人教版高中物理選修二2.4《互感和自感》CONTENTS新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能解釋為什么嗎？為什么能聽見由手機(jī)輸出的聲音？小燈泡為什么會發(fā)光？新課講解互感現(xiàn)象PART 011. 互感現(xiàn)象把兩個(gè)沒有導(dǎo)線相連的線圈套在一起，當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化時(shí)，另一個(gè)線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做互感電動勢。利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的?；ジ鞋F(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,而且可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。在電力工程中和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會影響電路的正常工作，要設(shè)法減小互感。自感現(xiàn)象PART 021. 思考與討論線圈中電流發(fā)生變化，是否也會在自己的回路里產(chǎn)生電動勢？ 當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場激發(fā)出本身感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢。觀察兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況 A1、A2 使用規(guī)格完全一樣的燈泡。 閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常發(fā)光. 然后斷開開關(guān)S。 重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？ 現(xiàn)象：在閉合開關(guān)Ｓ瞬間，燈A2立刻正常發(fā)光，A1卻緩慢發(fā)光，比A2遲一會兒才正常發(fā)光。你能解釋以下這是為什么嗎？分析：E感通過電感線圈I↑?Φ↑?電動勢，阻礙Φ增加電感?阻礙線圈中的電流達(dá)到正常值。所以與電感串聯(lián)的A1不會立刻亮起來，而是隨著電流的增大逐漸亮起來。觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度按圖連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度。演示前思考下列問題：1. 電源斷開時(shí)，通過線圈 L 的電流減小，這時(shí)會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的作用是使線圈 L 中的電流減小得更快些還是更慢些？2.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈可以看作一個(gè)電源，它能向外供電。由于開關(guān)已經(jīng)斷開，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么路徑流動？分析：斷開電源通過電感線圈I↓?電動勢，阻礙Φ減少?阻礙線圈中的電流減少。這個(gè)電流只能通過A燈形成回路，所以A燈上的電流不是立刻變?yōu)榱恪?通過燈泡的感應(yīng)電流與原來電流方向相反。線圈L中的感應(yīng)電流要從穩(wěn)定時(shí)的值開始逐漸減小，所以線圈的直流電阻要小于燈泡的電阻。E感3. 自感現(xiàn)象電感1、自感自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。2、自感電動勢：4. 自感系數(shù)1.自感電動勢的大小自感系數(shù)L　越大，E　越大，對電流阻礙越大（2）決定因素線圈的圈數(shù)是否有鐵芯線圈的大小線圈的形狀（1）物理意義:2.自感系數(shù)描述線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量甲 一條導(dǎo)線彎了幾匝的線圈乙 空芯線圈，丙 在鐵芯上繞了幾千匝的線圈，甲乙丙亨利（H） （3）單位：磁場的能量PART 3斷電自感：開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光還能維持一小段時(shí)間，能量是從哪里來的？自感線圈電流磁場磁場能開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。課堂總結(jié)課堂總結(jié)自感現(xiàn)象互感現(xiàn)象互感和自感磁場中的能量鞏固提升鞏固提升1.(互感現(xiàn)象)(多選)關(guān)于互感現(xiàn)象,下列說法正確的是(　　)A.兩個(gè)線圈之間必須有導(dǎo)線相連,才能產(chǎn)生互感現(xiàn)象B.互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳到另一個(gè)線圈C.互感現(xiàn)象都是有益的D.變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的答案:BD解析:兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連,也能產(chǎn)生互感現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳到另一個(gè)線圈,選項(xiàng)B正確;互感現(xiàn)象不都是有益的,有時(shí)會影響電路的正常工作,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的,選項(xiàng)D正確。2.(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(shí),電流變化越大,自感電動勢越大B.電感一定時(shí),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:B3.(自感系數(shù))(多選)關(guān)于自感系數(shù),下列說法正確的是(　　)A.其他條件相同,線圈越粗自感系數(shù)越大B.其他條件相同,線圈匝數(shù)越多自感系數(shù)越大C.其他條件相同,線圈越細(xì)自感系數(shù)越大D.其他條件相同,有鐵芯的比沒有鐵芯的自感系數(shù)小答案:AB解析:線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定,即與大小、形狀、匝數(shù)和是否有鐵芯都有關(guān)。4.(通電自感和斷電自感)(多選)如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略不計(jì),下列說法正確的是(　　)A.閉合開關(guān)S接通電路時(shí),A2先亮A1后亮,最后一樣亮B.閉合開關(guān)S接通電路時(shí),A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A2立即熄滅,A1過一會兒熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A1和A2都要過一會兒才熄滅答案:AD解析:閉合S接通電路時(shí),A2支路中的電流立即達(dá)到最大,A2先亮;由于線圈的自感作用,A1支路電流增加得慢,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(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。斷開S時(shí),L和A1、A2組成串聯(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,A1和A2過一會兒才熄滅,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。人教版高中物理選修二課程結(jié)束

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊電子課本

4 互感和自感

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第二冊

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