第二章電磁感應(yīng)2.4互感和自感目錄CONTENTS1

學(xué)習(xí)目標(biāo)2

新課導(dǎo)入3

新課講解4

當(dāng)堂小練1.了解互感和自感現(xiàn)象，會用自感和互感解釋簡單的電磁現(xiàn)象.2.會從法拉第電磁感應(yīng)的視角認(rèn)識自感現(xiàn)象，了解自感系數(shù).

3.知道互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的防止和應(yīng)用.

學(xué)習(xí)目標(biāo)兩個線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連線圈A與手機(或MP3等)的音頻輸出端連接，線圈B與擴音器的輸入端連接把線圈A插入線圈B時就能在擴音器上聽見由手機輸出的聲音，這是為什么?新課導(dǎo)入1.定義兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。產(chǎn)生的電動勢叫作互感電動勢。一、互感現(xiàn)象新課講解2.

應(yīng)用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，變壓器、收音機的“磁性天線”就是利用互感現(xiàn)象制成的。無線充電變壓器能量轉(zhuǎn)化電能磁場能電能內(nèi)能3.危害互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路正常工作?；ジ械姆乐闺娐钒寰€圈的雙線繞法問題與思考答案：兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？例.

如圖甲所示，A、B兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，A環(huán)中電流

iA隨時間

t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的是(

)

A．t1時刻，兩環(huán)作用力最大

B．t2和

t3時刻，兩環(huán)相互吸引

C．t2時刻兩環(huán)相互吸引，t3時刻兩環(huán)相互排斥

D．t3和

t4時刻，兩環(huán)相互吸引解析：t1時刻B中感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)作用力為零，A錯誤；t2和

t3時刻A環(huán)中電流在減小，則B環(huán)中產(chǎn)生與A環(huán)中同向的電流，故相互吸引，B正確，C錯誤，t4時刻A中電流為零，兩環(huán)無相互作用，D錯誤。當(dāng)堂小練1.自感現(xiàn)象當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。2.自感電動勢由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫作自感電動勢。二、自感現(xiàn)象新課講解如圖所示，閉合開關(guān)S瞬間，兩個燈泡的表現(xiàn)并不相同，燈A2立刻正常發(fā)光，A1卻比A2遲一段時間才正常發(fā)光。為什么呢？合作探究1：原因：由于線圈L自身的磁通量增加，而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢總是阻礙磁通量的變化，即阻礙線圈中電流的變化，故通過A1的電流不能立即增大，燈A1的亮度只能慢慢增加，最終與A2相同。合作探究2：如圖所示，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時燈泡的亮度，并思考：（1）開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？（2）在斷開過程中，有時燈泡閃亮一下再熄滅，有時燈泡只會緩慢變暗直至熄滅，請分析上述兩種現(xiàn)象的原因是什么？現(xiàn)象：A1燈泡

A2燈泡

立即亮起來逐漸變亮，最終一樣亮R1SA1A2RLB原IA1IA2B感I感線圈L電流變化磁通量變化自身產(chǎn)生自感電動勢感應(yīng)電流自感現(xiàn)象阻礙電流（磁通量）變化：“增反減同”（1）I原增加，I原與I感方向相反（2）I原減小，I原與I感方向相同

通電自感的進(jìn)一步實驗和解釋

如圖用電流傳感器收集開關(guān)斷開前后通過燈泡A、線圈L的電流IA、IL隨時間變化的數(shù)據(jù)：（1）若RL=RA相等，請定性作出電腦上顯示的IA、IL時間變化圖像？（2）若

RL

遠(yuǎn)小于RA，請定性作出電腦上顯示的IA、IL時間變化圖像？電流傳感器ALSIAILRL=RAIAILItRL

遠(yuǎn)小于RAIAILIt實驗表明，磁場的強弱正比于電流的強弱，也就是說，磁通量的變化正比于電流的變化。因此，自感電動勢正比于電流的變化率L

自感系數(shù)簡稱自感或電感單位：亨利HL：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵芯有關(guān)三、自感系數(shù)約瑟夫·亨利

HenryJoseph1797-1878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，1832年發(fā)現(xiàn)了電流的自感現(xiàn)象；……在圖2.4-3的實驗中，開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光還能維持一小段時間，有時甚至?xí)乳_關(guān)斷開之前更亮。這時燈泡的能量是從哪里來的？四、磁場的能量1.自感現(xiàn)象中的磁場能量（1）線圈中電流從無到有時：磁場從無到有，電源的能量輸送給磁場，儲存在磁場中。（2）線圈中電流減小時：磁場中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能。