资源简介

(共17张PPT)
第二章 电磁感应
人教物理选择性必修2
互感和自感
复习
1.感应电流产生的条件是什么？
2.如图所示，滑动变阻器向左滑动，通过R1的电流什么方向？
思考
对线圈L1，它通过电池、滑动变阻器也构成了闭合电路，而且穿过这个闭合回路的磁通量也发生了变化，会不会在这个闭合回路中也发生电磁感应现象？是否也有感应电动势？
L1
L2
E
A
B
R1
R2
G
E
A
B
S
一 互感现象
1.互感：
闭合S，A线圈中 I 无→有,B线圈中Φ变化，B中产生E感和I感，互感现象将能量，从A线圈传递到B线圈。
互不相连的并相互靠近的两个线圈，当一个线圈的电流变化时，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，这种现象叫互感。
2.应用：变压器
3.危害：
互感也可以发生在任意两个相互靠近的电路之间，互感现象有时会影响电路的工作。
A
B


S
A1
A2
R1
R
E
L
观察：重新接通电路，闭合开关的时候两个灯泡的发光情况。
现象：
原因：
二 自感现象
1.实验演示
1）
灯泡A1和A2规格相同，闭合S调节R,使两个灯泡亮度相同，再调节R1，使它们都正常发光，然后断开S。
A2先亮A1后亮
线圈电流变化，在自身中产生一个感应电流，阻碍原电流的变大，所以A1后亮。
2）如图所示电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。
观察：开关断开时灯泡的亮度。
现象：
线圈电流变小，在自身中产生一个感应电流，阻碍原电流的变小，所以A1亮一下再熄灭。
S
A
E
L
R
A闪亮一下，然后熄灭,A逐渐变暗
原因：
1.电源断开时，通过L的电流减小，产生感应电动势。感应电动势的作用是使L中的电流减小得更快还是更慢？
2.产生感应电动势的线圈可以看作是电源，能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动？
思考与讨论
更慢
S
A
E
L
R
S
A
E
L
R
3.开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？
4.开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验效果更明显，对线圈L有什么要求？
思考与讨论
不一致，感应电流与原来电流方向相反
S
A
E
L
R
I2
I1
若I1≥I2，灯泡逐渐变暗
若I1t
O
I
I1
I2
3.自感电动势和自感系数
2）自感电动势大小
由法拉第电磁感应定律
写成等式
2.自感：
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势，这种现象叫做自感。
1）自感电动势：
自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
L-自感系数
-电流变化率
3）自感系数L
①单位：亨利（H）
②决定L大小的因素：线圈的大小，形状、匝数、以及是否有铁芯
常用单位：毫亨，微亨
1H=103mH=106μH
线圈越长。面积越大，匝数越多，L越大；若有铁芯，L会更大
4.自感现象的应用和防止
应用：日光灯的镇流器，LC振荡电路
防止：电阻双线缠绕法，电动机油浸开关
三 磁场的能量
自感现象中能量的转化遵循能量守恒定律
S
A1
A2
R1
R
E
L
通电自感
1.通电自感
开关闭合，电能变成磁场能，储存在线圈中，所以与线圈串联的A1逐渐变亮
电能→磁场能
2.断电自感
S
A
E
L
断电自感
开关断电时，储存在线圈中的磁场能释放出来，转化为电能，这时A与线圈构成闭合回路，所以A逐渐变暗，或闪亮一下再熄灭。
磁场能→电能
课堂小结
一.互感
二.自感
1.分析通电自感和断电自感
2.自感系数
三.自感现转化象中的能量
单位
影响因素
C
A
B
S
K
D
1.如图所示是延时继电器
原理：开关S闭合，电流产生磁场，吸引衔铁D，弹簧K伸长,触头C连接工作电路。当开关断开时，弹簧K不会立即拉起触头C而是过一会才执行这个动作。延时继电器因此得名。
1）请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？
2）如果线圈不闭合，是否会对延时效果产生影响？
产生磁感应现象，感应电流会阻碍原磁场减弱，所以S断开后的一段时间内，铁芯中还有减弱的磁场吸引衔铁，弹簧K不会立即拉起触头C而是过一会才执行这个动作。
如果线圈不闭合，不会产生感应电流，铁芯中磁场很快消失，就不会吸引衔铁，衔铁会立即别弹簧拉起，工作电路断开。
S
B
E
L
A
2.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。
1）当开关由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？
2）当开关由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？
A、B都亮，但过一会B灯熄灭
A立即熄灭，过一会B灯熄灭

展开更多......

收起↑