高中物理选修3-2-互感和自感
高二物理选修32第四章电磁感应6互感和自感
课堂例题
例1.实验一中，当电键闭合后， 通过灯泡A1的电流随时间变化的 图像为 _C__图；通过灯泡A2的电 流随时间变化的图像为_A__图。
高二物理选修３－２
第四章 电磁感应 6 互感和自感
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
——互感电动势
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.
问题情景： 如图断开闭合开关瞬间，CD 中会有感应电流吗？ 这是互感吗？
C
ו •
A•
•×
•
G
二.自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象
——自感电动势
1.自感电动势的作用：阻碍导体中原电流的变化
1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。
“阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的
实验一：通电自感
现象：在闭合开关Ｓ瞬间， 灯A2立刻正常发光，A1却比 A2迟一段时间才正常发光。
×
•
ו
• • ••
ห้องสมุดไป่ตู้• I• • •
ו •
D
•B
S
注意： １．互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈 之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 ２．互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。
互感现象在日常生活中的应用
请大家看以下两个实验，观察现象
实验总结：实验表明线圈电流发生变化时，自身产生感应 电动势，这个感应电动势总阻碍原电流的变化。
人教版高二物理选修3-2课件《4.6-互感和自感》
2.电的“惯性”大小与什么有关？
思考与讨论 阅读教材最后一段P24，回答问题
1.线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？ 当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要 阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能 立即增大到最大值或不能立即减小为零.
现象 S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
课本P23
演示实验2
接通电路，待灯泡A正常
发光。然后断开电路，观察 到什么现象？
现象 S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
课本P23
演示实验2
接通电路，待灯泡A正常
发光。然后断开电路，观察 到什么现象？
现象 S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
课本P23
1.线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？
思考与讨论 阅读教材最后一段P24，回答问题
1.线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？ 当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要 阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能 立即增大到最大值或不能立即减小为零.
思考与讨论 阅读教材最后一段P24，回答问题
自感现象的应用——日光灯 日光灯管的结构
在高压 下导电
湖南省长沙市一中卫星远程学校
自感现象的应用——日光灯 日光灯管的结构 发出紫外线
在高压 下导电
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自感现象的应用——日光灯 日光灯管的结构 发出紫外线
荧光粉受到 紫外线照射
在高压 下导电
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自感现象的应用——日光灯 日光灯管的结构 发出紫外线
高中物理选修3-2-互感和自感
互感和自感知识元自感互感知识讲解自感现象（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它本身激发出感应电动势的现象．产生的电动势叫作自感电动势．（2）通电自感和断电自感自感电动势电路现象的作用接通电源的瞬间，灯阻碍电流的增加通电自感泡A1慢慢的亮起来。
断开开关的瞬间，灯断电自感阻碍电流的减小泡A逐渐变暗（3）自感电动势的大小：；其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：享利，符号H.1mH=10－3H；1μH=10－6H.（4）自感系数的决定因素：由线圈本身性质决定，与线圈的形状、体积、匝数以及是否有铁芯等因素有关，与E L、ΔI、Δt等无关．互感现象（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感应电动势的现象．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”就是利用互感现象制成的．（3）危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．例题精讲自感互感例1.如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是（）A．闭合电键S瞬间，A灯逐渐变亮，B灯立即亮B．电键闭合一段时间后，A灯不亮，B灯亮C．断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭D．断开电键S的瞬间，A、B灯都闪亮一下后再熄灭例2.如图所示的电路中，A1、A2是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。
先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是（）A．合上S时，A1灯立即亮起来，A2逐渐亮，最终二者一样亮B．断开S时，A1、A2两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭C．断开S时，A1、A2两灯都不会立即熄灭，且通过A1灯泡的电流方向与原电流方向相反D．断开S时，A2灯会突然闪亮一下后再熄灭例3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（）A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中的电流变化越快，自感系数越大C．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定D．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零例4.如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同。
《互感和自感》人教版高二物理选修3-2PPT课件
I
BY YUSHEN
2.互感现象应用及防止：应用：收音机天线、变压器
避免:电路板抗干扰布线
BY YUSHEN
高二年级 选修3-2
某某高中
BY YUSHEN
BY YUSHEN
BY YUSHEN
BY YUSHEN
BY YUSHEN
【问题情景】：如图，断开和闭合开关瞬间，CD中会有感应电流吗？这是互感现象吗？
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈。
× × × × ×
B⊥S
Φ最大
E=0
I=0
中性面
B∥S
Φ=0
E、I最大
感应电流方向C到D
v // B
v⊥B
BY YUSHEN
BY YUSHEN
a. 磁通量Φ为0b. E最大，磁通量的变化率 最大
2.乙、丁最大值面（线圈垂直中性面）
a. 磁通量Φ最大
b. 磁通量的变化率 为零，E＝0
BY YUSHEN
定义产生变化规律
典型特征：正弦式电流的产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动中性面与垂直中性面的特点比较 数学表达式： 图像：
电流方向发生变化
是一条正弦（或余弦）曲线
交变电流
BY YUSHEN
高二年级 选修3-2
BY YUSHEN
3.交流电的图象（注意观察线圈的位置和图线的变化）
BY YUSHEN
AD
A.大小和方向都不断变化B.方向不变,大小不断变化C.变化的规律i=ImsinωtD.变化的规律i=Imcosωt
【解题关键】：线框开始转动时，线框平面与磁场平行，此时感应电动势最大； 线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时产生交流电。
【省优质课】高中物理选修3-2 第六节 互感和自感_最终版(15张ppt)
自感现象
S
S
S
L
自感电动势
作用效果 方向 大小
闪亮一下的电流来自哪里？
闪亮一下是普遍规律吗？
接通，B有延迟变亮， 断开，A无闪亮一下
S
R
A
讨论：不应该有延
L
迟熄灭吗？
B
S
R
电流传
感器
L
S
闪
L
亮
归纳灯泡能否闪亮的原因？延迟有无发生？
A
开关断开前后通过灯泡电流的方向有无变化？为什么？
S
S
R 电流传
R
A延
B
感器A
迟
L
L
电流传 感器B
B
闪 亮 不 是 规 律
A
作用效果
自感电动B势 方 向
大小
S
L
S
R
A
L
B
延迟是规律
断开瞬间
S
闪
L
亮
E自
S
R
A
延
L
迟
E自
B
自感电动势的阻碍
自感系数
E
t
E I t
E L I t
感应电动势大小
◆物理意义: 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
线圈的匝数
◆决定因素
1829年制成了能提起一吨重铁
块的电磁铁；
1830年发现电磁感应现象，
比法拉第早一年；
1832年发现了电流的自感现象；
…… 从来不申请专利
约瑟夫·亨利
Henry Joseph
无偿贡献给社会
1797-1878
了解无线充电
90.要改变命运，先改变观念。 83.不为模模糊糊的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。 99.只有舍，才有得。 97.每个人都有潜在的能量，只是很容易：被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。 68.也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。 48.只要你想，这个世界就会有奇迹。 69.我们总在关注我们得到的东西是否值钱，而往往忽略放弃的东西是否可惜。 27.要仅仅满足于自己伸手就可以拿到的东西，踮起脚尖，你会发现，自己的天空有多宽广。 33.别想一下造出大海，必须先由小河川开始。 72.最热烈的火焰，冰封在最沉默的火山深处。 61.有人在光明中注视着阴影，有人在阴影中眺望着光明。 69.时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用。 77.当你跌到谷底时，那正表示，你只能往上，不能往下！ 16.环境不会改变，解决之道在于改变自己。 80.狂妄的人有救，自卑的人没有救。 37.一杯清水因滴入一滴污水而变污浊，一杯污水却不会因一滴清水的存在而变清澈。 48.一句无心的话也许会点燃纠纷，一句残酷的话也许会毁掉生命，一句及时的话也许会消释紧张，一句知心的话也许会愈合伤口、挽救他人。 95.屋子修得再大也是临时住所，只有那个小木匣才是永久的家，所以，屋宽不如心宽，身安不如心安！ 18.还能冲动，表示你还对生活有激情，总是冲动，表示你还不懂生活。 51.有人说你不行然后你信了的时候，你就真的不行了。 67.平静的湖面锻炼不出精悍的水手；安逸的生活打造不出生活的强者。 40.不要对挫折叹气，姑且把这一切看成是在你成大事之前，必须经受的准备工作。 50.世上并没有用来鼓励工作努力的赏赐，所有的赏赐都只是被用来奖励工作成果的。 49.努力是为了更好的选择，或者是为了自己能自由选择。
高二物理选修3-2第四章4.6 互感和自感课件
∆ I E=L ∆ t
插入铁芯线圈的自感系数变大
什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？ 什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？
原因： 在自感系数很大的情况下，灯泡会会闪亮 原因： 在自感系数很大的情况下，
一下，然后熄灭。 一下，然后熄灭。 自感系数很大时 在开关断开的瞬间， 当自感系数很大时，在开关断开的瞬间，自 感线圈会产生瞬时的很高的自感电动势 很高的自感电动势， 感线圈会产生瞬时的很高的自感电动势，该电动势 会补充A灯或 灯中的电流，从而使A灯或 灯或A 灯或A 会补充 灯或 2灯中的电流，从而使 灯或 2灯中 电流突然变大，所以要闪亮一下。 电流突然变大，所以要闪亮一下。
解释：在电路断开的瞬间， 解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电 流突然减弱， 流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快 减少， 线圈中产生较大 较大感 减少，因而在带铁芯的线圈中产生较大感 应电动势。虽然这时电源已经断开， 应电动势。虽然这时电源已经断开，但线 和灯泡A组成了闭合电路 圈L和灯泡 组成了闭合电路，在这个电路 和灯泡 组成了闭合电路， 中有感应电流通过， 中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄 灭。
断 电 自 感
闪 亮 一 下 才 熄 灭 . . . . 为 什 么 灯 不 是 立 即 灭 ， 而 要
再看一遍
熄
现象分析
现象: 现象
S断开时，A 断开时， 断开时 灯突然闪亮 灯突然闪亮 一下才熄灭 才熄灭。 一下才熄灭。
现象分析: 现象分析:
问题：与线圈并联的灯泡为什么突然闪亮一下才 问题：与线圈并联的灯泡为什么突然闪亮一下才 熄灭？ 熄灭？
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， 实验一中 通过灯泡A1的电流随时间变化 通过灯泡 通过灯泡A 的图像为 C 图；通过灯泡 2的 电流随时间变化的图像为 A 图。
人教版高中物理选修3-2课件-互感和自感-PPT优秀课件
A、感应电流一定和原电流方向相反 B、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数
一定较大 C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感系数较大 D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感电动势也较大
人教版高中物理选修3-2课件：4.6互 感和自 感【PPT 优秀课 件】- 精美版
电磁感应现象。
2、自感现象产生的原因 ：
导体本身电流变化，引起磁通量的变化。 三、自感电动势
1、定义： 在自感现象中产生的感应电 动势叫自感电动势。
2、自感电动势的作用：阻碍导体中原来电流 的变化。
“阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的
实验现象分析：
L
B
K
图4
A
通电自感
L aR
R0 b K
图3
断电自感
左到原右来的的电IL和流IIAA哪立一即个消大失，。要但由灯LA的与直线流圈电L组 成阻一RL闭与合A的回电路阻，R由A于的L大的小自来感决作定用。，如其果中的电 流RLI≥LR不A会，立则即IL≤消IA失；，如而果是RL在<R回A，路则中I逐L>渐IA。减弱维 持短暂的时间，这个时间内灯A中有从右到左 的电流通过。
人教版高中物理选修3-2课件：4.6互 感和自 感【PPT 优秀课 件】- 精美版
3、如图所示，L为自感系数较大的线
圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当 L
A
断开电键的瞬间会有 A
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
人教版高中物理选修3-2课件：4.6互 感和自 感【PPT 优秀课 件】- 精美版
高中物理-互感和自感教学设计学情分析教材分析课后反思精选全文
可编辑修改精选全文完整版《互感与自感》的教学设计教学思路教学过程流程内容目的一、新课导入（一）新课引入线圈中为什么会产生如此高的电压？激发学生的学习兴趣，提升学生环保意识，同时设下悬疑为自感、互感埋下伏笔。
得还需要什么器材？怎么做？有没有办法让其亮度变化？实验结果:3.分享学习成果，展示图片：让学生主动参与本实验的设计和操作。
列举变压器、磁性天线等生活实例让学生感觉到互感现象在生活中随处可见，通过互感实现了能量和信息的传递缅怀伟大的科学家，展现他们的人格魅力，对法拉第、亨利等淡泊名利，无私奉献社会的高贵精神涌现敬佩情怀。
点燃学生激情，将实验推向高潮，同时过渡到自感现象，起到承上启下的作用。
1.通电自感实验演示：实验使原理的分析让理《互感和自感》学情分析本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分，是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的，是电磁感应现象具体运用的两个实例。
因此，对互感、自感现象的研究，既是对电磁感应规律的巩固和深化，也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。
同时，互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系，因此，学习该部分知识有着重要的现实意义。
学生已经学习了分析电路结构，知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向，以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律，已经学会对互感现象的分析，但头脑中没有互感这个概念，也没有意识到当线圈通过变化的电流时，线圈本身也会产生电磁感应现象。
学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。
学生已经具备一定的探究、合作学习的能力，已经掌握了一定的科学方法和实验技能。
本校具备完善的实验设施与条件，有优越的多媒体和网络。
《互感与自感》效果分析新课引入激发兴趣，并且对本节课有一个整体的收获，悄然无声中进行了学习目标的渗透．学生经过小组探究，通过展示和评价，提升了研究、探索、交流的能力。
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互感和自感
知识元
自感互感
知识讲解
自感现象
（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它本身激发出感应电动势的现象．产生的电动势叫作自感电动势．
（2）通电自感和断电自感
自感电动势
电路现象
的作用
接通电源的瞬间，灯
阻碍电流的增加通电自感
泡A1慢慢的亮起来。
断开开关的瞬间，灯
断电自感
阻碍电流的减小
泡A逐渐变暗
（3）自感电动势的大小：；其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：享利，符号H.1mH=10－3H；1μH=10－6H.
（4）自感系数的决定因素：由线圈本身性质决定，与线圈的形状、体积、匝数以及是否有铁芯等因素有关，与E L、ΔI、Δt等无关．
互感现象
（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感应电动势的现象．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
利用互感现象制成的．
（3）危害
互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．
例题精讲
自感互感
例1.如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是（）
A．闭合电键S瞬间，A灯逐渐变亮，B灯立即亮
B．电键闭合一段时间后，A灯不亮，B灯亮
C．断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭
D．断开电键S的瞬间，A、B灯都闪亮一下后再熄灭
例2.如图所示的电路中，A1、A2是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。
先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是（）
A．合上S时，A1灯立即亮起来，A2逐渐亮，最终二者一样亮
B．断开S时，A1、A2两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭
C．断开S时，A1、A2两灯都不会立即熄灭，且通过A1灯泡的电流方向与原电流方向相反
D．断开S时，A2灯会突然闪亮一下后再熄灭
例3.
关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（）
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中的电流变化越快，自感系数越大
C．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
D．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
例4.
如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同。
在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是（）
A．接通时D1先达最亮，断开时D1后灭
B．接通时D2先达最亮，断开时D2后灭
C．接通时D1先达最亮，断开时D2后灭
D．接通时D2先达最亮，断开时D1后灭
例5.
关于自感现象，正确的说法是（）
A．感应电流一定和原来的电流方向相反
B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大
C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大
D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大。