高中物理公开课获奖课件精选——《互感和自感》.ppt
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1、,互感和自感,执教教师:XXX,互感和自感,在“探究感应电流的产生条件”的实验中,改变通过小线圈A的电流大小,我们会发现大线圈B就能产生感应电流。对这个现象我们是如何解释的?,小线圈的电流变化,小线圈中电流激发的磁场变化,穿过大线圈的磁通量发生变化,闭合回路产生感应电流。,一、互感现象,1. 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. 应用:变压器,3、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。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,这时要设法减小电路间的互
2、感。,一、互感现象,现在,我们再来关注上述的电路: 在A线圈中的电流变化时,B线圈会产生感应电流,是因为穿过B线圈的磁通量发生了变化,但我们发现,A线圈是插在B线圈中的,根据这个情况,你还能想到什么?,在B线圈中产生电磁感应现象,那么在A线圈是否也会产生电磁感应现象呢?,如图所示,闭合开关S瞬间,两个灯泡会有什么现象呢?,二、自感现象,现象:在闭合开关S瞬间,灯A2立刻正常发光,A1却比A2迟一段时间才正常发光。,原因:由于线圈L自身的磁通量增加,而产生了感应电动势,这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化,即阻碍线圈中电流的变化,故通过A1的电流不能立即增大,灯A1的亮度只能慢慢增加,最终与A2相
3、同。,1自感现象,?,如图所示,断开开关S瞬间,灯泡会有什么现象呢?,二、自感现象,现象:在断开开关S瞬间(灯更亮一下),灯A过一段时间才熄灭。,1自感现象,?,原因:开关断开瞬间,由于通过L的磁通量减少,产生的感应电动势阻碍磁通量的减少,感应电流沿着LA流动,所以灯A会过一段时间才熄灭。,二、自感现象,1、电源断开时,通过L的电流会减小,这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使L中的电流减小得更快些还是更慢些?,2、产生感应电动势的线圈可以看做是一个电源,它能向外供电。由于开关已断开,线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动?,3、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致?,
4、1自感现象,思考与讨论:,4、开关断开后,通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大,为了使实验的效果更明显,对线圈L应该有什么要求?,二、自感现象,讨论:在如图所示的电路中,当开关S断开瞬间,灯泡A是否会更亮一下?更亮一下的条件是什么? 设A、L两端电压为U。,若RARL,有IAIL,在断开开关的瞬间,通过灯泡的电流会瞬时增大,灯泡会更亮一下。,若RARL,有IAIL,断开开关后,通过灯泡的电流减小,灯泡不会更亮一下。,1自感现象,二、自感现象,2自感的应用和防止,1、应用:日光灯,2、防止:变压器、电动机,1自感现象,自感现象: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。
5、自感电动势:自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。,一、互感现象,二、自感现象,自感电动势的作用:阻碍导体中自身的电流变化。 注意: “阻碍”不是“阻止”,电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。,1、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。,2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。,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。应用:变压器,一、互感现象,二、自感现象,1、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。,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。应用:变压器,2、
6、 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大, 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小,一、互感现象,二、自感现象,1、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。,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。应用:变压器,2、 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大, 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小,三、自感系数,结合下列问题,自学课本P24自感系数部分内容。,(1)自感电动势的表达式如何? 式中各符号的代表什么?,(2)自感系数的大小与什么因素有关?它的主单位是什么?常用单位还有哪些?各单位的符号怎么写?,三、自感系数,1
7、、自感电动势的大小:与电流的变化率成正比,2、自感系数 L简称自感或电感,(1)决定线圈自感系数的因素:,(2)自感系数的单位:亨利,简称亨,符号是 H。 常用单位:毫亨(m H) 微亨(H),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。,3、自感物理意义:描述线圈产生自感电动势的能力,四、磁场的能量,问题:在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。,开关闭合时线圈中有电流,电流产生磁场,能量储存在磁场中,开关断开时,线圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化成电能。,阅读教材最
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