高二物理 选修3-2 4.6互感和自感.ppt

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1、第6节互感和自感教学目标：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。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，在另一个线圈中产生感应电流（说明产生了感应电动势）。思考1：ABS在图中接通Ｓ，B线圈会不会产生感应电动势？为什么?开关S一、互感现象1、互感：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、

2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。收音机里的磁性天线.3、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于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，互感现象有时会影响电路的正常工作，要设法减小互感。如何减小？S接通瞬间，线圈L本身中会不会产生感应电动势？思考2：AS感应电流沿什么方向？二、自感现象1、自感：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。(“自我感应”)2、自感电动势：自感现象中产生的电动势叫自感电动势,用E表示。3、自感电动势作用：阻碍原线圈中

3、的电流变化。现象：灯泡A2立刻正常发光,灯泡A1逐渐亮起来。分析:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。演示实验1：A1、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?通电自感电流分析：i1i2i2i1It线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的的变化，而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，A1最终会正常发光。说明通电瞬间，线圈相当于断路分析：

4、在电路断开的瞬间，通过线圈L的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈L中产生与原电流方向相同的感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。现象:S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭。演示实验2：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?断电自感Lab接通瞬间接通稳定断开分析：OtiiAiL断电瞬间，线圈相当于电源如果RL≥RA，则iL≤iA，iLiL任何断电现象时都会闪亮一下吗?不会闪,逐渐熄灭会闪一下,再逐渐熄灭如果RLiA，若RL=0，电路稳定后，线圈相当于若RL

5、≠0，电路稳定后，线圈相当于电阻导线1.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，当断开电键的瞬间会有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LA2.如图所示，线圈的直流电阻为10Ω,灯泡电阻R=20Ω,线圈的自感系数很大,电源的电动势6V，内阻不计,则在闭合S的瞬间,通过L的电流为A,通过灯的电流为A;S闭合后电路中的电流稳定时断开S的瞬间,通过灯的电流为A，方向与原电流方向，灯泡（填会或不会）闪亮一下后熄灭。00.30.6相反LS会思考3：自感电动势与什么因素有关？为了使灯泡闪亮效果更明显对线圈L应该有什么样

6、的要求?三、自感系数1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2、L：自感系数——简称自感或电感三、自感系数1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2、L：自感系数——简称自感或电感3、单位：亨利，简称：亨，符号：H。常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。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。4.应用：在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。(1)双线绕法消除自感：①日光灯结构：（2）日光灯原理：②镇流

7、器的作用——是自感系数很大的带铁心的线圈，启动时，产生高电压，帮助点亮灯泡；正常工作时的线圈起降压限制电流作用，保护灯管。③启动器的作用——自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替。正常工作时不起作用，可以去掉。瞬时开关瞬时高压电源正常工作时降压限流3.家用日光灯电路如图，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：（）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