1、4.6 互感和自感,第四章 电磁感应,高二物理备课组,问题：小灯泡在不接电源的情况下会发光吗？,一.互感,1.定义： 当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势.,2.拓展：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.,3.应用：利用互感现象可把能量由一个线圈传到 另一个线圈.,例:变压器,互感现象不但可以实现能量的传递，还能实现信息的传递。,收音机里的“磁性天线”利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈。,传递能量(变压器） 传递信息,互感现象的应用,互感
2、现象的防止,电源线和数据线里通过的都是变化的电流，它们会和靠近的电脑等器件发生互感现象，影响其正常工作。,在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，要设法减小互感。,电路板抗干扰布线,如何设计实验电路？,思考与讨论,当线圈中电流发生变化时，自身的回路中是否还有电磁感应现象呢？,S,如何解释实验现象？,电源,二、自感现象,1.定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的 电磁感应现象叫做自感现象。在自感现象中产生 的感应电动势叫自感电动势。,2. 自感电动势作用：,阻碍原线圈中的电流变化。,在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值不可忽略在接通开关S时，
3、则( ) A在电路甲中，A将渐渐变亮 B在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗 C在电路乙中，A将渐渐变亮 D在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭,在电路甲中，通过灯泡的电流只能慢慢增加,在电路乙中，通过自感线圈的电流逐渐增加，而通过灯泡的电流不变,自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入,1,如何改进实验电路？,线圈中电流增时, 会产生自感电动势， 那么线圈中电流减少时，又会怎么样呢？,如何解释实验现象？,思考与讨论,如果RLRA，则iLiA，,任何断电现象时都会闪亮一下吗?,不会闪,逐渐熄灭,会闪一下,再逐渐熄灭,如果RLiA，,若RL=0，电路稳定后，线圈相当于导线,若RL0，电路稳定后，线圈
4、相当于电阻,如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RLR，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( ) A灯泡立即熄灭 B灯泡逐渐熄灭 C灯泡有明显的闪亮现象 D只有在RLR时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象,若RLR，则ILIR，这样不会有明显的闪亮,电路稳定时，由于RLR，那么ILIR,S断开的瞬时，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于ILIR，因此灯开始有明显的闪亮,2,自感电动势作用：阻碍导体中原来电流的变化。,导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。,
5、“阻碍”不是“阻止”，电流还是要变化的。,自感电动势公的大小：,自感系数,描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量,决定因素,线圈的匝数,是否有铁芯,线圈的大小,线圈的形状,亨利（H）,物理意义:,单位：,甲 在铁芯上绕了几千匝的线圈，乙 空芯线圈，丙 一条导线弯了几匝的线圈,自感系数,约瑟夫亨利 Henry Joseph 1797-1878,美国著名物理学家，1867年起，任美国科学院第一任院长;1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁； 1830年发现电磁感应现象， 比法拉第早一年； 1832年发现了电流的自感现象,从来不申请专利 无偿贡献给社会,自感现象的应用,自感现象的防止,油浸开关,双
6、线绕法,例3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( ) A线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C线圈中电流变化越快，自感系数越大 D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定,自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的,自感电动势的大小与自感系数有关 还与电流的变化率有关,小结,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。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 2.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。 3.自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 （1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流
7、变化。 （2）自感电动势大小： 4.自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关。,1、如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放则( ) A由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 B由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 C如果断开B线圈的开关S2，无延时作用 D如果断开B线圈的开关S2，延时将变长,S2闭合，S1断开时，线圈B中有感应电流，产生电磁感应作用,若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用,当堂达标1,2、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小
8、灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有 A 、 灯A立即熄灭 B 、 灯A慢慢熄灭 C 、 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D 、 灯A突然闪亮一下再突然熄灭,3、L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是 （ ）A、接通时I1I2；B、接通时I2I2，断开时I1I2；D、接通时I1=I2，断开时I1I2。,4、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不计，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时 （ ） A、两灯同时亮，同时灭 B、合上S，B比A先达到正常发光状态 C、断开S，AB两灯都不会立即灭，通
9、过AB两灯的电流方向都与原电流方向相同 D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭,【学习目标】 （一）、物理观念1、知道互感和自感现象及其产生原因，并且知道互感和自感都是一种特殊的电磁感应现象 2、能说出自感电动势大小的影响因素 （二）、科学思维1、利用电磁感应有关规律分析通电、断电时的自感现象2、能运用互感和自感的原理对该现象进行应用和防止 （三）、实验探究1、通过对实验的观察讨论和体验，解释实验中发生的物理现象2、通过带领学生进行实验的设计与改进增强分析问题、解决问题的能力 （四）、科学态度与责任1、认识互感和自感是电磁感应现象的两种现象，体验特殊现象的普遍性2、领悟科学家对科学执着和对名利的淡薄的科学献身精神,谢谢大家！,
