粵教版 (2019)選擇性必修第二冊(cè)第二章電磁感應(yīng)第四節(jié) 互感和自感優(yōu)質(zhì)ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

互感（互相有感覺）：兩個(gè)不相連的電路，當(dāng)其中一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在臨近的另一線圈中產(chǎn)生ε感和I感。
互感電動(dòng)勢(shì)：互感中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。
應(yīng)用：傳遞能量和傳遞信息
如圖所示的無線通信演示實(shí)驗(yàn)中，打開收音機(jī)開關(guān)時(shí)，線圈和線圈之間有一定的距離，喇叭卻能發(fā)生音樂聲響。關(guān)閉收音機(jī)，喇叭則不發(fā)生。
利用互感現(xiàn)象，我們可以將一個(gè)線圈中變化的信號(hào)傳遞到另外一個(gè)線圈．在如圖所示的無線通信演示實(shí)驗(yàn)中，打開收音機(jī)開關(guān)時(shí)，線圈L1和線圈L2之間有一定的距離，喇叭卻能發(fā)出音樂聲響。關(guān)閉收音機(jī)，喇叭則不發(fā)聲．可見喇叭發(fā)出的聲音是通過線圈L1和L2的互感作用，將收音機(jī)的音樂電信號(hào)傳遞給喇叭。
1、概念：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感。
實(shí)驗(yàn)1：探究通電時(shí)的自感現(xiàn)象。
開關(guān)S閉合，燈泡L2立刻正常發(fā)光，L1逐漸發(fā)光。
線圈發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙L1發(fā)光。
實(shí)驗(yàn)2：探究斷電時(shí)的自感現(xiàn)象。
【思考問題】（1）如圖（a），電源斷開時(shí)，通過線圈 L 的電流減小，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)？
（3）開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流與原來通過它的電流方向是否一致？
線圈與燈泡組成新的回路，電流沿逆時(shí)針方向
（4）開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流是否有可能比原來的電流更大？為了使實(shí)驗(yàn)的效果更明顯，對(duì)線圈 L 應(yīng)該有什么要求？
（5）斷開開關(guān)時(shí)，電路中的能量轉(zhuǎn)化情況是怎樣的？
線圈的直流電阻比燈泡小
線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能
1、(多選)圖中兩個(gè)電路是研究自感現(xiàn)象的電路，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述正確的是(　　)
1、自感：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
總結(jié)：（1）當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的增大起到“阻礙”作用；
（2）當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的減小起到“阻礙”作用；
（3）自感現(xiàn)象遵循能量守恒定律，說明磁場(chǎng)具有能量。
2、自感電動(dòng)勢(shì)：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
（1）作用：總是阻礙線圈中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。
（2）方向：當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同。
自感電動(dòng)勢(shì)遵循法拉第電磁感應(yīng)定律：
描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)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，
1 應(yīng)用：在交流電路中、在各種用電設(shè)備和無線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。如日光燈的鎮(zhèn)流器等。
2 防止：在切斷自感系數(shù)很大、電流很強(qiáng)的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢(shì)，形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān)。
電弧放電，燒壞開關(guān)，危及人身安全
磁通量恒=0
能使動(dòng)靜觸片不產(chǎn)生電火花保護(hù)觸點(diǎn)
1.拔下正在工作的家用電器的電源插頭，或者將家用電器電源插頭插入插座時(shí)，有時(shí)會(huì)看到電火花，這些電火花是怎樣產(chǎn)生的？日常生活中我們應(yīng)當(dāng)怎樣注意用電安全？
1.拔下插頭或插入插頭時(shí)，對(duì)應(yīng)斷電或通電瞬間，會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)火花的原因主要在于：一方面會(huì)因?yàn)殡娐分挟a(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而使得在插座和插頭之間的空氣電離；另一方面兩者在接通或斷開時(shí)，兩導(dǎo)體相互逐漸靠近和離開，兩導(dǎo)體間距離很小時(shí)，空氣被擊穿。日常生活中，對(duì)此問題，我們建議在開啟用電設(shè)備前，先將插頭插入，然后再開啟插座或接線板的開關(guān)，因?yàn)楹细竦拈_關(guān)開合時(shí)間短、觸點(diǎn)有鍍銀等消弧措施，對(duì)人身安全和設(shè)備安全均有利。
2.電子設(shè)備中常要用一種沒有電感的精密電阻，采用的是雙線并繞的方式，即把一根電阻線對(duì)折后繞制成線圈，如圖2-4-8所示．為什么這種結(jié)構(gòu)的電阻會(huì)沒有電感？
2.采用雙向并繞的方式后，并繞的兩個(gè)線圈電流方向恰好相反，在發(fā)生自感時(shí)，兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等，方向相反，即產(chǎn)生的電感量相互抵消，整個(gè)繞線電阻就能對(duì)外呈現(xiàn)無感即沒有電感的特點(diǎn)。
1. 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。2.由于導(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，叫自感現(xiàn)象。3.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。（1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。（2）自感電動(dòng)勢(shì)大?。?br/>4.自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵心有關(guān)。
１．在如圖所示的電路中，Ｌ是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計(jì)，Ｌ１和Ｌ２是兩個(gè)完全相同的小燈泡．（１）當(dāng)閉合開關(guān)Ｓ時(shí)，Ｌ１和Ｌ２兩個(gè)燈泡的亮度將如何變化？（２）當(dāng)斷開開關(guān)Ｓ時(shí)，Ｌ１和Ｌ２兩個(gè)燈泡的亮度又將如何變化？
解：（1)開關(guān)S閉合瞬間，但由于線圈的電流增加、導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而阻礙電流的增加，且線圈的自感系數(shù)足夠大，線圈相當(dāng)于斷路，兩燈泡串聯(lián)，所以兩燈同時(shí)亮；
（2)開關(guān)S閉合斷開，L2立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而阻礙電流的減小，電路中將穩(wěn)持短暫時(shí)間的電流，從L1流過，所以L1亮一下再慢慢熄滅。
２．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈Ｌ的電阻．（１）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，說明該實(shí)驗(yàn)測(cè)定線圈Ｌ電阻的原理．（２）測(cè)量完畢后，該同學(xué)想先斷開開關(guān)Ｓ２，此時(shí)，他的同學(xué)趕緊制止，并告訴他，若其斷開開關(guān)Ｓ２將會(huì)燒壞電壓表．這種說法正確嗎？如何正確拆解這個(gè)電路？
（2)正確．先斷開開關(guān)S1,再斷開開關(guān)S2;然后拆除電源兩極的導(dǎo)線以及其他導(dǎo)線．
解：（1)先閉合S2,再閉合S1,記下電流表和電壓表的示數(shù)分別／、U,線圈的電阻為
３．在實(shí)際生產(chǎn)中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈．當(dāng)電路中的開關(guān)Ｓ由閉合到斷開時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開關(guān)Ｓ處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全．為了避免電弧的產(chǎn)生，幾名同學(xué)分別提出了以下四種方案，如圖所示．哪種（些）方案可行？還有其他設(shè)計(jì)方案嗎？
解：由題意可知、當(dāng)斷開瞬間時(shí)，線圈中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，若不并聯(lián)元件，則會(huì)產(chǎn)生電弧，（a)方案中，當(dāng)并聯(lián)電容器時(shí)，只能對(duì)電容器充電，仍不能解決電弧現(xiàn)象；（b)方案和（d)方案中，當(dāng)并聯(lián)發(fā)光二極管時(shí)，由于發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦?，因此須注意開關(guān)斷開瞬間，線圈中電流的方向，（b)方案中二極管接法與導(dǎo)線一樣作用、開關(guān)閉合時(shí)，線圈被短路，會(huì)影響電路不符合要求；（d)方案二極管的接法導(dǎo)線有一樣的作用，開關(guān)斷開時(shí)，線圈被短路。唯有（d)方案，既能避免產(chǎn)生電弧，又能不影響電路，故（d)方案可行。（b)(C)方案不可行。
1、如圖為研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，其中自感線圈直流電阻很小可忽略不計(jì)。下列可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是（　?。〢．閉合開關(guān)，燈泡緩緩亮起來B．閉合開關(guān)，燈泡立即亮起來，且亮度一直保持不變C．?dāng)嚅_開關(guān)，燈泡立即熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)，燈泡閃亮一下，然后熄滅
2、某同學(xué)為了驗(yàn)證自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L（線圈的自感系數(shù)很大，構(gòu)成線圈導(dǎo)線的電阻可以忽略）、兩個(gè)相同的小燈泡A和B、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。經(jīng)檢查，各元件和導(dǎo)線均是完好的，檢查電路無誤后，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。他可能觀察到的現(xiàn)象是（　?。〢．閉合S瞬間，B比A先亮B．閉合S瞬間，A、B一起亮C．?dāng)嚅_S瞬間，A、B逐漸熄滅D．?dāng)嚅_S瞬間，A比B先熄滅
3、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的直流電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡，下列說法正確的是（　　）A．閉合開關(guān)S后，燈泡A亮度一直保持不變B．閉合開關(guān)S后，燈泡A、B同時(shí)變亮，最后亮度相同C．閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，再斷開S，燈泡A逐漸變暗，直到不亮D．閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，再斷開S，燈泡B由暗變亮，再逐漸熄滅

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