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(共28张PPT)
授课人：
学 校：
互感和自感
人教版高中物理选择性必修第二册
4
第二章 电磁感应
实验一：一个多匝线圈与一个发光二极管串成闭合回路，让小
线圈靠近手机无线充电器。请同学们观察实验现象。
引
新课引入
实验二：
两个线圈A、B之间并没有导线相 连，线圈A与手机的音频输出端 连接，线圈B与扩音器的输入端 连接。把线圈A插入线圈B时，就 能在扩音器上听见由手机输出的 音乐，这是为什么？
手机音乐就是强度、频率不断 变化的电流
新课引入
1、互感：当一个线圈中的电流变化时， 它所产生的变化磁场会在另一 个线圈中产生感应电动势．这种现象叫做互感．
2、互感电动势： 互感现象中产生的感应电动势。
实际生活中还有哪些类 似的现象呢？
通过互感可以在两个线圈之间传递信息和能量
一.互感现象
一.互感现象
收音机里的“磁性天线”
无线充电器
3、互感现象应用：
◎传递信息
◎传递能量
◎传递能量
变压器
当人身上携带金属时，金属内产生涡流，
涡流会反过来使安检门的线圈产生“反馈电流 ”，内部电路探测出反馈电流后，发出报警信
一.互感现象
3 、 互感的应用：
手持安检仪
车站安检门
号。
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，这时要设法减小电路
一.互感现象
4、互感的危害与防止：
互感的防止电路板
间的互感。
一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场
会不会在它本身激发出感应电动势呢？
小游戏： “千人震”
实验器材：四节干电池、开关、导线、带铁芯的线圈。
问题：
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在
线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感。由于自感而产生 的感应电动势叫自感电动势。
问题： 当线圈中产生的自感电动势对电流有怎样
的影响呢？
一. 自感现象
一. 自感现象
实验探究自感对电流的影响
演示实验： 通电自感
预测并观察实验现象
甲 乙
A1
A2
丙
R
L
讨论： 开关闭合瞬间
1.线圈中产生的自感电动势的方向 ？
与原电流方向相反，阻碍电流的 增加， IL缓慢增大
2.最终一样亮，说明了什么？
阻碍不是阻止，是延缓电流增加的时间
S闭合 IL 、pL增大 自感电动势 阻碍IL增大 IL缓慢增大
一. 自感现象
实验探究自感对电流的影响
S
IA1 A1
R
pL LI感
通电自感
E感
B原
B感
IL
A2
二、自感现象
实验探究自感对电流的影响
预测并观察实验现象？
断电自感： 演示实验
L
A
R
S
>
IL缓慢减小
1.开关断开前， 流过灯泡和线圈的电流方向？
2.开关断开瞬间,线圈中的电流如何变化？
3.开关断开瞬间,线圈产生的自感电动势的方向？
与原电流同向 阻碍电流减少， IL 电流缓慢减小
4.此时线圈充当了什么功能？ 电源 5.流过灯泡A的电流方向有什么变化？ 反向 6.为什么灯泡闪亮一下再熄灭？ IA
R
IL
pL
IL
L I感
二、自感现象
实验探究自感对电流的影响
IL 、pL减小 自感电动势 阻碍IL减小
断电自感： 演示实验
讨论：
S断开
A IL
E感
B感
B原
IA
S
I
L
讨论： 开关断开瞬间，灯泡A闪亮的条件？
① 开关断开前，如果线圈的电流 IL >灯 泡A的IA ，会看到灯泡A闪亮一下再熄灭。
② 如果线圈电流 IL <灯泡A原来的IA ，则 看不到闪亮现象。
IL
IL L I感
二、自感现象
实验探究自感对电流的影响
断电自感
E感
B感
B原
IA
IL
A
R
S
探究活动： 用电流传感器显示自感对电流的影响
二、自感现象
A
R
数据采 集感器
电流传
电流传
感器B
感器A
B
S
总结： 1.自感现象产生的原因？
2.自感电动势的方向？ 3.自感电动势的作用？
线圈本身电流变化，
引起自身磁通量的变化。
二. 自感现象
IL
B感
总结自感规律
IL
S
A1
A2
IA1
IA2
B感
B原
B原
通电自感
断电自感
R
I感
S
IL
E感
E感
I感
IL
A
2.自感电动势
(1)方向： 原电流增大时， 自感电动势与原电流方向相反，阻碍电流增加
原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同，阻碍电流减小
(2)作用： 总是阻碍自身电流的变化，即延缓电流变化的时间。
强调： ①“阻碍”并非“阻止”，增大的最终还是要增大，减小的最终
还是要减小，自感电动势只是延缓了电流的变化过程！
②线圈不允许通过它的电流发生突变，体现了它“赖皮”的特 性，有点像力学中物体的“惯性”。
二. 自感现象
思考：自感电动势的大小与什么因素有关？
3.自感电动势的大小：
电流变化率
自感系数
乙 丙
甲
2.决定因素：
线圈的形状
美国著名物理学家
约瑟夫 · 亨利
Henry Joseph
1797-1878
三、自感系数： L
1.物理意义 :描述线圈产生自感电动势能力的物理量。
3.单位： 亨利(H)、毫亨(mH)微亨( μH)
线圈的圈数
线圈的大小
是否有铁芯
探究性活动
活动要求1:闪现电火花
每组同学用4节干电池、 一个带铁芯线圈、导线若干， 构建电路，要求
能看到电火花的闪现，感受到自感现象的存在。
a
b
电路:
活动要求2: 点燃火炬
点火针产 生电火花， 燃气碰到 电火花后 被点燃
自感的应用
燃气罩点火装置
汽车点火装置
脉冲点 火器放
电
微动
开关
L很大
油浸开关
双线绕法
自感的防止
无感电阻
问题1：在断电自感的实验中，开关断开,灯泡却能
闪亮一下？这时灯泡的能量从哪来？试从能量的角 度加以解释。(阅读P41磁场的能量)
开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场， 能量储存在磁场中。 开关断开时，通过电磁感应，把磁场中的能量转化成电能，线圈 充当电源。
四、磁场的能量
磁场能量
问题2：阅读课本P41最后一段，如何理解电的“惯性”？
电“惯性”的大小与什么有关？
线圈保持电流不变的性质，当电流增加时，自 感电动势阻碍电流的增加，当电流减少时，自感电 动势阻碍电流的减少，即线圈中的电流不能突变。
电“惯性”的大小与自感系数有关，自感系数
越大，线圈保持电流不变的能力越强。
课堂总结
一.互感现象： 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
应电动势现象。
二. 自感现象： 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。
1. 自感电动势的作用：阻碍线圈自身电流的变化
① 通电自感：产生的感应电动势阻碍自身电流的增大
② 断电自感：产生的感应电动势阻碍自身电流的减小
2. 自感电动势的大小：
三. 自感系数 L： 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
与线圈大小、形状、圈数、有无铁芯有关
四.磁场的能量： 储存在磁场中的能量
作业设计:
1.完成课后习题；
2.分组课后研究性学习任务：
(1) 查阅资料，了解互感、 自感在生活中的其他应用；
(2) 用电流传感器显示自感对电流的影响实验中，开关 闭合稳定以后，流过滑动变阻器的电流减小了，讨论其 原因。
THANK YOU
谢谢

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