《（新課標）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.6 互感和自感課件 新人教版選修3-2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.6 互感和自感課件 新人教版選修3-2.ppt（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3.1.6互感和自感,一、互感現(xiàn)象 1.互感：兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生_____________，這種現(xiàn)象叫互感。 2.應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用_________制成的。 3.危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個__________的電路之間、電力工程和電子電路中，有時會影響電路的正常工作。,感應(yīng)電動勢,互感現(xiàn)象,相互靠近,思維拓展 如圖1是法拉第實驗線圈。在實驗中，兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接。 圖1 (1)當其中一個線圈中有電流時，另一個線圈中是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流？ (2)當一個線圈中的電流

2、變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？,提示(1)不一定。當線圈中的電流為恒定電流時，在其周圍空間產(chǎn)生的磁場不變，則在另一個線圈中就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。只有當線圈中的電流變化時，在其周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，此時會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)當一個線圈中的電流變化時，穿過兩個線圈的磁通量都會變化，在另一個線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。,二、自感現(xiàn)象 1.定義：當一個線圈中的電流發(fā)生變化時，它產(chǎn)生的____________不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動勢，同樣也在它_______激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象叫自感。 圖2,變化的磁場,本身,2.自感電動勢對電流的作用：電流增加時，自感電動

3、勢阻礙____________；電流減小時，自感電動勢________________。 實驗1：演示通電自感現(xiàn)象 實驗電路如圖2所示，開關(guān)S接通時，可以看到燈泡2__________，而燈泡1是_____ __________。 實驗2：演示斷電自感現(xiàn)象。 圖3,電流的增加,阻礙電流的減小,立即發(fā)光,逐漸,亮起來的,實驗電路如圖3所示，線圈L的電阻比燈泡的電阻小，接通電路，燈泡正常發(fā)光后，迅速斷開開關(guān)S，可以看到燈泡____________________。 3.自感系數(shù),(2)決定因素：線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等。 (3)單位：亨利，簡稱亨，符號是H。常用單位還有毫亨(mH)、

4、微亨(H)。1 H____ mH____ H。,閃亮一下再逐漸熄滅,103,106,思考判斷 (1)自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電流方向一定和原電流方向相反。( ) (2)線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大時，其自感系數(shù)一定較大。 ( ) (3)對于同一線圈，當電流變化較快時，線圈中的自感電動勢較大。 ( ) (4)一個線圈中的電流均勻增大，自感電動勢也均勻增大。 ( ),,,,,三、磁場的能量 1.自感現(xiàn)象中的磁場能量 (1)線圈中電流從無到有時：磁場從無到有，電源的_______輸送給磁場，儲存在磁場中。 (2)線圈中電流減小時：磁場中的______釋放出來轉(zhuǎn)化為電能。 2.電的“慣性”：自感

5、電動勢有阻礙線圈中_________的“慣性”。,能量,能量,電流變化,對互感現(xiàn)象的理解,1.互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。 2.互感現(xiàn)象可以把能量由一個電路傳到另一個電路。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。 3.在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要求設(shè)法減小電路間的互感。,要點歸納,例1 (多選)如圖4所示是一種延時裝置的原理圖，當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當S1斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時間才被釋放。則(),A.由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放

6、D的作用 B.由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用 C.如果斷開B線圈的開關(guān)S2，無延時作用 D.如果斷開B線圈的開關(guān)S2，延時將變化,精典示例,圖4,解析線圈A中的磁場隨開關(guān)S1的閉合而產(chǎn)生，隨S1的斷開而消失。當S1閉合時，線圈A中的磁場穿過線圈B，當S2閉合，S1斷開時，線圈A在線圈B中的磁場變?nèi)酰€圈B中有感應(yīng)電流，B中電流的磁場繼續(xù)吸引D而起到延時的作用，所以選項B正確，A錯誤；若S2斷開，線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流而起不到延時作用，所以選項C正確，D錯誤。 答案BC,針對訓(xùn)練1 在同一鐵芯上繞著兩個線圈，單刀雙擲開關(guān)原來接在點“1”，現(xiàn)把它從“1”扳向“2”，如圖5所示，試

7、判斷在此過程中，在電阻R上的電流方向是() 圖5,答案C,對自感現(xiàn)象的理解,1.自感現(xiàn)象的特點 (1)自感現(xiàn)象是由于通過導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 (2)自感電動勢的作用：總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。 (3)自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，當原來電流增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當原來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相同，同樣遵循“增反減同”的規(guī)律。,要點歸納,2.通電自感與斷電自感比較,例2 (多選)如圖6所示的電路中，A、B為兩個完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大的線圈，其電阻與R相等，下列說法正確的是(

8、) A.在斷開S2的情況下，若突然閉合S1時，A、B燈均逐漸亮起來,B.在斷開S2的情況下，若突然閉合S1時，A燈立即發(fā)光，B燈逐漸亮起來 C.閉合S1、S2待電路穩(wěn)定后，若突然斷開S1，則A、B燈均不會立即熄滅 D.閉合S1、S2待電路穩(wěn)定后，若突然斷開S1，則A燈不會立即熄滅，而B燈立即熄滅,精典示例,圖6,解析在斷開S2的情況下，若突然閉合S1時，由于線圈的自感現(xiàn)象，出現(xiàn)自感電動勢阻礙電流的增大，則A燈立即亮，B燈逐漸亮，A錯誤，B正確；當同時閉合S1、S2，待電路穩(wěn)定后突然將S1斷開，B燈立即熄滅，因自感現(xiàn)象，L與A組成回路，A燈不會立即熄滅，而是逐漸熄滅，故選項C錯誤，D正確。 答案

9、BD,,自感線圈對電流的變化有阻礙作用，具體表現(xiàn)為 (1)通電瞬間自感線圈處相當于斷路。 (2)斷電時，自感線圈相當于電源，其電流由原值逐漸減小，不會發(fā)生突變(必須有閉合回路)。 (3)電流穩(wěn)定時自感線圈相當于導(dǎo)體，若其直流電阻忽略不計，則相當于導(dǎo)線。,針對訓(xùn)練2 如圖7所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是2 A，流過燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將開關(guān)S突然斷開，S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流i隨時間t變化關(guān)系的圖象是(),圖7,解析開關(guān)S斷開前，通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1 A。開關(guān)S斷開瞬間，自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動勢，使線圈中的電

10、流從原來的2 A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路，通過燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應(yīng)該是從2 A逐漸減小到零，但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反，選項D正確。 答案D,1.(自感電動勢的理解)關(guān)于線圈中自感電動勢大小的說法正確的是() A.電感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大 B.電感一定時，電流變化越快，自感電動勢越大 C.通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動勢為零 D.通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動勢最大,答案B,2.(兩種自感現(xiàn)象)如圖8甲和乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開

11、關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是() 圖8,A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同 B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流 C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同 D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等 解析圖甲中，開關(guān)S1斷開瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明電路閉合穩(wěn)定時IL1IA1，故RL1RA1，選項A、B錯誤；圖乙中，電路穩(wěn)定后A2與A3的亮度相同，說明兩支路電流相等，故RRL2，選項C正確；閉合S2瞬間，L2對電流的變化起阻礙作用，L2所在支路的電流小于滑動變阻器所在支路的電

12、流，選項D錯誤。 答案C,3.(兩種自感現(xiàn)象)(多選)如圖9所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計，下列說法正確的是(),A.合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮A1后亮，最后一樣亮 B.合上開關(guān)S接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C.斷開開關(guān)S切斷電路時，A2立即熄滅，A1過一會熄滅 D.斷開開關(guān)S切斷電路時，A1和A2都要過一會才熄滅,圖9,解析S閉合接通電路時，A2支路中的電流立即達到最大，A2先亮；由于線圈的自感作用，A1支路電流增加的慢，A1后亮。A1中的電流穩(wěn)定后，線圈的阻礙作用消失，A1與A2并聯(lián)，亮度一樣，選項A正確，B錯誤；S斷開時，L和A1，A2組成串

13、聯(lián)的閉合回路，A1和A2亮度一樣，由于L中產(chǎn)生自感電動勢阻礙L中原電流的消失，使A1和A2過一會才熄滅，故選項C錯誤，D正確。 答案AD,4.(自感的圖象分析)如圖10中L是繞在鐵芯上的線圈，它與電阻R、R0、開關(guān)S1、S2和電池E構(gòu)成閉合回路，開關(guān)S1和S2開始都處在斷開狀態(tài)。設(shè)在t0時刻，接通開關(guān)S1，經(jīng)過一段時間，在tt1時刻，再接通開關(guān)S2，則能較準確表示電阻R兩端的電勢差Uab隨時間t變化的圖線的是(),圖10,解析在t0時刻，接通開關(guān)S1，由于通電自感現(xiàn)象，電阻R的電流逐漸增大，故Uab隨時間t逐漸增大；在tt1時刻，再接通開關(guān)S2，則線圈與R構(gòu)成的部分電路被短路，但由于線圈的斷電自感，該部分電路的電流要逐漸減小，故Uab隨時間t逐漸減小，由楞次定律可知電勢差正負不變，A正確。 答案A,