第一章：第4節(jié)互感和自感高中物理選擇性必修第二冊制作：陳慶威問題？00.高中物理選擇性必修第二冊兩個線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機(jī)（或MP3等）的音頻輸出端連接，線圈B與擴(kuò)音器的輸入端連接。把線圈A插入線圈B時就能在擴(kuò)音器上聽見由手機(jī)輸出的聲音，這是為什么?目錄CONTENT高中物理選擇性必修第二冊互感現(xiàn)象自感現(xiàn)象自感系數(shù)磁場的能量互感現(xiàn)象第一部分觀察與思考01.高中物理選擇性必修第二冊當(dāng)線圈靠近電磁爐時：燈泡為什么會發(fā)光？手機(jī)為什么能夠被充電？互感現(xiàn)象02.高中物理選擇性必修第二冊把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在一起，當(dāng)一個線圈中電流變化時，另一個線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感（mutualinduction），產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做互感電動勢。利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的?；ジ鞋F(xiàn)象的應(yīng)用03.高中物理選擇性必修第二冊互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間,而且可以發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程中和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，要設(shè)法減小互感。手機(jī)發(fā)射出的無線電波（射頻電磁輻射），能使接受無線電的天線感生射頻電流。當(dāng)射頻電流在金屬導(dǎo)體間環(huán)流時，遇有銹蝕或接觸不良，就會產(chǎn)生射頻火花。自感現(xiàn)象第二部分自感現(xiàn)象01.高中物理選擇性必修第二冊當(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。這種現(xiàn)象稱為自感（selfinduction），由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫作自感電動勢。思考：線圈中電流發(fā)生變化，是否也會在自己的回路里產(chǎn)生電動勢？實驗演示1:通電自感現(xiàn)象02.高中物理選擇性必修第二冊觀察兩個燈泡的發(fā)光情況通電自感現(xiàn)象解釋03.高中物理選擇性必修第二冊原因：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。感應(yīng)電動勢阻礙電流的增加R1SA1A2RLB原IA1IA2B感I感高中物理選擇性必修第二冊實驗演示2:斷電自感現(xiàn)象04.觀察開關(guān)斷開時燈泡的亮度斷電自感高中物理選擇性必修第二冊現(xiàn)象解釋05.開關(guān)S斷開瞬間，線圈L由于自感現(xiàn)象產(chǎn)生電動勢，相當(dāng)于電源，給A燈提供短暫的電流當(dāng)RL≥RA,則IL≤IA則，燈泡就會緩慢的熄滅當(dāng)RL<RA,則IL>IA，燈泡就會閃亮一下再熄滅做一做06.高中物理選擇性必修第二冊用電流傳感器顯示自感對電流的影響開關(guān)閉合時電流是逐漸增大的高中物理選擇性必修第二冊開關(guān)閉合時電流是瞬間增大用電流傳感器顯示自感對電流的影響做一做07.問題與思考01.高中物理選擇性必修第二冊自感系數(shù)第三部分問題與思考01.高中物理選擇性必修第二冊自感系數(shù)問題與思考02.高中物理選擇性必修第二冊2.決定因素:線圈的圈數(shù)是否有鐵芯線圈的大小線圈的形狀亨利（H）1.物理意義:3.單位：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量毫亨（mH）微亨（μH）1H=103mH=106μH甲一條導(dǎo)線彎了幾匝的線圈;乙空芯線圈;丙在鐵芯上繞了幾千匝的線圈，甲乙丙拓展學(xué)習(xí)：線圈的幾何結(jié)構(gòu)線圈的匝數(shù)01線圈匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大，自感效應(yīng)越顯著，如變壓器中的線圈匝數(shù)對自感影響顯著。線圈的半徑02線圈半徑增大，線圈的自感系數(shù)也會增加，因為磁通量與半徑的平方成正比。線圈的長度03線圈長度增加，自感系數(shù)通常會減小，因為磁通量的路徑變長，相互耦合減少。高中物理選擇性必修第二冊斷電自感的防止03.變壓器、電動機(jī)等設(shè)備中有匝數(shù)很多的線圈，當(dāng)電路中開關(guān)斷開時會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使得開關(guān)中的金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點，甚至?xí)鹑松韨ΑＧ袛噙@類電路時，必須采用特制的安全開關(guān)，避免出現(xiàn)電火花。磁場的能量第四部分磁場的能量01.高中物理選擇性必修第二冊斷電自感：開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光還能維持一小段時間，能量是從哪里來的？自感線圈電流磁場磁場能開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。問題與思考02.高中物理選擇性必修第二冊思路分析：自感電動勢有阻礙線圈中電流變化的性質(zhì)。當(dāng)線圈剛剛接通電源的時候，自感電動勢阻礙線圈中電流的增加；當(dāng)電源斷開的時候，自感電動勢又阻礙線圈中電流的減小。線圈的自感系數(shù)越大，這個現(xiàn)象越明顯，線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”。思考：線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？總結(jié)提升第四部分法拉第電磁感應(yīng)定律課堂小結(jié)高中物理選擇性必修第二冊磁場中的能量自感系數(shù)自感現(xiàn)象互感現(xiàn)象互感和自感互感現(xiàn)象：兩個不相連的電路，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。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。自感系數(shù)L：來描述電感線圈對其中電流的阻礙作用。磁場的能量：儲存在磁場中的能量例題1例題精選01.【參考答案】C高中物理選擇性必修第二冊手機(jī)無線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（）A．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場是恒定的B．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C．送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞D．手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失解析例題解析02.高中物理選擇性必修第二冊【解析】AB．由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產(chǎn)生的磁場也是周期性變化的，故AB錯誤；C．根據(jù)變壓器原理，原、副線圈是通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞，故C正確；D．手機(jī)與機(jī)座無需導(dǎo)線連接就能實現(xiàn)充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，故D錯誤。故選C。例題2例題精選03.【參考答案】C高中物理選擇性必修第二冊

解析例題解析04.高中物理選擇