人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感课文内容课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感课文内容课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了感应电动势，互感现象，图4－6－1，它本身，是否有铁芯，图4－6－2，电流变化，图4－6－4，图4－6－5，图4－6－6等内容，欢迎下载使用。

1.定义 两个相互靠近的线圈,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 的现象.产生的电动势叫做互感电动势. 2．应用 互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用 制成的. 3．危害 互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间.在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作.
1.如图4－6－1所示,是一种延时开 关的原理图,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,延时将变长
解析：线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生,随S1的断开而消失.当S1闭合时,线圈A中的磁场穿过线圈B,当S2闭合,S1断开时,线圈A在线圈B中的磁场变弱,线圈B中有感应电流,B中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用,所以B正确A错误；若S2断开,线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用,所以C正确D错误.答案：BC
1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场在 激发出感应电动势的现象. 2．自感电动势 由于 而产生的感应电动势.
3．通电自感和断电自感
1．对自感电动势的理解 (1)产生原因：通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在原线圈上产生感应电动势. (2)自感电动势的方向：当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同. (3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化,起到推迟电流变化的作用.
2．对自感现象的分析思路 (1)明确通过自感线圈的电流的变化情况(是增大还是减小). (2)根据“增反减同”,判断自感电动势的方向. (3)分析阻碍的结果：当电流增强时,由于自感电动势的作用,线圈中的电流逐渐增大,与线圈串联的元件中的电流也逐渐增大；当电流减小时,由于自感电动势的作用,线圈中的电流逐渐减小,与线圈串联的元件中的电流也逐渐减小.
[特别提醒] 线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用是不同的.对变化电流的阻碍作用是由自感现象引起的,它决定了要达到稳定值所需的时间；对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的,决定了电流所能达到的稳定值.
3．自感现象中,灯泡亮度变化的问题 分析、通断电灯泡亮度变化问题,关键要搞清楚电路的连接情况,根据电路特点进行具体分析.
2．如图4－6－2所示,L为自感系数较大的线圈,电路稳定 后小灯泡正常发光,断开开关S的瞬间会有 (　　)
A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭解析：当开关S断开时,虽然通过自感线圈的电流从有变到无,线圈产生自感电动势,但由于线圈L与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后立即熄灭.答案：A
1.自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有,电源的能量输送给 ,储存在 中. (2)线圈中电流减小时： 中的能量释放出来转化为电能. 2．电的“惯性” 自感电动势有阻碍线圈中 的“惯性”.
3.在制作精密电阻时,为了消除使用 过程中由于电流变化而引起的自感 现象,采取了双线绕法,如图4－6 －3所示,其道理是 (　　) A．当电路中的电流变化时,两股导 线中产生的自感电动势互相抵消 图4－6－3 B．当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流 互相抵消 C．当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量互 相抵消 D．以上说法均不对
解析：由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们产生的磁通量相互抵消.不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响.答案：C
[例1]　如图4－6－4所示甲、乙中,自感线圈L的电阻很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,下列说法正确的是 (　　)
A．在电路甲中,断开S,A将逐渐变暗B．在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后逐渐变暗C．在电路乙中,断开S,A将逐渐变暗D．在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗[思路点拨]　(1)判断S闭合时,A、L中电流的方向及大小.(2)明确S断开时,由于自感电动势,L中电流变化情况.(3)由L中电流变化情况,根据A、L的连接关系,确定灯泡中电流的变化情况.
[解析]　甲图中,灯泡A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关S时,线圈L中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬间不变,以后渐渐变小,A正确,B错误. 乙图中,灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关S时 ,电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小,此瞬间电感线圈中的电流不变,电感线圈相当于一个电源给灯泡A供电.因此反向流过A的电流瞬间要变大,然后逐渐变小,所以灯泡要先更亮一下,然后渐渐变暗,C错误,D正确. [答案]　AD
[借题发挥] (1)断开开关后,灯泡是否瞬间变得更亮,取决于电路稳定时两支路中电流的大小关系,即由两支路中电阻的大小关系决定. (2)若断开开关后,线圈与灯泡不能组成闭合回路,则灯泡会立即熄灭.
1．如图4－6－5所示灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电 阻可忽略,则 (　　)
A．S闭合的瞬间,A、B同时发光,接着A变暗,B更亮, 最后A熄灭B．S闭合瞬间,A不亮,B立即亮C．S闭合瞬间,A、B都不立即亮D．稳定后再断开S的瞬间,B熄灭,A闪亮一下再熄灭
解析：S接通的瞬间,L所在支路中电流从无到有发生变化,因此,L中产生的自感电动势阻碍电流增加.由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间L中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过A,所以A、B会同时亮.
又由于L中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,A逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对A起到“短路”作用,因此A最后熄灭.这个过程电路的总电阻比刚接通时小,由恒定电流知识可知,B会比以前更亮.稳定后S断开瞬间,由于线圈的电流较大,L与A组成回路,A要闪亮一下再熄灭,B立即熄灭. 答案：AD
[例2]　如图4－6－6所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.在t＝0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t＝t1时刻断开S.如图4－6－7所示,表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是 (　　)
[思路点拨]　认为灯泡D的电阻不变,故分析灯泡中电流的变化可以得出UAB的变化规律.
[借题发挥] (1)L中电流变化时,自感电动势对电流有阻碍作用,随时间延续,其阻碍作用在逐渐变小. (2)UAB有正负之分,根据流过D的电流方向确定UAB的正负.
2．在如图4－6－8所示的电路中,两个相同的小灯泡A1和 A2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器 R.闭合开关S后,调整R,使A1和A2发光的亮度一样, 此时流过两个灯泡的电流均为I.然后,断开S.若t′时 刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,图4－6－9中 正确反映流过A1的电流i1、流过A2的电流i2随时间t变化的 图象是 (　　)
解析：由题中给出的电路可知,电路由L与A1和A2与R两个支路并联,在t′时刻,A1支路的电流因为有L的自感作用,所以i1由0逐渐增大,A2支路为纯电阻电路,i2不存在逐渐增大的过程,所以选项B正确.答案：B
[例3]　如图4－6－10所示,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在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是 (　　) A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动 C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动
[思路点拨]　首先根据MN的运动情况判断出MN中感应电流的方向,并进一步判断出线圈L1中磁通量的变化,再据此确定PQ的运动. [解析]　MN棒中有感应电流,受安培力作用而向右运动,由左手定则可判断出MN中电流的方向是由M流至N,此电流在L1中产生的磁场的方向是向上的.
若PQ棒向右运动,由右手定则及安培定则可知L2产生的磁场的方向也是向上的.由于L1产生的磁场方向与L2产生的磁场的方向相同,可知L2产生的磁场的磁通量是减少的,故PQ棒做的是向右的匀减速运动.C选项是可能的. 若PQ棒向左运动,则它产生的感应电流在L2中产生的磁场是向下的,与L1产生的磁场方向是相反的,由楞次定律可知L2中的磁场是增强的,故PQ棒做的是向左的匀加速运动.B选项是可能的. [答案]　BC
[借题发挥] 本题是应用楞次定律判断问题的一般步骤的逆向应用.即已知感应电流的方向或者感应电流的效果,来判断原磁场的方向或原磁场如何变化.通过判断步骤的逆向应用,可更深刻地理解、更熟练地掌握楞次定律.另外还要通过此题来体会逆向分析的思路和方法.
3．在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在点 1,现把它从1扳向2,如图4－6－11所示,试判断在此 过程中,在电阻R上的电流方向是 (　　)