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课件网) 互感和自感 人教统编版高中物理选择性必修第二册 4 第二章 电磁感应 学习目标 1.通过实验,了解互感、自感现象。能举例说明自感现象在生活中的应用 2.能说出自感电动势大小的影响因素,知道它的单位及其大小的决定因素 3.能够通过电磁感应的相关知识分析通、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题 1、产生感应电流的条件是什么? 2、楞次定律的内容? 3、法拉第电磁感应定律的内容是什么? a、闭合导体回路 b、磁通量发生变化 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 闭合回路的感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 知识准备 手机无线充电。请同学们观察实验现象。 情景引入一 情景引入二 两个线圈A、B之间并没有导线相连,线圈A与手机音频输出端连接,线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时观察现象,并分析原因。 一、互感现象 在实验中,两个线圈之间并没有导线相连,但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。 2、实质:电磁感应现象 1、互感 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,这种现象叫互感. 互感现象产生的感应电动势,称之为互感电动势 实际生活中还有哪些类 似的现象呢? 通过互感可以在两个线圈之间传递信息和能量 收音机里的“磁性天线 输电变压器 3.互感的应用 利用互感现象可以把能量、信息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。 金属探测仪 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,这时要设法减小电路 一.互感现象 互感的危害与防止: 互感的防止电路板 间的互感。 情景引入三 外界磁场的变化会引起线圈中产生感应电动势,那么当线圈自身电流发生变化时,它所产生的变化的磁场会不会在它本身激发出感应电动势呢? 实验器材:6V学生电源(四节干电池)、开关、导线、带铁芯的线圈。 小游戏: “千人震” 二、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 线圈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 的感应电动势叫自感电动势。 问题: 当线圈中产生的自感电动势对电流有怎样的影响呢? 小组实验 观察两个灯泡的发光情况 ①通电自感:连接电路,向左闭合开关,观察到什么现象? ②断电自感:向右闭合开关,观察到什么现象?再断开开关呢? 闭合开关 B原 B感 E感 现象:在向左闭合开关S瞬间,灯A2立刻正常发光,A1却缓慢发光至正常发光。 分析: 通过电感线圈I↑ Φ↑ 自感电动势, 阻碍Φ增加 阻碍线圈中的电流 达到正常值 注意:阻碍不是阻止, 是延缓电流增加的时间 实验 分析: 通过电感线圈I↓ Φ↓ 自感电动势,阻碍Φ减少 阻碍线圈中的电流减少。 现象:在向右闭合开关S瞬间,氖管不发光,断开开关时,氖管闪亮一下熄灭。 B原 B感 E感 :断电自感 讨论: 开关断开瞬间,灯泡A闪亮的条件? IL IL L I感 二、自感现象 实验探究自感对电流的影响 断电自感 E感 B感 B原 IA IL A R S ① 开关断开前,如果线圈的电流 IL >灯 泡A的IA ,会看到灯泡A闪亮一下再熄灭。 ② 如果线圈电流 IL <灯泡A原来的IA ,则 看不到闪亮现象。 3.用电流传感器显示自感对电流的影响 开关闭合时电流是逐渐增大的 开关闭合时电流是瞬间增大 3.用电流传感器显示自感对电流的影响 学以致用 1 2 右图电路中,两灯泡相同,自感线圈L的电阻值忽略不计。 试分析:接通和断开开关S时,会有什么现象? 若t1时刻断开S, 灯泡A1电流随时间变化图像:( ) 灯泡A2电流随时间变化图像:( ) A C 总结: ... ...