選擇性必修 第二冊(cè)4 互感和自感說(shuō)課ppt課件

這是一份選擇性必修 第二冊(cè)4 互感和自感說(shuō)課ppt課件，文件包含學(xué)案11互感和自感pptx、視頻1mp4、視頻2mp4、視頻3mp4、視頻4mp4、視頻5mp4、視頻6mp4等7份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共31頁(yè)， 歡迎下載使用。
如圖兩個(gè)線圈A、B之間并沒(méi)有導(dǎo)線相連，線圈A與手機(jī)(或MP3等)的音頻輸出端連接，線圈B與擴(kuò)音器的輸入端連接.把線圈A插入線圈B時(shí)就能在擴(kuò)音器上聽(tīng)見(jiàn)由手機(jī)輸出的聲音，這是為什么？
A線圈中變化的電流（音頻信號(hào)） →變化的磁場(chǎng) →B線圈的磁通量發(fā)生變化 →B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 →感應(yīng)電流讓擴(kuò)音器發(fā)出音樂(lè).
1.互感和互感電動(dòng)勢(shì)：兩個(gè)相互靠近的線圈，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(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作互感電動(dòng)勢(shì).
2.互感的應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的.
3.互感的危害與防止：互感現(xiàn)象不僅可以發(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，在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，要設(shè)法減小互感.
1.(多選)目前無(wú)線電力傳輸已經(jīng)比較成熟，如圖所示為一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng).這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無(wú)線傳輸電力，兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對(duì)的位置，原理示意圖如圖所示.利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)進(jìn)行無(wú)線充電.下列說(shuō)法正確的是
A.若A線圈中有電流，B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會(huì)產(chǎn)生 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.A中電流越大，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，若A線圈中輸入恒定的電流，則A產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，B中的磁通量不發(fā)生變化，B線圈中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；
若A線圈中輸入變化的電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝ 可得，B線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故B正確；A線圈中電流變化越快，A線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化越快，B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，故C錯(cuò)誤，D正確.
2.(多選)(課本第44頁(yè)第1題改編)如圖所示，是一種延時(shí)開(kāi)關(guān)的原理圖，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)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(shí)釋放D的作用B.由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C.如果斷開(kāi)B線圈的開(kāi)關(guān)S2，無(wú)延時(shí)作用D.如果斷開(kāi)B線圈的開(kāi)關(guān)S2，延時(shí)將變長(zhǎng)
S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，線圈B中有感應(yīng)電流，產(chǎn)生電磁感應(yīng)，若S2斷開(kāi)，線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流而起不到延時(shí)作用，B、C正確.
我們已經(jīng)知道當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在它臨近的線圈中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，那它是否也會(huì)在自身線圈中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？
1.如圖所示，先閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R2，使A1、A2的亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使A1、A2都正常發(fā)光，然后斷開(kāi)S.然后再次閉合S.
(1)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？
燈泡A2立即發(fā)光，燈泡A1逐漸亮起來(lái).
(2)試解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因.
當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)A1支路的電流I增大，則其磁通量增大，根據(jù)楞次定律：線圈自己要產(chǎn)生感應(yīng)電流(即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))，再根據(jù)“增反減同”，感應(yīng)電流I感(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感)與原電流I(原電動(dòng)勢(shì)E)反向，阻礙磁通量增大，而阻礙不是阻止，所以A1中的電流只能緩慢增大，所以A1燈泡緩慢變亮.
2.如圖所示，先閉合開(kāi)關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān).(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈可以看作一個(gè)電源，它能向外供電.由于開(kāi)關(guān)已經(jīng)斷開(kāi)，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么路徑流動(dòng)？通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流與原來(lái)通過(guò)它的電流方向是否一致？(3)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流是否一定比原來(lái)的電流更大？
(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，燈泡A并不立即熄滅，而是漸漸熄滅.
(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈可以看作一個(gè)電源，它能向外供電.由于開(kāi)關(guān)已經(jīng)斷開(kāi)，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么路徑流動(dòng)？通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流與原來(lái)通過(guò)它的電流方向是否一致？
線圈提供的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流與原來(lái)通過(guò)它的電流方向相反.
(3)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流是否一定比原來(lái)的電流更大？
不一定，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后燈泡閃亮一下的原因是燈泡斷電后自感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前流過(guò)燈泡的電流大，要想使燈泡閃亮一下再熄滅，就必須使自感線圈的電阻小于與之并聯(lián)的燈泡的電阻，而當(dāng)線圈電阻大于或等于燈泡的電阻時(shí)，燈泡就會(huì)緩慢變暗直至熄滅.
3.用電流傳感器顯示自感對(duì)電流的影響
結(jié)論：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電流是逐漸增大的
結(jié)論：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電流是瞬間增大
結(jié)論：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后通過(guò)電阻R的電流方向不同
1.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(chǎng)在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為自感.由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì).2.自感電動(dòng)勢(shì)：E＝ ，其中 是電流的變化率，L是自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感.單位：亨利，簡(jiǎn)稱(chēng)亨，符號(hào)：H.3.自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān).
自感現(xiàn)象 自感系數(shù) 磁場(chǎng)的能量
4.磁場(chǎng)的能量(1)線圈中電流從無(wú)到有時(shí)，磁場(chǎng)也是從無(wú)到有，電源把能量輸送給磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中.(2)線圈中電流減小時(shí)，磁場(chǎng)中的能量釋放出來(lái)轉(zhuǎn)化為電能.
3.如圖所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(線圈L的直流電阻較小)A.A比B先亮，然后A滅B.B比A先亮，然后B逐漸變暗C.A、B一起亮，然后A滅D.A、B一起亮，然后B滅
S閉合時(shí)，線圈上產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，所以B比A先亮，電路穩(wěn)定后，由于線圈L的電阻較小，故流過(guò)B燈支路的電流變小，所以B燈逐漸變暗，故B正確.
4.(多選)如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則A.在電路甲中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗B.在電路甲中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路乙中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗D.在電路乙中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗
在電路甲中，斷開(kāi)S，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流變小，導(dǎo)致回路中的電流逐漸減小，A將逐漸變暗，故A正確，B錯(cuò)誤；
在電路乙中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以通過(guò)燈泡的電流比線圈的電流小，斷開(kāi)S時(shí)，由于線圈阻礙電流變小，于是原來(lái)通過(guò)線圈的電流通過(guò)燈泡形成新的回路，由于通過(guò)燈泡A的電流比原來(lái)的大，導(dǎo)致A將變得更亮一下，然后逐漸變暗，故C錯(cuò)誤，D正確.
5.某興趣小組探究斷電自感現(xiàn)象的電路如圖所示.閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，通過(guò)電阻R的電流為I1，通過(guò)電感線圈L的電流為I2.t1時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，下列圖像中能正確描述通過(guò)電阻R的電流IR和通過(guò)電感線圈L的電流IL的是
S斷開(kāi)后，電感線圈與R構(gòu)成回路，R中的電流反向，大小與線圈L中的電流相等，并逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤；
斷開(kāi)S后，R與線圈串聯(lián)，流過(guò)線圈的電流減小，電感線圈產(chǎn)生與原電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且電動(dòng)勢(shì)慢慢變小，則線圈中電流方向不變，大小逐漸變小，而且變小得越來(lái)越慢，故C、D錯(cuò)誤.
自感現(xiàn)象的“三種狀態(tài)”“一個(gè)特點(diǎn)”(1)三種狀態(tài)①線圈通電瞬間可把自感線圈看成斷路.(可認(rèn)為線圈電阻從無(wú)窮大逐漸減小)②斷電時(shí)自感線圈相當(dāng)于電源.(電流方向與原來(lái)線圈中方向相同)③電流穩(wěn)定后，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體電阻，理想線圈的電阻為0，相當(dāng)于短路.(2)一個(gè)特點(diǎn)在發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)，線圈中電流不發(fā)生“突變”.
1.互感現(xiàn)象：兩個(gè)相互靠近的線圈，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(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
2.自感現(xiàn)象：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(chǎng)在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。
(1)通電自感與斷電自感現(xiàn)象
當(dāng)IL>IA則，燈泡就會(huì)閃亮一下再熄滅，當(dāng)IL≤IA則，燈泡就會(huì)緩慢的熄滅
(2)斷電自感與小燈泡的閃亮