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1、2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 6 自感學(xué)案 教科版選修3-2目標(biāo)定位1.知道自感現(xiàn)象.觀察通電自感和斷電自感實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解自感現(xiàn)象中自感電動(dòng)勢(shì)的作用.2.理解自感系數(shù)和自感系數(shù)的決定因素.3.了解日光燈的構(gòu)造及工作原理.一、自感現(xiàn)象1.定義：由于導(dǎo)體線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感.在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì).圖12.自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的作用：電流增加時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加；電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小.實(shí)驗(yàn)1：演示通電自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，可以看到燈泡2立即發(fā)光，而燈泡1是逐漸亮起來(lái)的.實(shí)驗(yàn)2：演示斷電自感現(xiàn)
2、象.圖2實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示，線圈L的電阻比燈泡的電阻小，接通電路，燈泡正常發(fā)光后，迅速斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，可以看到燈泡閃亮一下再逐漸熄滅.深度思考在斷電自感現(xiàn)象中，電流減小時(shí)，自感線圈中的電流大小一定小于原先所通過(guò)電流的大小，為什么燈泡有時(shí)閃亮一下再熄滅？答案斷電自感時(shí)，自感線圈中的電流大小一定小于原先所通過(guò)電流的大小，但是可能會(huì)大于燈泡中的電流，所以燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅.例1如圖3所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，R的阻值和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()圖3AA比B先亮，然后A滅BB比A先亮，然后B逐漸變暗CA、B一起亮，然后A滅DA、B一起亮，然后B
3、滅解析本題考查通電自感現(xiàn)象的分析，關(guān)鍵是要知道純電感線圈在電路穩(wěn)定前后的作用：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，故A、C、D錯(cuò)；穩(wěn)定后，由于與B燈連接的電阻很大，流過(guò)B燈支路的電流很小，所以B燈逐漸變暗，故B正確答案B分析通電自感需抓住三點(diǎn)：(1)通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路；(2)電流增大過(guò)程中自感線圈對(duì)電流有阻礙作用使線圈中的電流從0逐漸增大到穩(wěn)定值；(3)電流穩(wěn)定時(shí)自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體.例2如圖4(a)、(b)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，閉合開(kāi)關(guān)S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)
4、光，則()圖4A.在電路(a)中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗B.在電路(a)中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路(b)中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗D.在電路(b)中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗解析在電路(a)中，燈A和線圈L串聯(lián)，它們的電流相同，斷開(kāi)S時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的減小，流過(guò)燈A的電流逐漸減小，從而燈A只能漸漸變暗.在電路(b)中，電阻R和燈A串聯(lián)，燈A的電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開(kāi)S時(shí)，電源不再給燈泡供電，而線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，通過(guò)R、A形成回路，燈A中電流突然變大，燈A將先變得更亮，然后漸漸變暗，故A、D正確.答案
5、AD針對(duì)訓(xùn)練如圖5所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，線圈L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在tt1時(shí)刻斷開(kāi)S，下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是()圖5答案B解析在t0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，由于線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流通過(guò)，電源輸出電流較小，路端電壓較高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電路穩(wěn)定，電源輸出電流較大，路端電壓較低.在tt1時(shí)刻斷開(kāi)S，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡構(gòu)成閉合回路，燈泡D中有反向電流通過(guò)，所以表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是B.(1)斷電時(shí)，自感線圈處相當(dāng)于電源，其電流逐漸減小，不會(huì)發(fā)生
6、突變.(2)斷電時(shí)，燈泡會(huì)不會(huì)閃亮一下再熄滅取決于通過(guò)燈泡前后電流大小的關(guān)系.若斷電前自感線圈電流IL大于燈泡的電流ID則燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅；若斷電前自感線圈中的電流IL小于或等于燈泡中的電流ID則不會(huì)出現(xiàn)閃亮，而是逐漸熄滅.(3)要注意斷電前后通過(guò)燈泡的電流方向是否變化.二、自感系數(shù)1.自感電動(dòng)勢(shì)的大小和自感系數(shù)(1)自感電動(dòng)勢(shì)EL跟電流的變化率成正比.公式ELL.式中比例系數(shù)L叫做線圈的自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感.(2)自感系數(shù)：?jiǎn)挝唬汉嗬?，符?hào)：H.1mH103_H，1H106_H.2.自感系數(shù)的決定因素：與線圈的形狀、體積、匝數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān).例3關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)
7、法正確的是()A.線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)就一定越大B.線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C.線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定解析線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定的，與有無(wú)電流、電流變化情況都沒(méi)有關(guān)系，故B、C錯(cuò)誤，D正確；自感電動(dòng)勢(shì)的大小除了與自感系數(shù)有關(guān)，還與電流的變化率有關(guān)，故A錯(cuò)誤.答案D對(duì)自感系數(shù)的理解：(1)自感系數(shù)的大小由線圈本身的特性及有無(wú)鐵芯決定，線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度的匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大.(2)自感系數(shù)與E、I、t等均無(wú)關(guān).三、自感的典型應(yīng)用日光燈1.日光燈的電路如圖6所示.圖62.工作原理：日光燈在接通
8、電源時(shí)，啟動(dòng)器首先導(dǎo)通，又立即斷開(kāi)，在斷開(kāi)的瞬間，由于自感現(xiàn)象，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的自感電壓，而使燈管快速啟動(dòng).3.鎮(zhèn)流器的作用：日光燈啟動(dòng)時(shí)，鎮(zhèn)流器提供瞬時(shí)高壓，而使氣體電離；燈管發(fā)光后，鎮(zhèn)流器又起著穩(wěn)壓限流的作用.例4如圖7甲為日光燈電路，圖乙為啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖.在日光燈正常工作的過(guò)程中()圖7A.鎮(zhèn)流器為日光燈的點(diǎn)亮提供瞬時(shí)高壓B.鎮(zhèn)流器維持燈管兩端有高于電源的電壓，使燈管正常工作C.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，啟動(dòng)器中兩個(gè)觸片是接觸的D.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低的電壓下工作解析日光燈剛發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，故A正確；燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低的電
9、壓下工作，故B錯(cuò)誤，D正確.燈管正常發(fā)光后，啟動(dòng)器不再工作，啟動(dòng)器中兩個(gè)觸片是分離的.故C錯(cuò)誤；故選A、D.答案AD1.(對(duì)通、斷電自感的理解)(多選)如圖8所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器R的阻值相同，A1、A2是兩個(gè)完全相同的電流表，則下列說(shuō)法中正確的是()圖8A.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù)B.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)C.斷開(kāi)S瞬間，電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù)D.斷開(kāi)S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)答案AD解析開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大，所以此時(shí)電流表A1中的電流小于電流表A2中的電流，A項(xiàng)正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，線圈L與A1、A2和R構(gòu)成
10、回路，線圈L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減小，所以A1、A2中電流也逐漸減小，但始終相等，D項(xiàng)正確.2.(對(duì)通、斷電自感的理解)如圖9所示的電路中A1和A2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈，其阻值與R相同.在開(kāi)關(guān)S接通和斷開(kāi)時(shí)，燈泡A1和A2亮暗的順序是()圖9A.閉合時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)A1后滅B.閉合時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)A1后滅C.閉合時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)A1先滅D.閉合時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)A2先滅答案A解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，A1和A2同時(shí)亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，使通過(guò)線圈的電流從零開(kāi)始逐漸增大，所以開(kāi)始時(shí)電流幾乎全部從A1通過(guò)，而該
11、電流又將同時(shí)分兩路通過(guò)A2和R，所以A1先達(dá)最亮，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，A1和A2達(dá)到一樣亮；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電源電流立即為零，因此A2立即熄滅，而對(duì)A1，由于通過(guò)線圈的電流突然減小，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，使線圈L和A1組成的閉合電路中有感應(yīng)電流，所以A1后滅.3.(對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解)關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)大小的說(shuō)法中正確的是()A.電感一定時(shí)，電流變化越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大B.電感一定時(shí)，電流變化越快，自感電動(dòng)勢(shì)越大C.通過(guò)線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)為零D.通過(guò)線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大答案B解析電感一定時(shí)，電流變化越快，越大，由EL知，自感電動(dòng)勢(shì)越大，A錯(cuò)
12、，B對(duì)；線圈中電流為零時(shí)，電流的變化率不一定為零，自感電動(dòng)勢(shì)不一定為零，故C錯(cuò)；當(dāng)通過(guò)線圈的電流最大時(shí)，電流的變化率為零，自感電動(dòng)勢(shì)為零，故D錯(cuò).4.(自感的典型應(yīng)用日光燈)(多選)日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器和燈管組成，下列說(shuō)法正確的是()A.日光燈正常工作時(shí)，啟動(dòng)器中兩個(gè)觸片是閉合的B.鎮(zhèn)流器給日光燈開(kāi)始點(diǎn)燃提供瞬時(shí)高壓C.燈管正常發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用D.日光燈正常工作時(shí)，取下啟動(dòng)器，日光燈不能正常工作答案BC題組一對(duì)通、斷電自感現(xiàn)象的分析1.如圖1是用于觀察自感現(xiàn)象的電路圖，設(shè)線圈的自感系數(shù)很大，線圈的直流電阻RL與燈泡的電阻R滿足RLR，則在開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間，可以觀察
13、到()圖1A.燈泡立即熄滅B.燈泡逐漸熄滅C.燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象D.只有在RLR時(shí)，才會(huì)看到燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象答案C解析S閉合，電路穩(wěn)定時(shí)，由于RLR，那么ILIR，S斷開(kāi)的瞬時(shí)，流過(guò)線圈的電流IL要減小，在L上產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流的減小，而燈泡與線圈形成閉合回路，流過(guò)線圈的電流IL通過(guò)燈泡，由于ILIR，因此燈開(kāi)始有明顯的閃亮，C正確，A、B錯(cuò)誤.若RLR，則ILIR，這樣燈不會(huì)有明顯的閃亮，D錯(cuò).2.如圖2所示，L為一純電感線圈(即電阻為零).A是一個(gè)燈泡，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡B.開(kāi)關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定時(shí)，無(wú)電流通過(guò)燈泡C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，無(wú)
14、電流通過(guò)燈泡D.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間及穩(wěn)定時(shí)，燈泡中均有從a到b的電流，而在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈泡中有從b到a的電流答案B解析開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，燈泡中的電流從a到b，線圈由于自感作用，通過(guò)它的電流將逐漸增加.開(kāi)關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定時(shí)，純電感線圈對(duì)電流無(wú)阻礙作用，將燈泡短路，燈泡中無(wú)電流通過(guò).開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，由于線圈的自感作用，線圈中原有向右的電流將逐漸減小，線圈和燈泡形成回路，故燈泡中有從b到a的瞬間電流.3.如圖3所示，多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計(jì)，兩個(gè)定值電阻的阻值都是R，開(kāi)關(guān)S原來(lái)打開(kāi)，電流為I0，現(xiàn)合上開(kāi)關(guān)將一電阻短路，于是線圈中有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此電動(dòng)勢(shì)()圖3A.有阻礙電流的作用，
15、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I0保持不變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解析當(dāng)S合上時(shí)，電路的電阻減小，電路中電流要增大，故L要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電路中的電流增大，但阻礙不是阻止；當(dāng)S閉合電流穩(wěn)定后，L的自感作用消失，電路的電流為I2I0，D項(xiàng)正確.4.如圖4所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其電阻忽略不計(jì)，LA、LB是兩個(gè)相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則()圖4A.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA、LB同時(shí)達(dá)到最亮，且LB更亮一些B.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA、LB均慢慢亮起來(lái)，且L
16、A更亮一些C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅答案D解析由于燈泡LA與線圈L和R1串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)S閉合瞬間，通過(guò)線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，所以LB比LA先亮，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于LA所在的支路電阻阻值較小，故穩(wěn)定時(shí)電流較大，即LA更亮一些，當(dāng)S斷開(kāi)瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中開(kāi)始減小，即從IA減小，故LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅，C錯(cuò)誤，D正確.5.(多選)如圖5所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡
17、，S是控制電路的開(kāi)關(guān).對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法中正確的是()圖5A.剛閉合S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小相等B.剛閉合S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小不相等C.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D1熄滅，D2比S剛閉合時(shí)亮D.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開(kāi)的瞬間，D2立即熄滅答案ACD解析剛閉合S的瞬間，由于線圈的阻礙作用，通過(guò)D1、D2的電流大小相等，A正確，B錯(cuò)誤.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D1中無(wú)電流通過(guò)，D1熄滅，回路的電阻減小，電流增大，D2比S剛閉合時(shí)亮，C正確；閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開(kāi)的瞬間，D2中無(wú)電流，立即熄滅，D正確.故選A、C、D.6.如圖6所示的電路可用來(lái)測(cè)定自感
18、系數(shù)較大的線圈的直流電阻，線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，用來(lái)測(cè)量自感線圈兩端的直流電壓，在實(shí)驗(yàn)完畢后，將電路拆去時(shí)應(yīng)()圖6A.先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1B.先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2C.先拆去電流表D.先拆去電阻R答案B解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合穩(wěn)定后，線圈中的電流由ab，電壓表右端為“”極，左端為“”極，指針正向偏轉(zhuǎn)，先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1或先拆去電流表A或先拆去電阻R的瞬間，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于瞬間電源，其a端相當(dāng)于電源的負(fù)極，b端相當(dāng)于電源的正極，此時(shí)電壓表上加了一個(gè)反向電壓，使指針?lè)雌?，若反偏電壓過(guò)大，會(huì)燒壞電壓表，故應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，故選B.7.某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S
19、和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖7所示的電路.檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因.你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是()圖7A.電源的內(nèi)阻較大B.小燈泡電阻偏大C.線圈電阻偏大D.線圈的自感系數(shù)較大答案C解析根據(jù)實(shí)物連線圖畫(huà)出正確的電路圖，如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定之后，小燈泡中有穩(wěn)定的電流IA，自感線圈中有穩(wěn)定的電流IL，當(dāng)開(kāi)關(guān)S突然斷開(kāi)時(shí)，電流IA立即消失，但是，由于自感電動(dòng)勢(shì)的作用，流過(guò)線圈的電流IL不能突變，而是要繼續(xù)流動(dòng)，于是，自感線圈和小燈泡構(gòu)成了回路
20、，如果ILIA，則能觀察到小燈泡閃亮一下再熄滅，線圈的自感系數(shù)越大，小燈泡延時(shí)閃亮的時(shí)間就越長(zhǎng).如果不滿足ILIA的條件，小燈泡只是延時(shí)熄滅，不會(huì)觀察到閃亮一下再熄滅.可見(jiàn)燈泡未閃亮的根本原因是不滿足ILIA的條件，這是線圈電阻偏大造成的.故C正確.題組二自感現(xiàn)象中的圖像問(wèn)題8.在如圖8所示的電路中，開(kāi)關(guān)S是閉合的，此時(shí)流過(guò)線圈L的電流為i1，流過(guò)燈泡A的電流為i2，且i1i2.在t1時(shí)刻將S斷開(kāi)，那么流過(guò)燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖像是下列圖中的哪一個(gè)()圖8答案D解析開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，L與A并聯(lián)，其電流分別為i1和i2，方向都是從左向右.在斷開(kāi)S的瞬間，燈A中原來(lái)從左向右的電流i2立即消失，但燈
21、A與線圈L組成閉合回路，由于L的自感作用，其中的電流i1不會(huì)立即消失，而是在回路中逐漸減弱，這段時(shí)間內(nèi)燈A中有從右向左的電流通過(guò).這時(shí)通過(guò)A的電流是從i1開(kāi)始減弱，故正確選項(xiàng)為D.9.在如圖9所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開(kāi)S.若t時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是()圖9答案B解析與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)的L2，沒(méi)有自感，直接變亮，電流變化圖像如A中圖線，C、D錯(cuò)誤.與帶鐵芯的電感
22、線圈串聯(lián)的L1，由于電感線圈的自感作用，電流逐漸變大，A錯(cuò)誤，B正確.題組三對(duì)自感系數(shù)及自感電動(dòng)勢(shì)的理解10.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A.感應(yīng)電流一定和原電流方向相反B.線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大時(shí)，其自感系數(shù)一定較大C.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感系數(shù)較大D.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也較大答案D解析自感現(xiàn)象中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向遵從楞次定律，當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)和自感電流與原電流方向相同；當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電流與原電流方向相反，所以A錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢(shì)的大小ELL，所以自感電動(dòng)勢(shì)大不一定是由自感系數(shù)大引起的，有可能是電流的變化率很大引起的
23、，所以B錯(cuò)誤；線圈自感系數(shù)的大小，由線圈本身決定，與線圈中有無(wú)電流以及電流變化的快慢無(wú)關(guān)，所以C錯(cuò)誤；由ELL知，對(duì)于同一線圈，自感系數(shù)L確定，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也較大，所以D正確.11.在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過(guò)程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采用雙線并繞的方法，如圖10所示其原理是()圖10A當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消B當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消C當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中感應(yīng)電流的磁通量相互抵消D以上說(shuō)法都不對(duì)答案C解析由于采用雙線并繞的方法，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，兩股導(dǎo)線中的電流方向是相反的，不管電流怎樣
24、變化，任何時(shí)刻兩股電流總是等大反向的，所產(chǎn)生的磁通量也是等大反向的故總磁通量等于零，在該線圈中不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此消除了自感，選項(xiàng)C正確題組四自感的典型應(yīng)用日光燈12.家用日光燈電路如圖11所示，S為啟動(dòng)器，A為燈管，C為鎮(zhèn)流器，關(guān)于日光燈的工作原理，下列說(shuō)法正確的是()圖11A.鎮(zhèn)流器的作用是交流電變?yōu)橹绷麟夿.在日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器中的兩個(gè)觸片是分開(kāi)的C.日光燈發(fā)出的光是電流加熱燈絲發(fā)出的D.日光燈發(fā)出的光是汞原子受到激發(fā)后直接輻射的答案B解析鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，在正常工作時(shí)起降壓限流作用，故A錯(cuò)誤；電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電(啟動(dòng)器分壓少、輝光放電無(wú)法進(jìn)行，不工作)，U型動(dòng)觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，B正確.燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來(lái)的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng).在加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，碰撞管內(nèi)氖氣分子，使之迅速電離.在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見(jiàn)光.故C、D錯(cuò)誤.故選B.
2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 6 自感學(xué)案 教科版選修3-2
