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第二章 电磁感应
粤教版 选择性必修二
第四节 互感和自感
新课导入
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－
＋
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+
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开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合，迅速移动滑片
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两个线圈并没有直接连接，也能产生电流
新课导入
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A线圈中变化的电流→变化的磁场→ B线圈磁通量变化→产生感应电流
两个线圈并没有直接连接，为什么也能产生电流？这是什么原理？
两个线圈之间是没有导线相连的，但当一个线圈中电流发生改变时，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的现象，称为互感。
Part 01
互感现象
互感现象
1、互感：在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当线圈Ａ中的电流变化时，它所产生的变化磁场会在线圈B中产生感应电动势．线圈Ｂ中感应电流的变化，同时也会在线圈Ａ中产生相应的感应电动势．这种现象叫做互感．
2、互感电动势：互感现象中产生的感应电动势。
互感现象
3、应用
利用互感现象可以把能量、信号从一个电路（线圈）传递到另一个电路（线圈）
手机内部接收端
无线充电器内部
互感现象
3、应用
利用互感现象可以把能量、信号从一个电路（线圈）传递到另一个电路（线圈）
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
【例题】(多选)如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ 所做的运动可能是 (　　)
A．向右加速运动
B．向左加速运动
C．向右减速运动
D．向左减速运动

BC
课堂练习
思考与讨论
当一个线圈中的电流变化时，它是否也能在它本身激发出感应电动势呢？
观察两个灯泡的发光情况（开关闭合）
观察两个灯泡的发光情况（开关闭合）
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。
电流I增大
磁通量Φ增大
感应电动势
阻碍电流增大
阻碍Φ增加
电流I缓慢增大
线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化，而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，B最终会正常发光
观察两个灯泡的发光情况（开关断开）
观察两个灯泡的发光情况（开关断开）
现象：在断开开关Ｓ瞬间，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。
电流I减小
磁通量Φ减小
感应电动势
阻碍电流减小
阻碍Φ减小
电流I缓慢减小
IA
IL
A
S
E
L
RL＜RA
IL＞IA
RL ≥ RA？
IL ≤ IA
不会闪亮一下，只逐渐熄灭
为什么灯泡会闪亮一下？
思考与讨论
Part 02
自感现象
自感现象
1、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的现象称为自感
2、自感电动势：
在自感现象中产生的感应电动势
通电自感
自感现象
3、自感电动势的方向：
①当原来电流在增大时，自感电动势阻碍原来电流增大；自感电动势形成的自感电流与原来电流方向相反。
②当原来电流在减小时，自感电动势阻碍原来电流减小；自感电动势形成的自感电流与原来电流方向相同。
作用：总是阻碍导体中原电流的变化（同样遵循楞次定律），效果上使电流变化减慢，不至于突然变化。即对电流的变化起延迟作用。
(1)三种状态
①线圈通电瞬间可把自感线圈看成断路。
②断电时自感线圈相当于电源。
③电流稳定后，自感线圈相当于导体电阻，理想线圈的电阻为0，相当于短路。
4、自感现象的“三种状态”“一个特点”
自感现象
(2)一个特点
在发生自感现象时，线圈中电流不发生“突变”。
将实验1中的两个灯泡换成两个电流传感器，可以得到两条对应的 i - t 图线． 它们的主要区别在于图线拐角处形状不同．
请实际操作实验并判断：这两条曲线分别对应了哪条支路？为什么？
流过R的电流
流过L的电流
Part 03
自感系数
自感系数
实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说明：磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化率。
L：自感系数简称自感或电感
????∝???????
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∝??????????
?
∝??????????
?
L 越大，E 越大，对电流阻碍越大
物理意义：
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
自感系数
自感系数 L
比例系数L称为自感系数，简称自感或电感
与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关
3、单位：亨利 （H）
其他单位：毫亨（mH）：1mH=10?3H
微亨（μH）：1μH=10?6H
?
2、大小：
1、物理意义：
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
Part 04
生活、生产中的自感现象
1. 自感现象的利用：
由于自感现象例如断电自感能产生高压，因此自感现象被广泛的运用在生活和生产之中。日光灯、汽车发动机点火器以及煤气灶电子点火器都利用了这一原理。
日光灯镇流器
电子点火器
生活、生产中的自感现象
启辉器
镇流器
~ 220 V
内壁涂有荧光粉
自感现象应用—日光灯的启动原理
镇流器：
产生高压击穿灯管内气体
降压限流使灯管正常发光
L
E自
E
E自 + E
+
-
自感现象应用—日光灯的启动原理
课堂练习
【例1】　(多选)如图所示是一种延时装置的原
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，延时时间变长
BC
课堂练习
【例2】如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　）
B
A．当开关S由断开变为闭合时，灯泡A立即发光，灯泡B越来越明亮
B．当开关S由断开变为闭合时，灯泡A立即发光，灯泡B先发光后熄灭
C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡都立即熄灭
D．当开关S由闭合变为断开时，灯泡A、B都亮一下再慢慢熄灭
课堂练习
【例3】某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　）
A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变
B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变
C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭
D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭
D
【例4】如图所示的电路中，L1、L2、L3是三个相同的灯泡，电感L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（　　）
A．开关S从断开状态突然闭合时，L1逐渐变亮，L2一直不亮，L3立即变亮
B．开关S从断开状态突然闭合时，L1、L2逐渐变亮，L3立即变亮再熄灭
C．开关S从闭合状态突然断开时，L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L3立即熄灭
D．开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2逐渐熄灭，L3突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
C

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