 压，使灯管开始工作
C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的
～220
2 防止：在切断自感系数很大、电流很 强的电路的瞬间，产生很高的电动势， 形成电弧，在这类电路中应采用特制的 开关。
由于两根平行导线中 的电流方向相反，它们 的磁场可以互相抵消， 从而可以使自感现象的 影响减弱到可以忽略的 程度。

例2 (多选)如图5甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值
都很小，且小于灯泡A的电阻，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A
发光，则
√A.在电路甲中，断开S，
A将渐渐变暗
B.在电路甲中，断开S，
A将先变得更亮，然后渐渐变暗
图5
C.在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
√D.在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
答案 在开关断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产 生的感应电流比开关断开前流过灯泡的电流大.要想使灯泡闪亮一下再 熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡电阻.而当线圈电 阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡就会缓慢变暗直至熄灭.
答案
[知识深化] 1.当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同； 2.断电自感中，由于自感电动势的作用，线圈中电流从原值逐渐减小. 若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮 一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流， 灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗直至熄灭. 3.自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的 变化.
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、自感电动势与自感系数 1.自感电动势：E＝LΔΔIt 位： H ，符号： .
，其中L是自感系数，简称自感或电亨感利.单
√D.断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
图8
12345
解析 答案
5.(自感现象的图象问题)(多选)如图9所示，用电流传感器研究自感现象.

→感应电流沿着L到A流动→A灯不是立即熄灭 A灯闪亮一下才熄灭的原因在哪？
考虑S没有断开稳定时: 若RA>RL，有IL>IA。 S断开的瞬间: 通过灯泡的电流为IL大于S没有断开稳定
时流过灯泡的电流 ∴灯泡会更亮一下
结论
在自感现象中出现的感应电动势只是 阻碍了原电流的变化－－即线圈中的电流 不能发生突变，只能渐变。
【解答】 K1、K2闭合电路稳定时，灯A、B亮度相同， 但都较弱，当K1断开的瞬间，B灯立即熄灭，但线圈 L产生自感电动势，（加强原电流方向）在闭合回路 cba中有自感电流，所以A灯不能立即熄灭，有b→a方 向的电流通过。
∴正确选项为A、B、D
3、如图所示，多匝线圈和电池的内阻均为零，两个 电阻的阻值均为R，开关S原来打开着，电路中的电流 为I。现将S闭合，于是电路中产生感应电动势，此自 感电动势的作用是 A．使电路中的电流减小，最后由I减到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流小于I C．有阻碍电流增大的作用，故电流总保持不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后
交流 电源
问题：两个线圈并没有用导线相连，当一个线圈中的电流 变化时，另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
磁通量 发生了变化
一、互感
1、互感：两个独立的线圈相互靠近，当一个线圈中 的电流发生变化时，在另一个线圈中产生感应电动 势，这种现象叫互感。 互感现象：发生在两个互相靠近的电路之间的
电磁感应现象
→感应电流沿着L到A流动→A灯不是立即熄灭 A灯闪亮一下才熄灭的原因在哪？
考虑S没有断开稳定时: 若RA>RL，有IL>IA。 S断开的瞬间: 通过灯泡的电流为IL大于S没有断开稳定
时流过灯泡的电流 ∴灯泡瞬间
O