《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.6 互感和自感課件 新人教版選修3-2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.6 互感和自感課件 新人教版選修3-2.ppt（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、3.1.6互感和自感,一、互感現(xiàn)象 1.互感：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_____________，這種現(xiàn)象叫互感。 2.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_________制成的。 3.危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)__________的電路之間、電力工程和電子電路中，有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作。,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),互感現(xiàn)象,相互靠近,思維拓展 如圖1是法拉第實(shí)驗(yàn)線圈。在實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接。 圖1 (1)當(dāng)其中一個(gè)線圈中有電流時(shí)，另一個(gè)線圈中是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？ (2)當(dāng)一個(gè)線圈中的電流
2、變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？,提示(1)不一定。當(dāng)線圈中的電流為恒定電流時(shí)，在其周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，則在另一個(gè)線圈中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。只有當(dāng)線圈中的電流變化時(shí)，在其周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，此時(shí)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，穿過(guò)兩個(gè)線圈的磁通量都會(huì)變化，在另一個(gè)線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,二、自感現(xiàn)象 1.定義：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，它產(chǎn)生的____________不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同樣也在它_______激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫自感。 圖2,變化的磁場(chǎng),本身,2.自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的作用：電流增加時(shí)，自感電動(dòng)
3、勢(shì)阻礙____________；電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)________________。 實(shí)驗(yàn)1：演示通電自感現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示，開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，可以看到燈泡2__________，而燈泡1是_____ __________。 實(shí)驗(yàn)2：演示斷電自感現(xiàn)象。 圖3,電流的增加,阻礙電流的減小,立即發(fā)光,逐漸,亮起來(lái)的,實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示，線圈L的電阻比燈泡的電阻小，接通電路，燈泡正常發(fā)光后，迅速斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，可以看到燈泡____________________。 3.自感系數(shù),(2)決定因素：線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等。 (3)單位：亨利，簡(jiǎn)稱亨，符號(hào)是H。常用單位還有毫亨(mH)、
4、微亨(H)。1 H____ mH____ H。,閃亮一下再逐漸熄滅,103,106,思考判斷 (1)自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電流方向一定和原電流方向相反。( ) (2)線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大時(shí)，其自感系數(shù)一定較大。 ( ) (3)對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)較大。 ( ) (4)一個(gè)線圈中的電流均勻增大，自感電動(dòng)勢(shì)也均勻增大。 ( ),,,,,三、磁場(chǎng)的能量 1.自感現(xiàn)象中的磁場(chǎng)能量 (1)線圈中電流從無(wú)到有時(shí)：磁場(chǎng)從無(wú)到有，電源的_______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______釋放出來(lái)轉(zhuǎn)化為電能。 2.電的“慣性”：自感
5、電動(dòng)勢(shì)有阻礙線圈中_________的“慣性”。,能量,能量,電流變化,對(duì)互感現(xiàn)象的理解,1.互感現(xiàn)象是一種常見(jiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。 2.互感現(xiàn)象可以把能量由一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。 3.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，這時(shí)要求設(shè)法減小電路間的互感。,要點(diǎn)歸納,例1 (多選)如圖4所示是一種延時(shí)裝置的原理圖，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
6、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)將變化,精典示例,圖4,解析線圈A中的磁場(chǎng)隨開(kāi)關(guān)S1的閉合而產(chǎn)生，隨S1的斷開(kāi)而消失。當(dāng)S1閉合時(shí)，線圈A中的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈B，當(dāng)S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，線圈A在線圈B中的磁場(chǎng)變?nèi)酰€圈B中有感應(yīng)電流，B中電流的磁場(chǎng)繼續(xù)吸引D而起到延時(shí)的作用，所以選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；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，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 答案BC,針對(duì)訓(xùn)練1 在同一鐵芯上繞著兩個(gè)線圈，單刀雙擲開(kāi)關(guān)原來(lái)接在點(diǎn)“1”，現(xiàn)把它從“1”扳向“2”，如圖5所示，試
7、判斷在此過(guò)程中，在電阻R上的電流方向是() 圖5,答案C,對(duì)自感現(xiàn)象的理解,1.自感現(xiàn)象的特點(diǎn) (1)自感現(xiàn)象是由于通過(guò)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。 (2)自感電動(dòng)勢(shì)的作用：總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。 (3)自感電動(dòng)勢(shì)的方向：自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化，當(dāng)原來(lái)電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反；當(dāng)原來(lái)電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相同，同樣遵循“增反減同”的規(guī)律。,要點(diǎn)歸納,2.通電自感與斷電自感比較,例2 (多選)如圖6所示的電路中，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大的線圈，其電阻與R相等，下列說(shuō)法正確的是(
8、) A.在斷開(kāi)S2的情況下，若突然閉合S1時(shí)，A、B燈均逐漸亮起來(lái),B.在斷開(kāi)S2的情況下，若突然閉合S1時(shí)，A燈立即發(fā)光，B燈逐漸亮起來(lái) C.閉合S1、S2待電路穩(wěn)定后，若突然斷開(kāi)S1，則A、B燈均不會(huì)立即熄滅 D.閉合S1、S2待電路穩(wěn)定后，若突然斷開(kāi)S1，則A燈不會(huì)立即熄滅，而B(niǎo)燈立即熄滅,精典示例,圖6,解析在斷開(kāi)S2的情況下，若突然閉合S1時(shí)，由于線圈的自感現(xiàn)象，出現(xiàn)自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，則A燈立即亮，B燈逐漸亮，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)同時(shí)閉合S1、S2，待電路穩(wěn)定后突然將S1斷開(kāi)，B燈立即熄滅，因自感現(xiàn)象，L與A組成回路，A燈不會(huì)立即熄滅，而是逐漸熄滅，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案
9、BD,,自感線圈對(duì)電流的變化有阻礙作用，具體表現(xiàn)為 (1)通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路。 (2)斷電時(shí)，自感線圈相當(dāng)于電源，其電流由原值逐漸減小，不會(huì)發(fā)生突變(必須有閉合回路)。 (3)電流穩(wěn)定時(shí)自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體，若其直流電阻忽略不計(jì)，則相當(dāng)于導(dǎo)線。,針對(duì)訓(xùn)練2 如圖7所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過(guò)電感線圈的電流是2 A，流過(guò)燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S突然斷開(kāi)，S斷開(kāi)前后，能正確反映流過(guò)燈泡的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是(),圖7,解析開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前，通過(guò)燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1 A。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使線圈中的電
10、流從原來(lái)的2 A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路，通過(guò)燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應(yīng)該是從2 A逐漸減小到零，但是方向與原來(lái)通過(guò)燈泡D的電流方向相反，選項(xiàng)D正確。 答案D,1.(自感電動(dòng)勢(shì)的理解)關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)大小的說(shuō)法正確的是() A.電感一定時(shí)，電流變化越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大 B.電感一定時(shí)，電流變化越快，自感電動(dòng)勢(shì)越大 C.通過(guò)線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)為零 D.通過(guò)線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大,答案B,2.(兩種自感現(xiàn)象)如圖8甲和乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開(kāi)
11、關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是() 圖8,A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同 B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流 C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同 D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等 解析圖甲中，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說(shuō)明電路閉合穩(wěn)定時(shí)IL1IA1，故RL1RA1，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；圖乙中，電路穩(wěn)定后A2與A3的亮度相同，說(shuō)明兩支路電流相等，故RRL2，選項(xiàng)C正確；閉合S2瞬間，L2對(duì)電流的變化起阻礙作用，L2所在支路的電流小于滑動(dòng)變阻器所在支路的電
12、流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案C,3.(兩種自感現(xiàn)象)(多選)如圖9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(shuō)法正確的是(),A.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮A1后亮，最后一樣亮 B.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過(guò)一會(huì)熄滅 D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)，A1和A2都要過(guò)一會(huì)才熄滅,圖9,解析S閉合接通電路時(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支路電流增加的慢，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；S斷開(kāi)時(shí)，L和A1，A2組成串
13、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(dòng)勢(shì)阻礙L中原電流的消失，使A1和A2過(guò)一會(huì)才熄滅，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案AD,4.(自感的圖象分析)如圖10中L是繞在鐵芯上的線圈，它與電阻R、R0、開(kāi)關(guān)S1、S2和電池E構(gòu)成閉合回路，開(kāi)關(guān)S1和S2開(kāi)始都處在斷開(kāi)狀態(tài)。設(shè)在t0時(shí)刻，接通開(kāi)關(guān)S1，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，在tt1時(shí)刻，再接通開(kāi)關(guān)S2，則能較準(zhǔn)確表示電阻R兩端的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線的是(),圖10,解析在t0時(shí)刻，接通開(kāi)關(guān)S1，由于通電自感現(xiàn)象，電阻R的電流逐漸增大，故Uab隨時(shí)間t逐漸增大；在tt1時(shí)刻，再接通開(kāi)關(guān)S2，則線圈與R構(gòu)成的部分電路被短路，但由于線圈的斷電自感，該部分電路的電流要逐漸減小，故Uab隨時(shí)間t逐漸減小，由楞次定律可知電勢(shì)差正負(fù)不變，A正確。 答案A,
（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.6 互感和自感課件 新人教版選修3-2.ppt
