1、 两两个线圈个线圈A A、B B之间并没有导线相连，线圈之间并没有导线相连，线圈A A与手机（或与手机（或MP3MP3等）的等）的音频输出端连接，线圈音频输出端连接，线圈B B与扩音器的输入端连接。把线圈与扩音器的输入端连接。把线圈A A插入线圈插入线圈B B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？互感现象 两组线圈之间没有导线直接连接，却能在扩音器上听到手机播放的音两组线圈之间没有导线直接连接，却能在扩音器上听到手机播放的音乐。请同学们思考以下两个问题：乐。请同学们思考以下两个问题：手机输出的音频信号，是一种电流信号，它的强度和频率
2、都在变化。手机输出的音频信号，是一种电流信号，它的强度和频率都在变化。可以认为是一种可以认为是一种变化变化的电流。的电流。A线圈中变化的电流（音频信号）线圈中变化的电流（音频信号） 变化的磁场变化的磁场 B线圈的磁通量发线圈的磁通量发生变化生变化 B线圈中产生感应电流线圈中产生感应电流 电流让扩音器发出音乐。电流让扩音器发出音乐。什么是音频信号？什么是音频信号？为什么为什么能在扩音器上听能在扩音器上听见由手机输出的音乐？见由手机输出的音乐？互感现象 通过这个实验，我们发现：通过这个实验，我们发现：A线圈中变化的线圈中变化的电流，会使得电流，会使得B线圈产生感应电流。那么反过来，线圈产生感应电流
3、。那么反过来， B线圈中变化的电流，是否也会使线圈中变化的电流，是否也会使A线圈中再次线圈中再次产生感应电流呢？产生感应电流呢？A线圈会产生感应电流 实际上，在这个过程中，实际上，在这个过程中，A、B两组线圈将会发生互相感两组线圈将会发生互相感应的现象。在物理学中，把这个现象叫作应的现象。在物理学中，把这个现象叫作互感互感。1.1.互感：互感：两个线圈之间并没有导线相连的，但当一个线圈中电流发生改两个线圈之间并没有导线相连的，但当一个线圈中电流发生改变时，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，变时，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，称为称为互感互感。
4、 在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但电流表会发生偏转，这运用的也是互感现象。 2 2. .互感电动势：互感电动势：互感现象产生的感应电动势，称之为互感现象产生的感应电动势，称之为互感电动势互感电动势。互感现象实际生活中还有实际生活中还有哪些哪些类似类似的现象呢的现象呢？互感现象3.互感互感的的应用：电磁炉电磁炉探雷器探雷器变压器变压器收音机里的收音机里的“磁性天线磁性天线”传递能量传递能量传递信息传递信息互感现象3.互感互感的的应用：无线充电技术无线充电技术原理原理电力输入电力输入线圈线圈电力接收电力接收线圈线圈输出输出感应电流感应电流输入输入交流电交流电手机开始充电时手机开始充
5、电时，底，底座同时亮起了一圈呼座同时亮起了一圈呼吸灯，吸灯，互感。互感。互感现象3.互感互感的的应用：互感现象思考：是所有手机都可以在这个底座上进行无线充电吗？ 只有手机底部安装有接收线圈才能进行无线充电。互感现象3.互感互感的的应用： 当扫过金属时，金属内产生涡流，当扫过金属时，金属内产生涡流，涡流会反过来使安检仪的线圈产生涡流会反过来使安检仪的线圈产生“反馈电流反馈电流”，内部电路探测出反馈，内部电路探测出反馈电流后，发出报警信号。电流后，发出报警信号。手持安检仪手持安检仪公交卡、饭卡、门禁卡等设备，都要利用互感，触发反馈电流。4. 4.互感互感的危害与防止：的危害与防止： 实际上互感现象
6、不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个生在任何两个相互靠近相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。的电路之间。会影响电路的正常工作。互感的防止电路板互感的防止电路板互感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场能当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场能在邻近的电路中激发出感应电动势，是否也能在它本身激在邻近的电路中激发出感应电动势，是否也能在它本身激发出感应电动势呢发出感应电动势呢？阅读P39面演示实验 观察两个灯泡观察两个灯泡的发光情况的发光情况 A A1 1、A A2 2 使用规格完全一样的
7、灯泡。使用规格完全一样的灯泡。 闭合电键闭合电键S S，调节变阻器，调节变阻器 R R 和和 R R1 1 ，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同且亮度相同且正常发光正常发光. .（目的：目的：使使R R与线圈电阻相同）与线圈电阻相同） 然后断开开关然后断开开关S S。 重新闭合重新闭合S S，观察到什么现象？，观察到什么现象？ 实验现象：思考：A1逐渐亮起来说明什么问题？闭合开关S，灯泡A2立刻亮起来，A1逐渐亮起来。说明通过A1支路的电流是逐渐增大的思考：为什么A1逐渐亮起来？SA1RIB原原B感感 EI自感思考：为什么A1逐渐亮起来？ 当开关闭合时，通过当开关闭合时，通过A1支路支路
8、的电的电流流I增大，则其磁通量增大，则其磁通量F F增大，根据增大，根据楞次定律：线圈自己要产生感应电楞次定律：线圈自己要产生感应电流，再根据流，再根据“增反减同增反减同”，感应电，感应电流流I感感与与原电流原电流I反向反向阻碍阻碍磁通量磁通量F F增大，增大，而阻碍不是阻止，所以而阻碍不是阻止，所以A1中中的电流只能缓慢增大的电流只能缓慢增大，所以，所以A1灯泡灯泡在缓慢变亮。在缓慢变亮。A2 1. 1.自感：自感：由于线圈中的电流发生变化电流发生变化而在它本身激发出感应电动势，这种电磁感应现象电磁感应现象叫做自感自感。 思考：思考：自感现象产生的原因？自感现象SRIAB原原B感感 EI思考
9、：思考：自感现象产生的原因？线圈本身电流变化，引起自身磁通量的变化。 自身的内部磁场变化自身的磁通量变化自身的感应电动势产生自身的电流变化自感现象A1A2实验现象：（观察灯泡亮度如何变化）思考：灯A更亮一下原因？ 断开开关S，灯泡A并不立即熄灭，灯灯A A更亮一下，更亮一下，过一会逐渐熄灭。自感现象 电路断开时，因线圈中的电流减小而导致电路断开时，因线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电流磁通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电流的减小，的减小，L中的电流只能从原值中的电流只能从原值IL开始逐渐减开始逐渐减小，小，S断开后，断开后，L与与 A组成闭合回路，组成闭合回路，L中
10、的电中的电流从流从A中流过，因为中流过，因为IL IA。所以。所以A不但不立即不但不立即熄灭，反而更闪亮后才熄灭。熄灭，反而更闪亮后才熄灭。自感现象自感现象思考：思考：S断开后，电流从断开后，电流从A中流过的方向与原中流过的方向与原来相同吗？来相同吗？不相同通过通过灯泡的感应电流与灯泡的感应电流与原来电流方向相反原来电流方向相反2.2.自感电动势自感电动势 （1）概念：由于线圈中的电流发生变化而在其本身所产生的感应电动势。（2）作用：总是阻碍线圈中原电流的变化，即总是起着推迟电流变阻碍线圈中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。化的作用。（3）方向：原电流增大时，自感电动势与原电流方向相
11、反。 原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同。自感现象总结线圈三种状态1.线圈通电瞬间可把线圈看成断路。（可认为线圈电阻从无穷大逐渐减小）2.断电时自感线圈相当于电源。（电流方向与原来线圈中方向相同）3.电流稳定时，自感线圈相当于导体电阻，理想线圈电阻为零，相当于短路。自感现象3. 自感的利用与防止自感的利用与防止（1）利用：）利用：感应圈感应圈、日光灯镇流器。、日光灯镇流器。自感现象（2）危害：电弧火花）危害：电弧火花烧蚀开关。烧蚀开关。自感电动势自感电动势因为因为所以所以对于一个特定的线圈，对于一个特定的线圈，n、S 是定值是定值所以所以自感电动势：自感电动势：L：自感系数，：自感系数，
12、简称自感或电感简称自感或电感自感系数1.L的物理意义：L是表示线圈的自感能力的物理量。自感系数的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用的大小，反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。2.L的决定因素：线圈本身。如：大小、形状、长度、圈数、是否有铁芯。 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 3.L的单位：的单位：亨利（H）1亨=1伏秒安1亨（H）=103毫亨（mH）=106微亨（H）约瑟夫亨利 Henry Joseph 1797-1878 美国著名物理学家，1867年起，任美国科学院第一任院长;1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁；1
13、830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 无偿贡献给社会 问题：在断电自感的实验中，开关断开切断了电路与电源的连接，灯泡却能闪亮一下？试从能量的角度加以解释。（阅读P41磁场的能量）开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。磁场也是能量的载体。通电线圈的能量是以磁场能量的形式储存在线圈磁场中。磁场的能量1. 1.互感现象：互感现象：两个不相连的电路，两个不相连的电路，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场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
14、生感应电动势。会在另一个线圈中产生感应电动势。2. 2.自感现象：自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身线圈本身激发出激发出感应电动势的现象。感应电动势的现象。通电自感与断电自感现象通电自感与断电自感现象当当I IL LIIA A则，灯泡就会则，灯泡就会闪亮闪亮一下再熄灭，一下再熄灭，当当I IL LIIA A则，灯泡就会缓慢的熄灭则，灯泡就会缓慢的熄灭断电自感与小灯泡的闪亮断电自感与小灯泡的闪亮通电自感与断电自感的电流变化通电自感与断电自感的电流变化断电前线圈与灯泡断电前线圈与灯泡串联串联，则，则I I感感与与I I原原同向同向。断电前线圈与灯泡。断电前线圈与灯泡并联并联，则，则I I感感与与I I原原反向反向。3. 3.自感系数自感系数L L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。通电自感通电自感：电能中的一部分储存在电感线圈中。：电能中的一部分储存在电感线圈中。断电自感断电自感：电感线圈中储存的能量被释放出来。：电感线圈中储存的能量被释放出来。4. 4.磁场的能量：磁场的能量：储存在磁场中的能量储存在磁场中的能量课堂小结
