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1、选修选修3-2 3-2 第一章第一章电磁感应电磁感应第六节自感复习回顾：复习回顾：下图为法拉第实验中的原理图，电磁感应现下图为法拉第实验中的原理图，电磁感应现象的本质是什么？请以下图为例说明感应电象的本质是什么？请以下图为例说明感应电动势的产生条件、方向如何判断和大小如何动势的产生条件、方向如何判断和大小如何计算？感应电流的产生条件？计算？感应电流的产生条件？法拉法拉第用第用过的过的线圈线圈 问题：问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？线圈中为
2、什么会产生感应电动势呢？一、互感现象一、互感现象1 1、定义：、定义：当当一个线圈一个线圈中中电流变化电流变化，在，在另一个线另一个线圈圈中产生感应电动势的现象，称为中产生感应电动势的现象，称为互感互感。互感。互感现象中产生的感应电动势，称为现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。互感电动势。2 2、本质：、本质：一种电磁感应现象一种电磁感应现象3 3、应用、应用：利用互感现象可以把能量从一个线圈传利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。广泛应用。变压器就是利用互感现象制成
3、的。收音机的收音机的“磁性天线磁性天线”也也是利用互感现是利用互感现象制成。象制成。收音机里的磁性天线收音机里的磁性天线.街头的变压器是中型的互感器街头的变压器是中型的互感器 变电站的大型变压器是大型的互感器变电站的大型变压器是大型的互感器 问题问题：K K接通瞬间，线圈接通瞬间，线圈L L本身中会不本身中会不会产生感应电动势？会产生感应电动势？LK理论分析：理论分析：开关闭合：感应电流与原电流方向相反。开关断开：感应电流与原电流方向相同。结论：结论：感应电流的方向总是阻碍自身电流的变化二、自感现象二、自感现象1.由于由于导体导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁发生变化而产生的电磁感应
4、现象，叫感应现象，叫自感现象自感现象。2.2.自感自感现象中产生的电动势叫现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。3 3、自感自感电动势的作用：电动势的作用：阻碍导体中原来阻碍导体中原来的电流的电流变化变化。注意：注意：“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流，电流原来怎原来怎么么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电对电流流的变化起延迟作用。的变化起延迟作用。4.4.自感自感电动势的方向电动势的方向增增 反反 减减 同同 当当导体导体电流电流增加增加时时，为了阻碍，为了阻碍电流电流增加，此时自感电动势方向与原电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向方向相反相
5、反；当导体；当导体电流电流减小减小时时，为了，为了阻碍阻碍电流减小，此时自感电动势方向电流减小，此时自感电动势方向与原电流与原电流方向方向相同相同。灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串联串联的灯泡的灯泡A A1 1逐渐亮起来逐渐亮起来.现象：现象：通电自感演示演示1 1反馈训练1、实验一中，当电键闭合后，实验一中，当电键闭合后，通过灯泡通过灯泡A A1 1的电流随时间变化的电流随时间变化的图像为的图像为 图；通过灯泡图；通过灯泡A A2 2的电流随时间变化的图像为的电流随时间变化的图像为 图。图。ItItItIt A B C D L A1R A2 S R1CA演
6、示演示2 2S S断开时，断开时，A A 灯突然闪亮一灯突然闪亮一下才熄灭。下才熄灭。现象现象：断电自感现象现象:S S断开，断开，A A灯灯突然突然闪闪一下一下才熄才熄灭。灭。现象分析现象分析:思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：1 1、电源断开时，通过线圈、电源断开时，通过线圈、电源断开时，通过线圈、电源断开时，通过线圈L L的电流减小，这时会出现的电流减小，这时会出现的电流减小，这时会出现的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈感应电动势。感应电动势的作用是使线圈感应电动势。感应电动势的作用是使线圈感应电动势。感应电动势的作用是使线圈L L中的电流减中的电流
7、减中的电流减中的电流减小得更快些还是更慢些？小得更快些还是更慢些？小得更快些还是更慢些？小得更快些还是更慢些？2 2、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？将沿什么途径流动？将沿什么途径流动？将沿什么途径流动？更慢些！更慢些！更慢些！更慢些！沿线圈直接流过灯泡！
8、沿线圈直接流过灯泡！沿线圈直接流过灯泡！沿线圈直接流过灯泡！线圈插铁芯线圈插铁芯线圈插铁芯线圈插铁芯3 3、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的、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？电流方向是否一致？电流方向是否一致？电流方向是否一致？4 4、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来更大？为了使实验效果更明显，对线圈更大？
9、为了使实验效果更明显，对线圈更大？为了使实验效果更明显，对线圈更大？为了使实验效果更明显，对线圈L L有什么要求？有什么要求？有什么要求？有什么要求？不一致！不一致！不一致！不一致！有可能比原来大！有可能比原来大！有可能比原来大！有可能比原来大！对同一线圈:电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快线圈中产生的自感电动势就大.电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢线圈中产生的自感电动势就小.对不同线圈:电流变化快慢一样,自感电动势不同插入铁插入铁芯的线圈自感系数芯的线圈自感系数变大变大6 6、自感现象的应用、自感现象的应用日光灯日光灯 在交流电路中、在各种用电设备和无线在交流电路中、在各种用电设备和无线电
10、技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流电技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流器等。器等。U型型触片触片静触片静触片镇流器镇流器灯管灯管启动器启动器自感系数很大有时会产生危害：7 7、自感现象的防止、自感现象的防止小明去断开正小明去断开正在工作的大功在工作的大功率电动机的率电动机的 开开关时，被突然关时，被突然产生的电火花产生的电火花击中了，想一击中了，想一想，为什么？想，为什么？小小 结结1 1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为感应电动势的现象，称为互感互感。互感现象产生的感。互感现象产生的感应电动势，称为应电动势，称为互感电
11、动势。互感电动势。2、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁感应发生变化而产生的电磁感应现象，叫现象，叫自感现象自感现象。3 3、自感现象中产生的电动势叫、自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。（1 1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。化。（2 2）自感电动势大小：）自感电动势大小：4 4、自感系数、自感系数L L：与线圈的大小、形状、圈数及有无：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关铁心有关 课堂训练课堂训练 1 1、如图所示，、如图所示，L L为自感系数较大的线为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当
12、圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有断开电键的瞬间会有A.A.灯灯A A立即熄灭立即熄灭 B.B.灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C.C.灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D.D.灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L A(A)3、上图中，电阻、上图中，电阻R R的电阻值和电感的电阻值和电感L L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1A1、A2A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当的灯泡。则当开关开关S S闭合瞬间，闭合瞬间，比比 先亮，先亮，最后最后 比比 亮亮 。课堂训练课堂训练2 2、演示
13、自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L L是电感线圈，是电感线圈，A A1 1、A A2 2是规格相同的灯泡，是规格相同的灯泡，R R的阻值与的阻值与L L的直流电阻值相同。当开关的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是由断开到合上时，观察到的自感现象是 比比 先亮，最后达到同样亮。先亮，最后达到同样亮。L A1R A2 S R1A2A1A2A1A1A2 课堂训练课堂训练4 4、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，D1D1和和D2D2是是两个相同的小灯泡，两个相同的小灯泡，L L是一个自感是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与系数相当大的线圈，其阻值
14、与R R相相同。在电键接通和断开时，灯泡同。在电键接通和断开时，灯泡D1D1和和D2D2亮暗的顺序是亮暗的顺序是A.A.接通时接通时D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D1 1后灭后灭B.B.接通时接通时D2D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2D2后灭后灭C.C.接通时接通时D1D1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2D2后灭后灭D.D.接通时接通时D2D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D1D1后灭后灭D1 D2L RS(A)5 5、如图所示的电路中，电灯如图所示的电路中，电灯A A和和B B与固定电与固定电阻的阻值均为阻的阻值均为R,LR,L是自感系数较大的线圈是自感系数较
15、大的线圈.当当S1S1闭合、闭合、S2S2断开且电路稳定时断开且电路稳定时,AB,AB亮度相同亮度相同,再闭再闭合合S2,S2,待电路稳定后将待电路稳定后将S1S1断开时断开时,下列说法正确下列说法正确的是的是()()课堂训练课堂训练A.灯B立即熄灭B.灯A将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯,方向为c-B-dD.有电流通过A灯,方向为b-A-aS1S2BALRabcdADAD6、如图所示,当S闭合时,通过灯A的电流为I,通过线圈的电流为2I,在某时刻t0,S断开,则能正确反映灯A中电流变化的图是()课堂训练课堂训练LA2IISIitto0Iitto0-IIitto0-I-2IIitto02IABCDC C