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课件网) 第二章 电磁感应 2.4 互感和自感 ———选修2——— 学习目标 1、认识互感自感概念及其产生原因。 2、掌握互感自感的应用，会分析互感自感现象。 3、通过分析综合，推理论证建立互感和自感的物理模型，并能 够运用电磁感应，楞次定律等已有知识对新问题进行分析。 情景引入 两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机(或MP3等)的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接，把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么 情景引入 在法拉第最初发现电磁感应现象的实验中，两个线圈之间并没有导线连接，但当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 法拉第 一、互感 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。产生的电动势叫作互感电动势。 利用互感现象可以把能量由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，变压器就是利用互感现象制成的。 一、互感 一、互感 能量转化 电能 磁场能 电能 内能 应用：无线充电技术 一、互感 能量转化 电能 磁场能 电能 内能 应用：金属探测 一、互感 互感的危害与防止 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，这时要求设法减小电路间的互感。 一、互感 互感的危害与防止 1、互感的防止电路板 2、线圈的双线绕法 二、自感 自感： 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场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做自感电动势 二、自感 合作探究1 在电路中，两个灯泡A1和A2的规格相同，A1与L线圈串联后连接到电源上，A2与可调电阻R串联后接到电源上。 先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡亮度相同，再调节可调电阻R1，使他们都正常发光，然后再断开开关S。 二、自感 合作探究 问题:4：当开关闭合时两灯泡的发光情况？ 问题1：开关闭合时通过线圈的电流怎么变？ 问题2：通过线圈的磁通量怎么变？ 问题3：线圈中产生的感应电流的方向如何？ 二、自感 R1 S A1 A2 R L B原 IA1 IA2 B感 I感 现象：A1灯泡 ： A2灯泡 ： 立即亮起来 逐渐变亮，最终一样亮 二、自感 合作探究2 按图连接电路，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。 二、自感 合作探究2 问题1：开关断开时通过线圈的电流怎么变？ 问题2：通过线圈的磁通量怎么变？ 问题3：线圈中产生的感应电流的方向如何？ 二、自感 合作探究2 开关闭合 开关断开 二、自感 用电流传感器收集开关断开前后通过灯泡A、线圈L的电流IA、IL随时间变化的数据： （1）RL=RA IA IL I t （2）RL 远小于RA IA IL I t 二、自感 自感的利用与防止 （1）利用：日光灯镇流器 （2）危害：电弧火花———烧蚀开关 （3）防止：使用油浸开关 三、自感系数 实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化率 1、L 是自感系数，简称自感或电感 2、单位：亨利 H 3、L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关 四、磁场的能量 在的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比开关断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的？ 自感现象中的磁场能量 1、线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。 2、线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。 四、磁场的能量 A.闭合开关S的瞬间，灯泡A先亮，灯泡B后亮，待电路稳定后，B灯泡熄灭 B.闭合开关S的瞬间，两灯泡同时亮，待电路稳定后，B灯泡熄灭 C ... ...
