資源簡介

(共22張PPT)
§2.4 互感和自感
通電線圈回路電流變化 磁場(chǎng)發(fā)生變化
燈泡回路線圈磁通量變化 產(chǎn)生感應(yīng)電
動(dòng)勢(shì) 產(chǎn)生感應(yīng)電流
電動(dòng)勢(shì)從何而來？
變
感
互感現(xiàn)象
一.互 感
1.定義： 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)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做互感，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì).
2.拓展：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間.
3.應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可把能量由一個(gè)線圈傳到
另一個(gè)線圈.
例:變壓器
不直接用導(dǎo)線與MP4連接，能否利用互感知識(shí)讓音箱響起MP4中動(dòng)聽的歌曲呢？你覺得還需要什么器材？怎么做？有沒有辦法讓聲音變響（變輕）？
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
MP3
S
互感現(xiàn)象不但可以實(shí)現(xiàn)能量的傳遞，還能實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。
收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感現(xiàn)象把廣播電臺(tái)的信號(hào)從一個(gè)線圈傳送到另一個(gè)線圈。
傳遞能量(變壓器）
傳遞信息
互感現(xiàn)象的應(yīng)用
互感現(xiàn)象的防止
磁環(huán)
電源線和數(shù)據(jù)線里通過的都是變化的電流，它們會(huì)和靠近的電腦等器件發(fā)生互感現(xiàn)象，影響其正常工作。
■如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路？
■預(yù)測(cè)一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
思考與討論
■當(dāng)線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，自身的回路中是否還有電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？
S
A
B
R
IA
B原
B感
E
IA
IB
■如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路？
■如何解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
電源
自感
自身的內(nèi)部磁場(chǎng)變化
自身的磁通量變化
自身的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生
S
A
B
R
自身的電流變化
二、自感現(xiàn)象
1.定義：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的
電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生
的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。
2.自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ：
導(dǎo)體本身電流變化，引起自身磁通量的變化。
S
B
R
■預(yù)測(cè)一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
■如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路？
■線圈中電流增加時(shí),
會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，
那么線圈中電流減少
時(shí)，又會(huì)怎么樣呢？
■如何解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
思考與討論
I
I
B原
E
I
B感
A
改變條件，學(xué)生對(duì)比體驗(yàn)。
（1）線圈圈數(shù)從220匝減為110匝。
（2）取掉線圈的鐵心。
感受自感
“千人震”實(shí)驗(yàn)
人人人
自感系數(shù)
描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)大小的物理量
◆決定因素
線圈的匝數(shù)
是否有鐵芯
線圈的大小
線圈的形狀
亨利（H）
◆物理意義:
◆單位：
甲 在鐵芯上繞了幾千匝的線圈，乙 空芯線圈，丙 一條導(dǎo)線彎了幾匝的線圈
自感系數(shù)
約瑟夫·亨利
Henry Joseph
1797-1878
美國著名物理學(xué)家，1867年起，
任美國科學(xué)院第一任院長;
1829年制成了能提起一噸重鐵
塊的電磁鐵；
1830年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，
比法拉第早一年；
1832年發(fā)現(xiàn)了電流的自感現(xiàn)象；
……
從來不申請(qǐng)專利
無償貢獻(xiàn)給社會(huì)
二、自感現(xiàn)象
1.定義：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的
電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生
的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。
2.自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ：
導(dǎo)體本身電流變化，引起自身磁通量的變化。
3.自感電動(dòng)勢(shì)公式：
4.自感電動(dòng)勢(shì)作用：阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。
①導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大。
②導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它減小。
“阻礙”不是“阻止”，電流還是要變化的。
自感現(xiàn)象的應(yīng)用
L很大
自感現(xiàn)象的防止
油浸開關(guān)
雙線繞法
問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)斷開切斷了電路與電源的連接，氖管卻能閃亮一下？試從能量的角度加以解釋。
開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中，開關(guān)斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。
磁場(chǎng)的能量
磁場(chǎng)也是能量的載體。通電線圈的能量是以磁場(chǎng)能量的形式儲(chǔ)存在線圈磁場(chǎng)中。
小結(jié)
1. 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。
2.由于導(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，叫自感現(xiàn)象。
3.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。
（1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。
（2）自感電動(dòng)勢(shì)大小：
4.自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵心有關(guān)。
5.磁場(chǎng)具有能量。
問題與練習(xí)
如圖是一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B,線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。在拉開開關(guān)S的時(shí)候，彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起，使觸頭C（連接工作電路）立即離開；而是過一段短時(shí)間后觸頭C才能離開，延時(shí)繼電器就是這樣得名的。
(1)當(dāng)開關(guān)斷開后，為什么電
磁鐵還會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵一段短
時(shí)間？
(2)如果線圈B不閉合，是否會(huì)
還會(huì)有延時(shí)效果？為什么？
如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻不計(jì)，則：
(1)當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，A燈泡的亮度如何變化？
(2)當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，
A燈泡的亮度又將如何變化？
問題與練習(xí)
S
A
L
課后思考
（1）為使通電自感實(shí)驗(yàn)的效果更明顯（能比較明顯
地看到燈有一個(gè)逐漸變亮的過程），你有什么可行
的方法？
（2）為使斷電自感實(shí)驗(yàn)的效果更明顯（能比較明顯
地看到燈的熄滅有一個(gè)延時(shí)過程，甚至出現(xiàn)閃亮），
你有什么可行的方法？
（3）互感與自感都是常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，請(qǐng)大家
課后自學(xué)教材里的相關(guān)內(nèi)容，或查閱相關(guān)資料:了解
其能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及它們?cè)趯?shí)際生活與生產(chǎn)中的應(yīng)
用和防止。

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