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1、4.6互感和自感一、互感現(xiàn)象問(wèn):在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢?1.互感: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,稱為互感現(xiàn)象。2.互感電動(dòng)勢(shì):互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3.互感的應(yīng)用及防止:磁性天線演示實(shí)驗(yàn)1A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?燈泡A2立刻正常發(fā)光跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來(lái)電路接通時(shí),電流由零開始增加,穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加,L
2、中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反,阻礙L中電流增加,即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間?,F(xiàn)象:分析:最后一樣亮反饋訓(xùn)練1、實(shí)驗(yàn)一中,當(dāng)電鍵閉合后,通過(guò)燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖;通過(guò)燈泡A2的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖。ItItItItABCDCALA1RA2SR1演示實(shí)驗(yàn)2接通電路,待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路,觀察到什么現(xiàn)象?S斷開時(shí),A燈閃亮一下后才熄滅?,F(xiàn)象:分析:1.S斷開時(shí),線圈L中的電流減小引起磁通量的減小,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),方向與原來(lái)電流方向相同,阻礙電流的減小。L相
3、當(dāng)一瞬時(shí)電源,此電源與燈A形成回路,故A中還有一段時(shí)間的持續(xù)電流。2.燈A比原來(lái)更亮地一閃,說(shuō)明這瞬間電流比原來(lái)電流大。反饋訓(xùn)練2、在實(shí)驗(yàn)二中,若線圈L的電阻RL與燈泡A的電阻RA相等,則電鍵斷開前后通過(guò)線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖,通過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖;若RL遠(yuǎn)小于RA,則電鍵斷開前后通過(guò)線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖,通過(guò)燈泡的電流圖像為圖。ItABCDItItItACBDALS二、自感現(xiàn)象1、當(dāng)線圈的電流發(fā)生變化時(shí),在線圈自身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)
4、象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。3、自感電動(dòng)勢(shì)的作用:阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化。注意:“阻礙”不是“阻止”,電流原來(lái)怎么變化還是怎么變,只是變化變慢了,即對(duì)電流的變化起延遲作用。傳感器可以顯示通電時(shí)線圈對(duì)電流的影響三、自感系數(shù)1、自感電動(dòng)勢(shì)的大小:與電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L-簡(jiǎn)稱自感或電感(1)決定線圈自感系數(shù)的因素:(2)自感系數(shù)的單位:亨利,簡(jiǎn)稱亨,符號(hào):H常用單位:毫亨(mH)微亨(μH)線圈的大小,形狀,匝數(shù)及是否有鐵芯(3)自感系數(shù)的物理意義:表明了線圈對(duì)電流變化的阻礙作用的大小
5、自感現(xiàn)象變壓器、電動(dòng)機(jī)等器材都有很大的線圈,當(dāng)電路中的開關(guān)斷開時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì),使得開關(guān)的金屬片之間產(chǎn)生電火花,燒蝕接觸點(diǎn),甚至引起人身傷害。因此,電動(dòng)機(jī)等大功率用電器的開關(guān)應(yīng)該裝在金屬殼中。最好使用油浸開關(guān),即把開關(guān)的接觸點(diǎn)浸在絕緣油中,避免出現(xiàn)電火花。四、磁場(chǎng)具有能量問(wèn)題:在實(shí)驗(yàn)2中,開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間,甚至?xí)仍瓉?lái)更亮,這時(shí)燈泡的能量是從哪里來(lái)的呢?開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流,電流產(chǎn)生磁場(chǎng),能量?jī)?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。
6、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、由于線圈本身的電流發(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(lái)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(wú)鐵心有關(guān)5、磁場(chǎng)具有能量布置作業(yè):1.課本25頁(yè)1.2.32.預(yù)習(xí)《4.7渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)》課堂訓(xùn)練1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示,L是電感線圈,A1
7、、A2是規(guī)格相同的燈泡,R的阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí),觀察到的自感現(xiàn)象是比先亮,最后達(dá)到同樣亮。A2A1LA1RA2SR12、上圖中,電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大,但L的直流電阻值很小,A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間,比先亮,最后比亮。A1A2A2A1課堂訓(xùn)練2、如圖所示的電路中,D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時(shí),燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮,斷開時(shí)D1后滅B.接
8、通時(shí)D2先達(dá)最亮,斷開時(shí)D2后滅C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮,斷開時(shí)D2后滅D.接通時(shí)D2先達(dá)最亮,斷開時(shí)D1后滅D1D2LRSA課堂訓(xùn)練3、如圖所示,L為自感系數(shù)較大的線圈,電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光,當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅LAA