名師教案 高中物理人教版 選擇性必修 第二冊(cè) 互感和自感

4互感和自感[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解互感現(xiàn)象及其應(yīng)用.2.能夠通過(guò)電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通電自感和斷電自感現(xiàn)象.3.了解自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式E＝Leq\f(ΔI,Δt)，知道自感系數(shù)的決定因素.4.了解自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化．一、互感現(xiàn)象1．互感和互感電動(dòng)勢(shì)：兩個(gè)相互靠近但導(dǎo)線不相連的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作互感電動(dòng)勢(shì)．2．應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．3．危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)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(shí)會(huì)影響電路的正常工作．二、自感現(xiàn)象當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同樣也在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為自感．由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì)．三、自感系數(shù)1．自感電動(dòng)勢(shì)：E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中eq\f(ΔI,Δt)是電流的變化率；L是自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感．單位：亨利，符號(hào)：H.2．自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān)．四、磁場(chǎng)的能量1．線圈中電流從無(wú)到有時(shí)，磁場(chǎng)從無(wú)到有，電源把能量輸送給磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中．2．線圈中電流減小時(shí)，磁場(chǎng)中的能量釋放出來(lái)轉(zhuǎn)化為電能．1．判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)兩個(gè)線圈相距較近時(shí)，可以產(chǎn)生互感現(xiàn)象，相距較遠(yuǎn)時(shí)，不產(chǎn)生互感現(xiàn)象．(×)(2)自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電流一定與原電流方向相反．(×)(3)線圈的自感系數(shù)與電流大小無(wú)關(guān)，與電流的變化率有關(guān)．(×)(4)線圈中電流最大的瞬間可能沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)．(√)2．如圖1所示，電路中電源內(nèi)阻不能忽略，L的自感系數(shù)很大，其直流電阻忽略不計(jì)，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，A燈________變亮，B燈________變亮．當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，A燈________熄滅，B燈________熄滅．(均選填“立即”或“緩慢”)圖1答案緩慢立即緩慢緩慢一、互感現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)探究如圖2所示，在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？圖2答案兩個(gè)線圈之間并沒(méi)有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)使穿過(guò)另一個(gè)線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．知識(shí)深化1．當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就發(fā)生變化，變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，在感生電場(chǎng)的作用下，另一個(gè)線圈中的自由電荷定向運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．2．一個(gè)線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大．3．應(yīng)用與危害(1)應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的磁性天線都是利用互感現(xiàn)象制成的．(2)危害：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，這時(shí)要設(shè)法減小電路間的互感．例如在電路板的刻制時(shí)就要設(shè)法減小電路間的互感現(xiàn)象．(多選)(2020·天津卷)手機(jī)無(wú)線充電是比較新穎的充電方式．如圖3所示，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的原理與變壓器類似，通過(guò)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(chǎng)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(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電．在充電過(guò)程中()圖3A．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C．送電線圈和受電線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D．手機(jī)和基座無(wú)需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒(méi)有損失答案AC解析送電線圈中通入的是正弦式交變電流，故產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是周期性變化的，受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流也是周期性變化的，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是周期性變化的，故A正確，B錯(cuò)誤；送電線圈和受電線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，故C正確；有一部分能量會(huì)以電磁波的形式散發(fā)到周圍的空間中損失掉，也有一部分能量轉(zhuǎn)化為手機(jī)的內(nèi)能損失掉，故D錯(cuò)誤．二、通電自感現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)探究如圖4所示，先閉合S，調(diào)節(jié)R2使A1、A2的亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使A1、A2都正常發(fā)光，然后斷開(kāi)S.再次閉合S，觀察兩只燈泡在電路接通瞬間的發(fā)光情況有什么不同？根據(jù)楞次定律分析該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．圖4答案現(xiàn)象：燈泡A2立即發(fā)光，燈泡A1逐漸亮起來(lái)．原因：電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，為了阻礙磁通量的增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量與原來(lái)電流產(chǎn)生的磁通量方向相反，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙了L中電流的增加，即推遲了電流達(dá)到穩(wěn)定值的時(shí)間．知識(shí)深化1．自感現(xiàn)象也是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，也符合楞次定律，可表述為自感電動(dòng)勢(shì)總要阻礙引起自感電動(dòng)勢(shì)的原電流的變化．2．當(dāng)線圈中的電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流的方向相反，阻礙電流的增大，使電流從零逐漸增大到穩(wěn)定值，但不能阻止電流的增大．3．電流穩(wěn)定時(shí)自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體(若直流電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線)．(2019·長(zhǎng)沙一中高二檢測(cè))如圖5所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，電阻R的阻值和線圈L的自感系數(shù)都很大，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(線圈L的直流電阻較小)()圖5A．A比B先亮，然后A滅B．B比A先亮，然后B逐漸變暗C．A、B一起亮，然后A滅D．A、B一起亮，然后B滅答案B解析S閉合時(shí)，由于與A燈串聯(lián)的線圈L的自感系數(shù)很大，故在線圈上產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，所以B比A先亮，穩(wěn)定后，流過(guò)B燈支路的電流變小，所以B燈逐漸變暗，故B正確．三、斷電自感現(xiàn)象自感系數(shù)導(dǎo)學(xué)探究如圖6所示，線圈L的自感系數(shù)很大，先閉合開(kāi)關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)．圖6(1)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，流過(guò)燈泡的電流方向相同嗎？(2)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)過(guò)程中，有時(shí)燈泡閃亮一下再熄滅，有時(shí)燈泡只會(huì)緩慢變暗直至熄滅，請(qǐng)分析上述兩種現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么？答案(1)S閉合時(shí)，流過(guò)燈泡A中的電流方向向左，S斷開(kāi)瞬間，流過(guò)燈泡A中的電流方向向右，所以開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前后，流過(guò)燈泡的電流方向相反．(2)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后燈泡又閃亮一下的原因是：燈泡斷電后自感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前流過(guò)燈泡的電流大．要想使燈泡閃亮一下再熄滅，就必須使自感線圈的直流電阻小于與之并聯(lián)的燈泡電阻．而當(dāng)線圈直流電阻大于或等于燈泡電阻時(shí)，燈泡只會(huì)緩慢變暗直至熄滅．知識(shí)深化1．當(dāng)線圈中的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同．2．?dāng)嚯娮愿兄?，由于自感電?dòng)勢(shì)的作用，線圈中電流從原值逐漸減?。魯嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間通過(guò)燈泡的電流大于斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前的電流，燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅；若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間通過(guò)燈泡的電流小于或等于斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前的電流，燈泡不會(huì)閃亮一下，而是逐漸變暗直至熄滅．3．自感電動(dòng)勢(shì)E＝Leq\f(ΔI,Δt)，總是阻礙線圈中電流的變化，但不能阻止線圈中電流的變化．4．自感系數(shù)L(1)自感系數(shù)簡(jiǎn)稱自感或電感，不同的線圈，在電流變化率相同的條件下，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)不同，電學(xué)中用自感系數(shù)來(lái)表示線圈的這種特性．(2)線圈的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，面積越大，單位長(zhǎng)度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)就越大．線圈中有鐵芯時(shí)比無(wú)鐵芯時(shí)自感系數(shù)大．(3)單位：亨利，符號(hào)H,1H＝103mH＝106μH.(多選)(2019·天津市檢測(cè))在如圖7所示的甲、乙兩個(gè)電路中，電阻R和自感線圈L的直流電阻都很小．閉合開(kāi)關(guān)S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，則()圖7A．在電路甲中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，燈泡A將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，燈泡A將先變得更亮，然后逐漸變暗C．在電路乙中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，燈泡A將逐漸變暗D．在電路乙中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，燈泡A將先變得更亮，然后逐漸變暗答案AD解析在電路甲中，設(shè)通過(guò)線圈L的電流為IL1，通過(guò)A及R的電流為IA1和IR1.同理，設(shè)電路乙中通過(guò)L、A、R的電流分別為IL2、IA2、IR2.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，線圈L相當(dāng)于電源，產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，在L、R、A回路中產(chǎn)生了自感電流．在電路甲中，自感電流從IL1逐漸減小，通過(guò)燈泡A的電流也從IL1逐漸減小，燈泡A將漸漸變暗；在電路乙中，自感電流從IL2逐漸減小，燈泡A的電流也從IL2逐漸減小，因?yàn)镮L2>IA2，所以燈泡A將先變得更亮，然后逐漸變暗，故選項(xiàng)A、D正確．針對(duì)訓(xùn)練在如圖8所示的電路中，兩個(gè)電流表完全相同，零刻度在刻度盤的中央．當(dāng)電流從“＋”接線柱流入時(shí)，指針向右擺；當(dāng)電流從“－”接線柱流入時(shí)，指針向左擺(本題中的指針擺向是相對(duì)于電流表零刻度而言的)．在電路接通且穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()圖8A．G1指針向右擺，G2指針向左擺B．G1指針向左擺，G2指針向右擺C．兩指針都向右擺D．兩指針都向左擺答案A解析電路接通且穩(wěn)定時(shí)，兩支路中都有自左向右的電流，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，通過(guò)L的電流減小，故L將產(chǎn)生自左向右的自感電流以阻礙原電流變化，L所在支路與R所在支路串聯(lián)形成回路，則電流自左向右流過(guò)電流表G1、自右向左流過(guò)電流表G2，故選A.在如圖9所示的電路中，開(kāi)關(guān)S閉合且穩(wěn)定后流過(guò)自感線圈的電流是2A，流過(guò)燈泡D的電流是1A，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S突然斷開(kāi)，能正確反映流過(guò)燈泡的電流i在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前后隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像是()圖9答案D解析開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前，通過(guò)燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1A．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的自感電流，使線圈中的電流從2A逐漸減小，方向不變，且與燈泡D構(gòu)成閉合回路，通過(guò)燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應(yīng)該是從2A逐漸減小到零，但是方向與原來(lái)通過(guò)燈泡D的電流方向相反，故D對(duì)．1．(互感現(xiàn)象)(多選)(2020·惠州市第一次調(diào)研)目前無(wú)線電力傳輸已經(jīng)比較成熟，如圖10所示為一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)．這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無(wú)線傳輸電力，兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對(duì)的位置，原理示意圖如圖所示．利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)進(jìn)行無(wú)線充電．下列說(shuō)法正確的是()圖10A．只要A線圈中輸入電流，B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C．A中電流越大，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D．A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大答案BD解析根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，若A線圈中輸入恒定的電流，則A產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，B中的磁通量不發(fā)生變化，B線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；若A線圈中輸入變化的電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，B線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A線圈中電流變化越快，A線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化越快，B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，故B、D正確，C錯(cuò)誤．2．(自感系數(shù))下列關(guān)于自感系數(shù)及自感電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()A．通過(guò)線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大B．電流變化越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大C．線圈中的電流變化越快，其自感系數(shù)越大D．線圈內(nèi)插入鐵芯，其自感系數(shù)增大答案D解析由E＝Leq\f(ΔI,Δt)可知，自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流的變化率成正比，與電流的大小及電流變化的大小無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；線圈的自感系數(shù)僅由線圈自身的因素決定，如：線圈的橫截面積、長(zhǎng)度、單位長(zhǎng)度上的線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯等，與其他因素?zé)o關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．3．(自感現(xiàn)象)圖11甲、乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為自感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開(kāi)關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說(shuō)法正確的是()圖11A．圖甲中，A1與L1的電阻相同B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖乙中，變阻器R與L2的電阻相同D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與滑動(dòng)變阻器R中電流相等答案C解析在題圖甲中斷開(kāi)S1瞬間，燈A1突然閃亮，說(shuō)明斷開(kāi)S1前，L1中的電流大于A1中的電流，故L1的阻值小于A1的阻值，A、B錯(cuò)誤；在題圖乙中，閉合S2瞬間，由于L2的自感作用，通過(guò)L2的電流很小，D錯(cuò)誤；閉合S2后，最終A2與A3亮度相同，說(shuō)明兩支路電流相等，故變阻器R與L2的阻值相同，C正確．4．(自感現(xiàn)象中的圖像問(wèn)題)(多選)如圖12所示，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象．電源內(nèi)阻不可忽略，線圈的自感系數(shù)較大，其直流電阻小于電阻R的阻值．t＝0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后，t1時(shí)刻斷開(kāi)S，電流傳感器連接計(jì)算機(jī)分別描繪了整個(gè)過(guò)程線圈中的電流IL和電阻中的電流IR隨時(shí)間t變化的圖像．下列圖像中可能正確的是()圖12答案AD考點(diǎn)一互感現(xiàn)象1．在無(wú)線電儀器中，常需要在距離較近處安裝兩個(gè)線圈，并要求當(dāng)一個(gè)線圈中電流有變化時(shí)，對(duì)另一個(gè)線圈中電流的影響盡量小．如選項(xiàng)圖所示兩個(gè)線圈的相對(duì)安裝位置最符合該要求的是()答案D2．(多選)如圖1所示，線圈P、Q同軸放置，P與開(kāi)關(guān)S、電源和滑動(dòng)變阻器R組成回路，Q與電流計(jì)G相連，要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有()圖1A．閉合開(kāi)關(guān)S后，把R的滑片右移B．閉合開(kāi)關(guān)S后，把R的滑片左移C．閉合開(kāi)關(guān)S后，把Q靠近PD．無(wú)需閉合開(kāi)關(guān)S，只要把Q靠近P即可答案BC解析閉合開(kāi)關(guān)S后，若把R的滑片右移，Q中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，Q線圈中電流方向與題圖電流方向相反，故A錯(cuò)誤；同理可知，B正確；閉合開(kāi)關(guān)S后，將Q靠近P，Q中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，Q線圈中的電流方向與題圖電流方向相同，故C正確；若S不閉合，則Q線圈中無(wú)磁場(chǎng)，故Q中不會(huì)有電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤．3．(多選)(2019·蘭州市檢測(cè))如圖2所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是()圖2A．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B．開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間C．開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D．開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)答案AC解析如題圖所示，鉆頭M上有一閉合線圈，若M向右運(yùn)動(dòng)，即M正遠(yuǎn)離原線圈，根據(jù)楞次定律，說(shuō)明原磁場(chǎng)的磁通量在增加，所以，開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間或滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)使電流增大時(shí)，原磁場(chǎng)磁通量才會(huì)增加．4．如圖3(a)所示，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上．在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測(cè)得線圈cd間電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖(b)所示，已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列選項(xiàng)圖中描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像，可能正確的是()圖3答案C解析線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，則線圈ab中每個(gè)時(shí)間段內(nèi)電流的磁場(chǎng)均勻變化，才能在線圈cd中產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，因此可能正確反映這一關(guān)系的圖像只有C，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二通電自感與斷電自感5.如圖4所示，多匝線圈L的電阻和電源內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是R，開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的，電流I0＝eq\f(E,2R)，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S將一電阻短路，于是線圈有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，則該電動(dòng)勢(shì)()圖4A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是增大到2I0答案D解析開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)到閉合，回路中的電流要增大，因而在L上要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙原電流的增加，但阻礙不是阻止，電流仍要增大，達(dá)到穩(wěn)定后電流為2I0，選項(xiàng)D正確．6.(多選)(2020·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖5所示，L是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，a、b、c是三個(gè)相同的小燈泡，下列說(shuō)法正確的是()圖5A．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，b、c燈立即變亮，a燈逐漸變亮B．開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，b、c燈亮，a燈不亮C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，b、c燈立即熄滅，a燈逐漸熄滅D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，c燈立即熄滅，a、b燈逐漸熄滅答案AD解析燈a與線圈L串聯(lián)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈b、c立即變亮．通過(guò)線圈L的電流增大，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流逐漸增大，a逐漸亮起來(lái)．由于線圈直流電阻忽略不計(jì)，當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時(shí)，線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，a、b兩燈電流相等，亮度相同，故A正確，B錯(cuò)誤；穩(wěn)定后，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當(dāng)于電源，與燈泡a、b構(gòu)成閉合回路放電，a、b兩燈都逐漸熄滅，而c燈立即熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確．7.(多選)如圖6所示，A、B是完全相同的兩個(gè)小燈泡，L為自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻等于燈泡電阻．閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定時(shí)，B燈恰能正常發(fā)光．則()圖6A．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，A、B兩燈同時(shí)亮B．開(kāi)關(guān)S閉合，電流穩(wěn)定時(shí)，A燈熄滅C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，兩燈都會(huì)亮一下再熄滅D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，A燈燈絲不可能被燒斷答案AD解析開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，A和B同時(shí)發(fā)光，故A正確；電路穩(wěn)定后L的電感不再起作用，起作用的只是它的直流電阻，因A、B是完全相同的兩個(gè)小燈泡，B此時(shí)正常發(fā)光，那么說(shuō)明燈的額定電流由并聯(lián)的A和L的直流電阻分配，L的直流電阻等于燈泡電阻，那么A支路的電流等于其額定電流的eq\f(1,2)，也就是說(shuō)其亮度較B燈暗，但不熄滅，故B錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，由電感的特性可知，L和A組成的回路中的電流大小不變，其數(shù)值就是S斷開(kāi)前L支路中的電流，即等于額定電流的一半，A燈不會(huì)閃亮一下，燈絲也不可能被燒斷，而B(niǎo)燈立即熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確．8.如圖7所示，電阻R的阻值和線圈L的自感系數(shù)都較大，自感線圈的直流電阻不計(jì)，A、B是兩只完全相同的燈泡，則下列說(shuō)法正確的是()圖7A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，B比A先亮，然后A熄滅B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，B比A先亮，然后B熄滅C．當(dāng)電路穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，A立刻熄滅，B逐漸熄滅D．當(dāng)電路穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，B立刻熄滅，A閃一下后再逐漸熄滅答案D解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由于電阻R的阻值和線圈L的自感系數(shù)都較大，通過(guò)L和R的電流很小，相當(dāng)于斷路，A、B兩燈一起亮，穩(wěn)定后A燈被線圈L短路后熄滅，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電路穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，B立刻熄滅，因?yàn)榫€圈L中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙本身電流的減小，線圈L和A燈形成閉合回路，所以A會(huì)閃一下后再逐漸熄滅，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．考點(diǎn)三自感現(xiàn)象中的圖像問(wèn)題9.(2019·西安市長(zhǎng)安區(qū)一中高二上期末)在如圖8所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，線圈的自感系數(shù)很大，線圈的直流電阻RL小于燈泡的電阻R.在t＝0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷開(kāi)S.下列表示通過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是()圖8答案C10．(多選)在如圖9所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2和D3是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源．在t＝0時(shí)刻，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過(guò)D1、D2的電流方向?yàn)檎较颍謩e用i1、i2表示流過(guò)D1、D2的電流，則下列圖像中能定性描述電流隨時(shí)間變化關(guān)系的是()圖9答案BC解析閉合開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)D1、D2和D3的電流方向都是由上向下，D1中電流逐漸增大至穩(wěn)定，且D1中穩(wěn)定電流為D2、D3中穩(wěn)定電流的2倍，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，由于自感現(xiàn)象，通過(guò)D1的電流方向不變，電流逐漸減為0，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，D2和D3中電流方向與原方向相反，大小由D1中的穩(wěn)定電流值逐漸減為0，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．11．如圖10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(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖10A．t1時(shí)刻，兩環(huán)作用力最大B．t2和t3時(shí)刻，兩環(huán)相互吸引C．t2時(shí)刻兩環(huán)相互吸引，t3時(shí)刻兩環(huán)相互排斥D．t3和t4時(shí)刻，兩環(huán)相互吸引答案B解析t1時(shí)刻B環(huán)中感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)間相互作用力為零，A錯(cuò)誤；t2時(shí)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，故兩環(huán)相互吸引，同理可知t3時(shí)刻兩環(huán)也相互吸引，B正確，C錯(cuò)誤；t4時(shí)刻A環(huán)中電流為零，兩環(huán)無(wú)相互作用，D錯(cuò)誤．12.(2019·佛山市檢測(cè))如圖11所示，線圈L的電阻不計(jì)，則()圖11A．S閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電B．S閉合，穩(wěn)定后，A板帶正電，B板帶負(fù)電C．S斷開(kāi)瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電D．由于線圈電阻不計(jì)，電容器被短路，上述三種情況下，兩板都不帶電答案A解析S閉合瞬間，電源給電容器充電，且A與電源的正極相連，故A板帶正電，B板帶