互感和自感課件教案同步練習基礎夯實訓練第六節互感和自感教案【學習目標】知道互感現象和互感電動勢。知道自感現象和自感電動勢。知道自感系數。認識日光燈的工作原理會靈巧運用公式求感生電動勢會利用自感現象和互感現象解說有關問題【學習要點】自感現象產生的原由及特色。【學習難點】運用自感知識解決實質問題。【學習方法】議論法、研究法、實驗法【學慣器具】變壓器原理說明器、燈泡兩只、滑動變阻器、電源、導線、開關，日光燈組件，【學習過程】一、復習舊課，引入新惹起電磁感覺現象最重要的條件是什么？楞次定律的內容是什么？二、新課學習問題：在法拉第的實驗中兩個線圈并沒實用導線連結，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為何會產生感覺電動勢呢？互感現象兩個線圈之間并無導線相連，但當一個線圈中的電流變化時，它所產生的變化的磁場會在另一個線圈中產生感覺電動勢。這類現象叫做，這類感覺電動勢叫做。利用互感現象能夠把由一個線圈傳達到另一個線圈。變壓器就是利用互感現象制成的。以下列圖所示。在電力工程中和電子電路中，互感現象有時會影響電路的正常工作，這時要想法電路間的互感現象。比如在電路板的刻制時就要想法減小電路間的現象。自感現象著手做一做實驗1：斷電自感現象。學生幾人一組作實驗實驗電路以下圖。接通電路，燈泡正常發光后，快速斷開開關，能夠看到燈泡閃亮一下再漸漸熄滅。問1：燈泡閃亮一下，說了然什么問題？問2：在開關斷開這一瞬時，增大的電壓從哪里來的。實驗2：將與燈泡并聯的線圈取掉。再演示上述實驗，這時燈泡不再閃亮。問3：線圈自己其實不是電源，它又是怎樣供給高電壓的呢？剖析現象，成立觀點⑴議論：互相議論。出示實驗電路圖，運用已學過的電磁感覺的知識來剖析實驗現象。②問：這個實驗中，線圈也發生了電磁感覺。那么是什么原由惹起線圈發生電磁感覺呢？問1：開關接通時，線圈中有沒有電流？問2：有電流經過線圈時，線圈會不會產生磁場？依據是什么？問3：既然線圈產生了磁場，那么就有磁感線穿過線圈，線穿過線圈的磁胎量就不等于0。開關斷開后，線圈中還有磁通量嗎？問4：因此，在開關斷開這一過程中，穿過線圈的磁通量變了嗎？怎樣變化？問5：穿過線圈的磁通量發生了變化，會發生什么現象？⑵議論小結：⑶成立觀點：上述現象屬于一種特別的電磁感覺現象，發生電磁感覺的原由是因為經過導體的電流發生變化而惹起磁通量變化。這類電磁感覺現象稱為。自感現象：因為發生變化而產生的電磁感覺現象。自感電動勢：在現象中產生的感覺電動勢。練習：在實驗中，若線圈L的電阻RL與燈泡A的電阻RA相等，則電鍵斷開前后經過線圈的電流隨時間的變化圖像為圖，經過燈泡的電流隨時間的變化圖像為圖；若RL遠小于RA，則電鍵斷開前后經過線圈的電流隨時間的變化圖像為圖，經過燈泡的電流圖像為圖。答案：A；c；B；D演示實驗，加強觀點實驗3：演示通電自感現象。實驗電路如圖。開關接通時，能夠看到，燈泡2立刻正常發光，而燈泡是漸漸亮起來的。問：為何會出現這類現象呢？問：為何自感電動勢不是使燈泡1忽然變得很亮，而是使它慢慢變亮呢？綜合要素，解說規律在自感現象中，自感電動勢的產生是因為導體自己的電流發生了變化而惹起的，而自感電動勢卻老是阻擋導體中本來電流的變化的。特色：自感電動勢老是導體中本來電流的的。詳細而言：①假如導體中本來的電流是增大的，自感電動勢就要阻擋本來電流的增大。原↑，則ε自與I原相反②假如導體中本來的電流是減小的，自感電動勢就要阻礙本來電流的減小。原↓，則ε自與I原同樣剖析實驗，深入理解①實驗1稱為斷電自感現象，實驗2稱為通電自感現象。那么，在實驗1中電路接通的瞬時，線圈能否發生自感？在實驗2中，把開關斷開時，線圈能否發生自感現象呢？②實驗2中，假如以很快的頻次頻頻翻開、閉合開關，會出現什么現象呢？③實驗1中開關斷開了，電源已不再給燈泡供給電能了，燈還閃亮一下。這些能量是哪里來的呢？是憑空產生了能量嗎？練習：實驗中，當電鍵閉合后，經過燈泡1的電流隨時間變化的圖像為圖；經過燈泡2的電流隨時間變化的圖像為圖。答案：c；A自感系數問：感覺電動勢的大小跟什么要素有關？自感電動勢的大小跟其余感覺電動勢的大小同樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關。而在自感現象中，穿過線圈的磁通量是由電流惹起的，故自感電動勢的大小跟導體中電流變化的快慢有關。理論剖析表示：E=。稱為線圈的自感系數，簡稱自感或。自感表示線圈產生本事大小的物理量。L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯有關。單位：亨利H=H=μH自感現象的應用——日光燈的原理日光燈就是利用自感現象的例子。燈管的兩頭各有一個燈絲，燈管內充有微量的氬和稀疏的天然汞蒸汽，燈管內壁涂有熒光物質。當燈管內的氣體被擊穿而導電時，燈管兩頭的燈絲就會開釋出大批的電子，這些電子與汞原子碰撞而放出紫外線，涂在燈管內的熒光物質在紫外線的照耀下發出可見光，依據不一樣的需要充以不一樣的氣體，并在管的內壁上涂上不一樣的熒光物質，便可制造出不一樣顏色的日光燈了。日光燈的電路圖以下列圖所示：此中：啟動器的作用是當開封閉合時電源把電壓加在啟動器兩極間，使氖氣放電發出輝光，輝光產生的熱量使U形觸片膨脹伸長接觸靜片而電路導通，于是鎮流器中的線圈和燈管中的燈絲就有電流經過，電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U形觸片冷卻縮短，電路斷開，鎮流器線圈因自感產生一個剎時高壓，這個高壓加上電源兩頭的電壓一同加在燈管的兩頭，使水銀蒸汽開始放電導通，使日光燈發光。在啟動器兩觸片間還并聯了一個電容，它的作用是在動靜觸片分別時防止產生火花而燒毀，沒有電容器，啟動器也能正常工作，日光燈啟動后，啟動器就不需要了。鎮流器就是一個自感系數很大的線圈，在日光燈點燃時，利用自感現象，產生剎時高壓，在日光燈正常發光時，利用自感現象起降壓限流的作用。磁場中的能量開封閉合時線圈中有電流，電流產生磁場，能量儲藏在磁場中，開關斷開時，線圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉變成。【講堂練習】例1、對于自感現象，正確的說法是：A、感覺電流必定和原電流方向相反；B、線圈中產生的自感電動勢較大的其自感系數必定較大；、對于同一線圈，當電流變化越大時，線圈中產生的自感電動勢也越大；D、自感電動老是阻擋本來電流變化的。解：D。例2、以下圖，兩個電阻的阻值都是R，多匝線圈的電阻和電源內阻均可忽視不計。電鍵S本來斷開，此時電路中的電流為I0=ε/2R。現將S閉合，于是線圈產生自感電動勢，此自感電動勢的作用是：A、使電路的電流減小，最后由I0將小到0；B、有阻擋電流增大的作用，最后電流小于I0；c、有阻擋電流增大的作用，因此電流總保持不變；D、有阻擋電流增大的作用，但電流仍是增大，最后等于I0。解：D。說明：要深刻理解“阻擋”的意思。阻擋其實不等于“阻擋”。當原電流增大時，自感電動勢要阻擋電流的增大，但電流最后仍是要增大的，只可是增大得慢些；當原電流減小時，自感電動勢要阻擋電流的減小，但電流最后仍是要減小的，只可是減小