2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）08 B互感和自感 中檔版

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）08B互感和自感中檔版互感和自感知識點：互感和自感一、互感現(xiàn)象1．互感和互感電動勢：兩個相互靠近但導線不相連的線圈，當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)生感應電動勢，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應電動勢叫作互感電動勢．2．應用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，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)象有時會影響電路的正常工作．二、自感現(xiàn)象當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應電動勢，同樣也在線圈本身激發(fā)出感應電動勢，這種現(xiàn)象稱為自感．由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫作自感電動勢．三、自感系數(shù)1．自感電動勢：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)，簡稱自感或電感．單位：亨利，符號：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．四、磁場的能量1．線圈中電流從無到有時，磁場從無到有，電源把能量輸送給磁場，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．技巧點撥一、互感現(xiàn)象1．當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的磁場就發(fā)生變化，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產(chǎn)生感應電動勢．2．一個線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大．3．應用與危害(1)應用：變壓器、收音機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)象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感．例如在電路板的刻制時就要設法減小電路間的互感現(xiàn)象．二、通電自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象也是電磁感應現(xiàn)象，也符合楞次定律，可表述為自感電動勢總要阻礙引起自感電動勢的原電流的變化．2．當線圈中的電流增大時，自感電動勢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)定時自感線圈相當于導體(若直流電阻為零，相當于導線)．三、斷電自感現(xiàn)象自感系數(shù)1．當線圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同．2．斷電自感中，由于自感電動勢的作用，線圈中電流從原值逐漸減?。魯嚅_開關瞬間通過燈泡的電流大于斷開開關前的電流，燈泡會閃亮一下再熄滅；若斷開開關瞬間通過燈泡的電流小于或等于斷開開關前的電流，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗直至熄滅．3．自感電動勢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)生的自感電動勢不同，電學中用自感系數(shù)來表示線圈的這種特性．(2)線圈的長度越長，面積越大，單位長度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)就越大．線圈中有鐵芯時比無鐵芯時自感系數(shù)大．(3)單位：亨利，符號H,1H＝103mH＝106μH.例題精練1．（2021?宣化區(qū)校級模擬）如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計），電源內(nèi)阻不計，則（）A．S閉合時，A燈立即亮，亮度保持不變 B．S閉合時，B燈立即亮，然后亮度逐漸加大 C．S閉合時，C燈立即亮，然后亮度逐漸減弱 D．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，B、C燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅2．（2021?東城區(qū)校級三模）如圖所示，燈泡A與帶鐵芯的電感器L串聯(lián)，另一個完全相同的燈泡B與滑動變阻器串聯(lián)，兩路并聯(lián)接在以正弦交流信號發(fā)生器為電源的兩端。通過調(diào)節(jié)交流信號發(fā)生器上的旋鈕，可以改變輸出電壓和信號的頻率。實驗開始前將滑動變阻器滑片P置于最右側(cè)，電源內(nèi)阻可忽略。閉合開關S，A、B兩燈均發(fā)光。關于該實驗，下列說法中錯誤的是（）A．保持交流信號頻率不變，適當提高輸出電壓，發(fā)現(xiàn)A燈始終比B燈暗 B．保持輸出電壓不變，提高交流信號頻率，發(fā)現(xiàn)A燈變暗，B燈亮度不變 C．保持輸出電壓和信號頻率不變，將滑片P向左滑動，B燈變暗，A燈亮度不變 D．斷開開關S，發(fā)現(xiàn)B燈立即熄滅，A燈閃亮一下然后熄滅隨堂練習1．（2021?和平區(qū)校級模擬）在某個趣味物理小實驗中，幾位同學手拉手與一節(jié)電動勢為1.5V的干電池、導線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺。下列說法正確的是（）A．人有觸電感覺是在電鍵閉合瞬間 B．斷開電鍵時流過人的電流方向從B→A C．人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流 D．斷開電鍵時線圈中的電流突然增大2．（2021春?山東月考）如圖所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，LA、LB是兩個完全相同的燈泡，滑動變阻器電阻R2的最大阻值是R1阻值的兩倍，則（）A．若將R2的阻值調(diào)到與R1的阻值相等，閉合開關S后，LA、LB同時達到最亮 B．若將R2的阻值調(diào)到與R1的阻值相等，閉合開關S后，LA、LB均緩慢亮起來 C．若將R2的阻值調(diào)到最大，閉合開關S，電路穩(wěn)定后，斷開開關S，LA緩慢熄滅，LB閃亮一下后再緩慢熄滅 D．若將R2的阻值調(diào)到最大，閉合開關S，電路穩(wěn)定后，斷開開關S，LA緩慢熄滅，LB立即熄滅3．（2021春?順慶區(qū)校級月考）如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個完全相同的燈泡，則下列說法中正確的有（）A．當開關S閉合瞬間，A、B兩燈同時亮，最后B燈熄滅 B．當開關S斷開瞬間，A、B兩燈同時熄滅 C．當開關S斷開瞬間，a點電勢比b點電勢低 D．當開關S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流是由b到a綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021春?番禺區(qū)校級期中）如圖所示的電路中，a、b、c為三個相同的燈泡，線圈L的自感系數(shù)很大，電阻不計，電源E內(nèi)阻不計，下列判斷正確的有（）A．S閉合的瞬間，a、b、c三燈一樣亮 B．S閉合的瞬間，b燈最亮 C．電路穩(wěn)定后，將S斷開的瞬間，a、c兩燈立即熄滅 D．電路穩(wěn)定后，將S斷開，a、c兩燈亮度相同且逐漸變暗2．（2021春?福州期中）如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線L的電阻值相等且小于燈泡A的電阻。下列說法正確的是（）A．接通S，甲、乙電路中，A均逐漸變亮 B．同時接通S，乙電路中，A將先亮，且穩(wěn)定時比甲電路更亮 C．斷開S，甲電路中，A將逐漸變暗，乙電路中，A將先閃亮一下，然后逐漸變暗 D．斷開S瞬間，甲、乙電路中，通過燈A的電流方向都跟斷開前的電流方向相反3．（2021春?田家庵區(qū)校級月考）演示自感現(xiàn)象的電路如圖所示，L為電感線圖。閉合開關S，電路穩(wěn)定時，兩只完全相同的燈泡A1、A2亮度相同，下列說法中不正確的是（）A．閉合開關S時，A2先亮 B．若斷開開關，通過A2的電流從右向左 C．L的直流電阻與R的阻值相同 D．若斷開開關，A1逐漸變暗，A2閃亮一下再逐漸變暗4．（2021春?湖北月考）如圖，小明做自感現(xiàn)象實驗時，連接電路如圖所示，其中L是自感系數(shù)較大、電阻可不計的線圈，L1、L2是規(guī)格相同的燈泡，D是理想二極管。則（）A．閉合開關S，L2立即變亮，然后亮度不變 B．閉合開關S，L1、L2都逐漸變亮，最后亮度相同 C．斷開開關S，L1逐漸變暗至熄滅，L2變亮后再與L1同時熄滅 D．斷開開關S，L1逐漸變暗至熄滅，L2一直不亮5．（2021?金華模擬）目前，許多停車場門口都設置車輛識別系統(tǒng)，在自動欄桿前、后的地面各自鋪設相同的傳感器線圈A、B，兩線圈各自接入相同的電路，電路a、b端與電壓有效值恒定的交變電源連接，如圖所示。工作過程回路中流過交變電流，當以金屬材質(zhì)為主體的汽車接近或遠離線圈時，線圈的自感系數(shù)會發(fā)生變化，導致線圈對交變電流的阻礙作用發(fā)生變化，使得定值電阻R的c、d兩端電壓就會有所變化，這一變化的電壓輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)就能做出抬桿或落桿的動作。下列說法正確的是（）A．汽車接近線圈A時，該線圈的自感系數(shù)減少 B．汽車離開線圈B時，回路電流將減少 C．汽車接近線圈B時，c、d兩端電壓升高 D．汽車離開線圈A時，c、d兩端電壓升高6．（2021春?荔灣區(qū)校級月考）在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大而直流電阻可以忽略的線圈，R為固定電阻，E為電源，S為開關。關于兩燈泡點亮和熄滅的下列說法正確的是（）A．合上開關，a先亮，b后亮；穩(wěn)定后a、b一樣亮 B．合上開關，b先亮，a后亮；穩(wěn)定后a、b一樣亮 C．斷開開關，b立即熄滅、a閃亮后再漸漸熄滅 D．斷開開關，b閃亮后再與a一起漸漸熄滅7．（2021春?進賢縣校級月考）如圖為演示自感現(xiàn)象的實驗電路，電感線圈的自感系數(shù)較大，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，且使得滑動變阻器接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，下列判斷正確的是（）A．移動滑動變阻器R1的滑片向左移，燈A1、A2同時變亮 B．移動滑動變阻器R1的滑片向左移，燈A1逐漸變亮，A2立即變亮 C．移動滑動變阻器R1的滑片向右移，燈A1、A2同時變暗 D．移動滑動變阻器R1的滑片向右移，燈A1逐漸變亮，A2立即變亮8．（2021?紅橋區(qū)一模）如圖所示，燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線圈L的電阻不計，下列說法中正確的是（）A．當接通電路時，A1和A2始終一樣亮 B．當接通電路時，A2先達到最大亮度，A1后達到最大亮度，最后兩燈一樣亮 C．當斷開電路時，A2立即熄滅、A1過一會兒才熄滅 D．當斷開電路時，兩燈都立即熄滅9．（2020秋?新吳區(qū)校級期末）如圖所示，在甲、乙兩電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值相同。接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光，則（）A．在電路甲中，斷開S，D將先閃一下，然后逐漸熄滅 B．在電路甲中，斷開S，流經(jīng)燈泡D的電流從右向左 C．在電路乙中，斷開S，流經(jīng)燈泡D的電流從左向右 D．在電路乙中，斷開S，D將先閃一下，然后漸漸熄滅10．（2021春?北京月考）如圖所示，L1、L2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻值與定值電阻R的阻值相同，且阻值大于小燈泡的電阻。閉合開關S，待電路達到穩(wěn)定后，兩燈泡均可發(fā)光。對于開關S接通至電路達到穩(wěn)定的過程，以及電路穩(wěn)定狀態(tài)下斷開開關S的情況，下列說法中正確的是（）A．S接通，L1先達到最亮 B．S接通，L2先達到最亮 C．S斷開，L1比L2熄滅得慢 D．S斷開，L2先閃亮一下再熄滅11．（2020秋?臺江區(qū)校級期末）電磁學的成就極大地推動了人類社會的進步。下列說法正確的是（）A．甲圖中，奧斯特通過實驗研究，總結(jié)出電磁感應現(xiàn)象中感應電流方向的規(guī)律 B．乙圖電路中，開關斷開瞬間，燈泡會突然閃亮一下，并在開關處產(chǎn)生電火花 C．丙圖中，在真空冶煉中，可以利用高頻電流產(chǎn)生的渦流冶煉出高質(zhì)量的合金 D．丁圖中，楞次通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場12．（2021?北京模擬）某同學為測定自感系數(shù)很大、阻值較小的線圈L的直流電阻，設計了如圖所示的電路。閉合開關S1和S2，當電路達到穩(wěn)定后，讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，然后斷開電路，并根據(jù)所測量的U和I計算出線圈L的直流電阻R。關于這個實驗的測量值和實驗后切斷或拆除這個電路時的操作，下列說法中正確的是（）A．測量值比真實值大 B．測量值應等于真實值與電流表內(nèi)阻之和 C．測量后應先斷開S1后斷開S2 D．測量后應先斷開S2后斷開S113．（2020秋?新鄉(xiāng)期末）在圖示電路中，電阻R和線圈L的阻值相同，A1和A2是兩個完全相同的燈泡，線圈電感足夠大，下列說法正確的是（）A．閉合開關瞬時，A1比A2更亮 B．閉合開關瞬時，A1和A2的亮度相同 C．斷開開關后，A1立即熄滅，A2慢慢熄滅 D．斷開開關后，A1和A2都慢慢熄滅14．（2020秋?濱州期末）某次實驗的實物連線如圖所示，電源內(nèi)阻忽略不計，線圈L的直流電阻與小燈泡A的直流電阻相等，閉合電鍵穩(wěn)定后，小燈泡正常發(fā)光。斷開電鍵的瞬間，下列說法正確的是（）A．小燈泡突然變亮然后再慢慢熄滅 B．小燈泡中的電流方向發(fā)生變化 C．斷開電鍵后，小燈泡能繼續(xù)發(fā)光，是因為電源繼續(xù)向小燈泡輸出能量 D．自感線圈的自感系數(shù)越大，小燈泡和自感線圈組成的回路中的電流越大15．（2020秋?金臺區(qū)期末）如圖是測定自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻的電路圖，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測量自感線圈的直流電壓。在測量完畢后，拆除實驗電路時應（）A．先斷開S1 B．先斷開S2 C．先拆除電流表 D．先拆除電阻R16．（2020秋?鄂州期末）三只完全相同的燈泡L1、L2、L3，電阻可忽略的電感L和理想二極管D按如圖所示接入電路中。閉合開關S，讓三只燈泡都正常發(fā)光，接著突然斷開開關S，下列判斷最有可能的是（）A．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸熄滅 B．L1逐漸熄滅，L2、L3均先變亮，然后逐漸熄滅 C．L2、L3立即熄滅，L1逐漸熄滅 D．L2立即熄滅，L1、L3逐漸熄滅17．（2020秋?合肥期末）如圖所示，L為自感系數(shù)較大的理想線圈，與A燈、電源和開關串聯(lián)，則下列說法正確的是（）A．斷開開關瞬間，A燈突然閃亮一下再熄滅 B．斷開開關瞬間，A燈慢慢熄滅 C．閉合開關穩(wěn)定后，A燈一直不亮 D．閉合開關瞬間，A燈慢慢變亮18．（2020秋?宿遷期末）演示自感現(xiàn)象的電路如圖所示，L為電感線圈。閉合開關S，電路穩(wěn)定時，兩只完全相同的燈泡A1、A2亮度相同，下列說法正確的是（）A．閉合開關S時，A1、A2同時變亮 B．若斷開開關，通過A2的電流從左向右 C．L的直流電阻與R的阻值相同 D．若斷開開關，A1逐漸變暗，A2閃亮一下再逐漸變暗19．（2020秋?駐馬店期末）如圖所示的電路中，L為自感線圈，其直流電阻與電阻R相等，C為電容器，A、B為兩燈泡，電源內(nèi)阻r不可忽略，當開關S由閉合狀態(tài)斷開時（）A．A燈立即熄滅 B．A燈突然閃亮一下再熄滅，c點電勢比d點高 C．B燈無電流通過，不可能變亮 D．電容器立即充電，有電流從a點到b點流過B燈20．（2020秋?六合區(qū)期末）如圖為演示自感現(xiàn)象的實驗電路，A1、A2位相同的燈泡，電感線圈的自感系數(shù)較大，且使得滑動變阻器R接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，下列判斷正確的是（）A．接通開關S，燈A1、A2立即變亮 B．接通開關S，燈A2逐漸變亮，A1立即變亮 C．斷開開關S，燈A1、A2逐漸熄滅 D．斷開開關S，燈A1逐漸熄滅，A2閃一下逐漸熄滅二．多選題（共10小題）21．（2021?寧波二模）如圖所示，線圈L的自感系數(shù)為0.1H，電容器C的電容為40μF，電阻R的阻值為3Ω，電源電動勢為1.5V，內(nèi)阻不計。閉合開關S，待電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。若斷開開關S的時刻為t＝0，忽略線圈L直流電阻和振蕩過程中的能量損耗，則（）A．t＝0時，電容器兩極間電壓為1.5V B．t＝π×10﹣2s時，線圈L的自感電動勢為0 C．t＝2π×10﹣2s時，通過線圈電流方向a→b D．電路中產(chǎn)生的振蕩電流有效值為0.5A22．（2021春?香坊區(qū)校級月考）如圖所示的電路中，三個完全相同的燈泡L1、L2、L3，線圈L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是（）A．開關S閉合，L3先變亮，L1、L2逐漸變亮 B．開關S閉合，L2、L3先變亮，L1逐漸變亮 C．開關S斷開，L2先變亮，然后逐漸變暗 D．開關S斷開，L2立即熄滅23．（2021春?淇濱區(qū)校級月考）在如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，直流電阻為RL，則下列說法正確的是（）A．合上開關后，b、c先亮，a后亮 B．合上開關一會兒后斷開開關時，N點電勢高于M點 C．合上開關一會兒后斷開開關，b、c同時熄滅，a緩慢熄滅 D．合上開關一會兒后斷開開關，c馬上熄滅，b閃亮一下后緩慢熄滅24．（2021春?興寧區(qū)校級月考）如圖甲是錄音機的錄音電路原理圖，乙是研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，丙是光電傳感的火災報警器的部分電路圖，丁是電容式話筒的電路原理圖，下列說法正確的是（）A．甲圖中錄音機錄音時，線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場 B．乙圖電路開關斷開瞬間，燈泡不會立即熄滅 C．丙圖電路中，當有煙霧進入罩內(nèi)時，光電三極管上就會因煙霧的散射而有光的照射，表現(xiàn)出電阻的變化 D．丁圖電路中，聲波的振動會在電路中產(chǎn)生恒定的電流25．（2021春?薛城區(qū)期中）在如圖所示的電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個理想電感線圈，當開關閉合與斷開時，A、B的亮度情況是（）A．S閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅 B．S閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅 C．S閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光 D．S閉合足夠長時間后，A發(fā)光，而B不發(fā)光26．（2021春?武侯區(qū)校級期中）圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法錯誤的是（）A．圖甲中，A1與L1的電阻值相同 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的電阻值相同 D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等27．（2021春?浙江月考）下列四幅圖中有關裝置的原理和現(xiàn)象的分析正確的是（）A．圖甲電路通電穩(wěn)定后斷開開關瞬間，燈泡A一定會閃一下再熄滅 B．圖乙變壓器采用了電磁互感原理，鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊加而成防止產(chǎn)生渦流 C．圖丙過山車進入停車區(qū)的過程中銅片受到強力磁鐵的安培力使過山車減速 D．圖丁D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高，質(zhì)子飛出D形盒的動能Ek將越大28．（2020秋?東湖區(qū)校級期末）如圖所示，L為自感線圈，閉合開關S，燈D1立即變亮，另一個相同的燈D2逐漸變亮，最終D1比D2亮。則（）A．滑動變阻器R的阻值大于自感線圈L的直流電阻阻值 B．滑動變阻器R的阻值小于自感線圈L的直流電阻阻值 C．斷開S，燈D2閃亮后逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時一樣 D．斷開S，燈D1逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時相反29．（2021春?尖山區(qū)校級月考）如圖所示，L為自感線圈，閉合開關S，燈D1立即變亮，另一個相同的燈D2逐漸變亮，最終D1比D2亮。則（）A．滑動變阻器R的阻值小于自感線圈L的直流電阻阻值 B．滑動變阻器R的阻值大于自感線圈L的直流電阻阻值 C．斷開S，燈D2閃亮后逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時一樣 D．斷開S，燈D1逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時相反30．（2020秋?海淀區(qū)月考）物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實驗。按圖連接電路，閉合開關S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，此時通過線圈L的電流為I1，通過小燈泡A的電流為I2。斷開開關S，同學們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。電源內(nèi)阻不可忽略，下列說法中正確的是（）A．閉合開關S時，A立即發(fā)光并且亮度逐漸增強直到正常發(fā)光 B．閉合開關S時，A立即發(fā)光并且亮度逐漸減弱直到正常發(fā)光 C．I1＞I2 D．I1＜I2三．填空題（共7小題）31．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計，D1和D2是兩個完全相同的小燈泡，將電鍵K閉合，再將電鍵K斷開，則觀察到的現(xiàn)象是：K閉合瞬間，D1，D2。32．（2020秋?喀什市校級期末）如圖為演示自感現(xiàn)象的實驗電路圖，圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一只燈泡，電鍵K處于閉合狀態(tài)，電路是接通的。現(xiàn)將電鍵K打開，則在電路切斷的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從端到端。33．（2020春?市中區(qū)校級期中）如圖所示，線圈的直流電阻為10Ω，R＝20Ω，線圈的自感系數(shù)較大，電源的電動勢為6V，內(nèi)阻不計。則在閉合S瞬間，通過L的電流為A，通過R的電流為A；S閉合后電路中的電流穩(wěn)定時斷開S的瞬間，通過R的電流為A，方向與原電流方向。34．（2020春?平遙縣校級月考）一個線圈，接通電路時，通過它的電流變化率為10A/s，產(chǎn)生的自感電動勢為2.0V；切斷電路時，電流變化率為5.0×103A/s，產(chǎn)生的自感電動勢是V，這線圈的自感系數(shù)是H。35．（2019秋?靜海區(qū)校級期末）如圖所示的電路，L1和L2是兩個相同的小電珠，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈，其電阻與R相同，由于存在自感現(xiàn)象，在電鍵S接通時，燈最亮；S斷開時，燈先熄滅．36．（2019春?黃陵縣校級期中）有一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗，實驗是用一節(jié)電動勢為1.5V的新干電池、幾根導線、開關和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位同學手拉手成一串，另一位同學將電池、鎮(zhèn)流器、開關用導線將它們與首、尾兩位同學兩個空著的手相連，如圖示，在通或斷時就會使連成一串的同學都有觸電感覺，該實驗原理是。37．（2019秋?西青區(qū)期末）如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個相同的燈泡，則當開關S閉合瞬間，A、B兩燈（填“同時”或“不同時”）亮，當開關S斷開瞬間，a點電勢比b點電勢（填“高”或“低”）?；ジ泻妥愿兄R點：互感和自感一、互感現(xiàn)象1．互感和互感電動勢：兩個相互靠近但導線不相連的線圈，當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)生感應電動勢，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應電動勢叫作互感電動勢．2．應用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，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)象有時會影響電路的正常工作．二、自感現(xiàn)象當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應電動勢，同樣也在線圈本身激發(fā)出感應電動勢，這種現(xiàn)象稱為自感．由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫作自感電動勢．三、自感系數(shù)1．自感電動勢：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)，簡稱自感或電感．單位：亨利，符號：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．四、磁場的能量1．線圈中電流從無到有時，磁場從無到有，電源把能量輸送給磁場，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．技巧點撥一、互感現(xiàn)象1．當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的磁場就發(fā)生變化，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產(chǎn)生感應電動勢．2．一個線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大．3．應用與危害(1)應用：變壓器、收音機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)象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感．例如在電路板的刻制時就要設法減小電路間的互感現(xiàn)象．二、通電自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象也是電磁感應現(xiàn)象，也符合楞次定律，可表述為自感電動勢總要阻礙引起自感電動勢的原電流的變化．2．當線圈中的電流增大時，自感電動勢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)定時自感線圈相當于導體(若直流電阻為零，相當于導線)．三、斷電自感現(xiàn)象自感系數(shù)1．當線圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同．2．斷電自感中，由于自感電動勢的作用，線圈中電流從原值逐漸減小．若斷開開關瞬間通過燈泡的電流大于斷開開關前的電流，燈泡會閃亮一下再熄滅；若斷開開關瞬間通過燈泡的電流小于或等于斷開開關前的電流，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗直至熄滅．3．自感電動勢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)生的自感電動勢不同，電學中用自感系數(shù)來表示線圈的這種特性．(2)線圈的長度越長，面積越大，單位長度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)就越大．線圈中有鐵芯時比無鐵芯時自感系數(shù)大．(3)單位：亨利，符號H,1H＝103mH＝106μH.例題精練1．（2021春?海珠區(qū)校級月考）在如圖所示的電路中，A1、A2、A3為額定功率、額定電壓均相同的三個燈泡，L為電阻不計、自感系數(shù)很大的線圈，則下列說法正確的是（）A．開關S閉合的瞬間，三個燈同時亮 B．開關S閉合的瞬間，A2、A3同時亮，A1逐漸變亮 C．開關S斷開的瞬間，通過A2的電流方向是b→a D．開關S斷開的瞬間，A3立即熄滅，A2閃亮一下再逐漸熄滅2．（2021?豐臺區(qū)二模）在某個趣味物理小實驗中，幾位同學手拉手與一節(jié)電動勢為1.5V的干電池、導線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺。下列說法正確的是（）A．人有觸電感覺是在電鍵閉合瞬間 B．人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流 C．斷開電鍵時流過人的電流方向從B→A D．斷開電鍵時線圈中的電流突然增大隨堂練習1．（2021春?六合區(qū)校級期中）如圖所示，兩個相同的燈泡L1、L2分別與定值電阻R和自感線圈L串聯(lián)，自感線圈的自感系數(shù)很大，閉合電鍵S，電路穩(wěn)定后兩燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．閉合電鍵S后，燈泡L2逐漸變亮 B．斷開電鍵S后，電流方向由B向A逐漸減小 C．斷開電鍵S后，燈泡L1、L2都逐漸變暗 D．斷開電鍵S后，燈泡L1逐漸變暗，L2立即熄滅2．（2021春?上饒月考）如圖所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長度，燈泡具有一定的亮度。若將一軟鐵棒從螺線管左邊迅速插入螺線管內(nèi)，則將看到（）A．燈泡變暗 B．燈泡變亮 C．螺線管縮短 D．螺線管長度不變3．（2020秋?臺江區(qū)校級期末）某同學探究自感現(xiàn)象時設計的實驗電路如圖所示。A、B為兩完全相同的燈泡，電感線圈L的自感系數(shù)很大，直流電阻為燈泡電阻的一半，電源內(nèi)阻不計，下列說法正確的是（）A．開關S閉合瞬間，B先亮，A后亮，最終A、B一樣亮 B．開關S閉合瞬間，A、B先同時亮，B然后變暗一些，A變得更亮 C．開關S斷開瞬間，A、B立即同時熄滅 D．開關S斷開瞬間，B立即熄滅，A先變得更亮后再逐漸熄滅綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2020秋?南京期末）如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，其電阻幾乎為零，A和B是兩個相同的燈泡，則（）A．S閉合瞬間，A燈不亮，B燈亮 B．S閉合瞬間，B燈不亮，A燈亮 C．閉合S待電路穩(wěn)定后，斷開S的瞬間，A、B兩燈同時熄滅 D．閉合S待電路穩(wěn)定后，斷開S的瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流由a到b2．（2020秋?龍鳳區(qū)校級期末）如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，線圈的阻值為RL。由于自感線圈L的存在，電路在接通或斷開時，會發(fā)生自感現(xiàn)象。則下列說法正確的是（）A．合上開關后，a、b、c三盞燈同時亮起來 B．合上開關后，a、b兩盞燈先亮起來，c燈后亮起來 C．斷開開關后，a、b、c三盞燈同時熄滅 D．斷開開關后，a、b兩盞燈先熄滅，c燈后熄滅3．（2021春?市中區(qū)校級月考）如圖所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是2A，流過燈泡的電流是1A，現(xiàn)將S突然斷開，S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流i隨時間t變化關系的圖象是（）A． B． C． D．4．（2021春?安徽月考）將完全相同的兩個線圈L和燈泡分別串聯(lián)接到直流電源（內(nèi)阻不計）和交流電源上，如圖甲、乙所示，已知直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等。則下列判斷正確的是（）A．圖乙中燈泡更亮些 B．圖甲和圖乙中燈泡最終會一樣亮 C．減小交流電頻率，圖乙中燈泡會變亮 D．圖甲中閉合S瞬間，通過燈泡的電流立即達到最大值5．（2020秋?常熟市期中）如圖所示是教材中演示自感現(xiàn)象的電路圖，L為電感線圈。實驗時，斷開開關S瞬間，燈A突然閃亮，隨后逐漸變暗。下列說法正確的是（）A．A與L的電阻值相同 B．閉合S，電路穩(wěn)定后，A中電流大于L中電流 C．A的電阻值小于L的電阻值 D．斷開S瞬間，M點電勢小于N點電勢6．（2020春?蚌山區(qū)校級期中）如圖所示電路中，L是一個自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計），A、B是兩個完全相同的燈泡，則以下說法錯誤的是（）A．合上S時，A的亮度大，B的亮度小 B．合上S時，A、B同時亮 C．合上S后，A變亮，B逐漸熄滅 D．電路接通穩(wěn)定后，斷開S時，A立即熄滅，B閃亮后再熄滅7．（2020?江蘇二模）為測量線圈L的直流電阻R0，某研究小組設計了如圖所示電路，已知線圈的自感系數(shù)較大，兩電表可視為理想電表，其示數(shù)分別記為U、I，實驗開始前，S1處于斷開狀態(tài)，S2處于閉合狀態(tài)。關于實驗過程，下列說法不正確的是（）A．閉合S1，電流表示數(shù)逐漸增大至穩(wěn)定值 B．閉合S1，電壓表示數(shù)逐漸減小至穩(wěn)定值 C．待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值 D．實驗結(jié)束后，應先斷開S18．（2019秋?嘉興期末）汽車啟動時是由蓄電池給電動機供電，啟動完成后電動機斷開。圖示是汽車蓄電池供電簡化電路圖，圖中M表示電動機，L是汽車的車燈，蓄電池E的內(nèi)阻不能忽略。當汽車啟動時，先閉合開關S1然后閉合開關S2，則（）A．當閉合開關S2時，車燈會變亮 B．當閉合開關S2時，蓄電池輸出功率減小 C．開關S2斷開，車燈會變亮 D．開關S2斷開，蓄電池輸出功率增大9．（2019秋?益陽期末）如圖所示電路，A、B為相同的燈泡，D為二極管，L為直流電阻與燈泡電阻相同的含鐵芯的線圈，下列說法正確的是（）A．開關S閉合的瞬間，燈泡B先變亮，A后變亮 B．開關S閉合的瞬間，燈泡A先變亮，B后變亮 C．開關S斷開的瞬間，燈泡A、B立即熄滅 D．開關S斷開的瞬間，燈泡A逐漸熄滅，B立即熄滅10．（2019秋?汕頭校級期末）如圖，線圈L的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計，L1、L2是兩個完全相同的小燈泡，開關S閉合和斷開的過程中，燈L1、L2的亮度變化情況是（）A．S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮 B．S閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開，L1、L2立即熄滅 C．S閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變 D．S閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下再熄滅11．（2019秋?郴州期末）如圖所示為演示自感現(xiàn)象實驗的電路，實驗時先閉合開關S，穩(wěn)定后設通過線圈L的電流為I1，通過小燈泡A的電流為I2，小燈泡處于正常發(fā)光狀態(tài)，迅速斷開開關S，則可觀察到燈泡A閃亮一下后熄滅，在燈泡A閃亮的短暫過程中，下列說法正確的是（）A．燈泡A中電流由I1逐漸減為零，方向與I2相反 B．燈泡A中的電流I2逐漸減為零，方向不變 C．線圈L中電流I1先變大然后逐漸減為零 D．線圈L兩端a端電勢高于b端電勢12．（2019秋?海淀區(qū)期末）在如圖3所示的電路中，兩個完全相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R．閉合開關S待電路穩(wěn)定后，調(diào)整R的滑片使L1和L2亮度一樣，此時通過兩個燈泡的電流均為I．在之后的t0時刻斷開S，則在如圖所示的圖象中，能正確反映t0前后的一小段時間內(nèi)通過L1的電流i1和通過L2的電流i2隨時間t變化關系的是（）A． B． C． D．13．（2019秋?太和縣校級期末）如圖所示，兩個燈泡L1、L2的電阻相等，電感線圈L的電阻可忽略，開關S從斷開狀態(tài)突然閉合，穩(wěn)定之后再斷開，下列說法正確的是（）A．閉合開關之后L1立刻變亮、L2逐漸變亮，然后L1、L2逐漸變暗 B．閉合開關之后L1、L2同時變亮，然后L1逐漸變亮，L2逐漸變暗 C．斷開開關之后L1立即熄滅、L2逐漸變暗 D．斷開開關之后L1逐漸變暗，L2閃亮一下再熄滅14．（2020春?敘州區(qū)月考）如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關。對于這個電路，下列說法正確的是（）A．剛閉合開關S的瞬間，通過D1電流大于通過D2的電流 B．剛閉合開關S的瞬間，通過D1電流小于通過D2的電流 C．閉合開關S待電路達到穩(wěn)定，D1熄滅，D2比原來更亮 D．閉合開關S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開，D1、D2均閃亮一下再熄滅15．（2020秋?如皋市校級月考）如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則（）A．在電路甲中，斷開S后，A將立即變暗 B．在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗 C．在電路乙中，閉合S后，A將逐漸變亮 D．在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗16．（2019秋?海曙區(qū)校級月考）劉偉和李輝做了一個趣味實驗，過程如下：劉偉用兩手分別握住一個變壓器原線圈的兩端，李輝將多用電表打到歐姆擋，用兩表筆分別接觸原線圈的兩端，發(fā)現(xiàn)多用電表的表盤顯示線圈具有一定的電阻，當李輝把多用電表的表筆與原線圈脫離時，劉偉突然驚叫起來，覺得有電擊感。關于這一過程下列說法正確的是（）A．如果多用電表打到交流電壓擋，重復該過程，劉偉也會感到電擊感 B．如果多用電表打到直流電流擋，重復該過程，劉偉也會感到電擊感 C．多用電表內(nèi)部電源的電動勢很大，所以劉偉會有電擊感 D．表筆與原線圈脫離時，原線圈上產(chǎn)生了很大的感應電動勢，所以劉偉會有電擊感17．（2019秋?河南月考）如圖所示，燈泡A、B與定值電阻的阻值均為R，L是自感系數(shù)較大的線圈，當S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時，A、B兩燈亮度相同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法正確的是（）A．B燈立即熄滅 B．A燈將比原來更亮一下后熄滅 C．有電流通過B燈，方向為b→a D．有電流通過A燈，方向為c→d18．（2019?西湖區(qū)校級模擬）如圖所示電路中，電源內(nèi)阻和線圈L的電阻均不計，K合上前，電路中的電流I＝．合上K瞬間，線圈中的自感電動勢（）A．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于2I C．有阻礙電流增大的作用，電流保持I不變 D．有阻礙電流增大的作用，但最后電流還是要增大到2I19．（2019春?浙江期中）如圖所示，L1、L2、L3是完全相同的燈泡，L為直流電阻可忽略的自感線圈，開關S原先接通，L2、L3處于穩(wěn)定狀態(tài)。當開關S斷開時，下面說法正確的是（電源內(nèi)阻忽略不計）（）A．L1閃亮一下后熄滅 B．L2閃亮一下后熄滅 C．L2變暗一下后熄滅 D．L3閃亮一下后恢復原來的亮度20．（2018秋?煙臺期末）如圖所示，燈泡A、B完全相同，L是電阻不計的電感線圈，如果斷開開關S1，閉合S2，A、B兩燈都能發(fā)光。如果最初S1是閉合的，S2是斷開的，則以下說法正確的是（）A．剛一閉合S2，A燈立即亮，B燈則延遲一段時間才亮 B．剛閉合S2時，線圈L中的電流很大 C．閉合S2以后，A燈變亮，B燈一直不亮 D．先閉合S2電路達到穩(wěn)定后，再斷開S2時，A燈立即熄滅，B燈先亮一下然后熄滅二．多選題（共10小題）21．（2020秋?秦安縣校級期末）如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，L的電阻值和定值電阻R的阻值近似相等，電路穩(wěn)定后小燈泡A、B均正常發(fā)光，則（）A．當S閉合的瞬間，燈A慢慢變亮，燈B立即變亮 B．當S閉合的瞬間，燈A立即變亮，燈B慢慢變亮 C．當S斷開的瞬間，燈A慢慢熄滅，燈B立即熄滅 D．當S斷開的瞬間，燈A和燈B都慢慢熄滅22．（2021春?濱州期中）如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L是直流電阻可以忽略不計自感系數(shù)很大的線圈，下列說法中正確的是（）A．閉合開關S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮 B．閉合開關S接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C．斷開開關S切斷電路時，A2延時熄滅，有由a到b的電流流過A2 D．斷開開關S切斷電路時，A1和A2都立即熄滅23．（2020春?沙灣區(qū)校級月考）如圖，A、B兩燈的電阻均為R，S1閉合、S2斷開時兩燈的亮度一樣，下列說法正確的是（）A．斷開S2、閉合S1的瞬間，A、B燈都立即亮起來 B．斷開S2、閉合S1的瞬間，A燈立即亮，B燈慢慢亮起來 C．S1、S2都閉合一段時間后，只斷開S1的瞬間，A燈延遲熄滅，B立即熄滅 D．S1、S2都閉合一段時間后，只斷開S1的瞬間，流過A燈的電流方向由a到b24．（2020春?孝義市月考）如圖所示，L1和L2為直流電阻可忽略的電感線圈。A1、A2和A3分別為三個相同的小燈泡。下列說法正確的是（）A．圖甲中，閉合S1瞬間和斷開S1瞬間，通過A1的電流方向不同 B．圖甲中，閉合S1，隨著電路穩(wěn)定后，A1會再次亮起 C．圖乙中，斷開S2