2022年高中物理選修（3-2）第一章《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》word學(xué)案

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1、2022年高中物理選修（3-2）第一章《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》word學(xué)案 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.觀察實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象，并能夠通過(guò)電磁感應(yīng)規(guī)律分析通電自感與斷電自感.2.了解影響自感電動(dòng)勢(shì)大小的因素和自感系數(shù)的決定因素.3.了解日光燈的發(fā)光原理． 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流． 2．通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，導(dǎo)線周?chē)魈幍拇艌?chǎng)都增強(qiáng)，當(dāng)導(dǎo)線中電流減小時(shí)，導(dǎo)線周?chē)魈幍拇艌?chǎng)都減弱． 3．楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 一、自感現(xiàn)象 1．自感現(xiàn)象：由于

2、線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 3．自感系數(shù)：簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感，跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)等因素有關(guān)，此外，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯的大得多，單位是亨利，符號(hào)H. 1 mH＝10－3 H,1μH＝10－3 mH. 二、日光燈 1．主要組成：燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器． 2．燈管：管中氣體在導(dǎo)電時(shí)主要發(fā)出紫外線，管壁上的熒光粉受其照射時(shí)發(fā)出可見(jiàn)光． 3．鎮(zhèn)流器：一個(gè)帶鐵芯的線圈．當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí)，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓；當(dāng)日光燈正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器對(duì)燈管起降壓限流作用． 一、自感現(xiàn)象 [問(wèn)題設(shè)計(jì)] 1．通電自感：如圖1

3、所示，開(kāi)關(guān)S閉合的時(shí)候兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況有什么不同？ 圖1 答案　燈泡A2立即正常發(fā)光，燈泡A1逐漸亮起來(lái)． 2．?dāng)嚯娮愿校喝鐖D2所示，先閉合開(kāi)關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)． 圖2 (1)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，流過(guò)燈泡的電流方向有何關(guān)系？ (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)象的原因是什么？ 答案　(1)S閉合時(shí)，燈泡A中電流向左，S斷開(kāi)瞬間，燈泡A中電流方向向右，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)電流比原線圈中的電流大．要想使燈泡閃亮一下再

4、熄滅，就必須使自感線圈的電阻小于與之并聯(lián)的燈泡．而當(dāng)線圈電阻大于燈泡電阻時(shí)，燈泡只會(huì)延遲一段時(shí)間再熄滅． [要點(diǎn)提煉] 自感現(xiàn)象是指當(dāng)通過(guò)線圈的電流發(fā)生變化時(shí)，在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 1．當(dāng)線圈中的電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反； 2．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； 3．自感電動(dòng)勢(shì)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，只是延緩了過(guò)程的進(jìn)行． 4．?dāng)嚯娮愿兄校魯嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，通過(guò)燈泡的電流瞬間比斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前大，燈泡會(huì)閃亮一下；若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，通過(guò)燈泡的電流比斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前小，燈泡不會(huì)閃亮一下，而是逐漸變暗．(填“會(huì)閃亮”或“不會(huì)閃

5、亮”) 二、日光燈 [問(wèn)題設(shè)計(jì)] 1．自感現(xiàn)象可分為斷電自感和通電自感，在使日光燈管啟動(dòng)的過(guò)程中，應(yīng)用了哪種自感現(xiàn)象？ 答案　斷電自感 2．仔細(xì)閱讀教材，你認(rèn)為啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用是什么？ 答案　啟動(dòng)器在日光燈電路中相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)． 3．鎮(zhèn)流器在日光燈的啟動(dòng)及正常工作時(shí)各起什么作用？ 答案　當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí)，由于啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片的分離，鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高電壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體放電，日光燈被點(diǎn)亮．日光燈管發(fā)光后，電阻小，要求電流小，且日光燈管是用交流電源(大小與方向都隨時(shí)間變化的電流

6、)供電，此時(shí)鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化，從而在燈管正常發(fā)光時(shí)起到降壓限流的作用，保證日光燈管的正常工作． [要點(diǎn)提煉] 1．啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用為自動(dòng)開(kāi)關(guān)． 2．鎮(zhèn)流器的作用：當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí)，鎮(zhèn)流器利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓；當(dāng)日光燈正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器又利用自感現(xiàn)象，對(duì)燈管起到降壓限流作用． 一、自感現(xiàn)象的分析 例1　(單選)如圖3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(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3 A．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)

7、關(guān)S時(shí)，LA、LB均慢慢亮起來(lái)，且LA更亮一些 C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅 解析　由于燈泡LA與線圈L串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)S閉合的瞬間，通過(guò)線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增加，所以LB先亮；由于LA所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時(shí)電流大，即LA更亮一些，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)S斷開(kāi)的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中電流開(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． 答案　D 思路點(diǎn)撥　(1)分析自感電流的大小時(shí)，應(yīng)注意“L的自感系

8、數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)”這一關(guān)鍵語(yǔ)句； (2)電路接通瞬間，自感線圈相當(dāng)于斷路； (3)電路斷開(kāi)瞬間，回路中電流從L中原來(lái)的電流開(kāi)始減?。? 二、自感現(xiàn)象的圖象問(wèn)題 例2　(單選)如圖4所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過(guò)電感線圈的電流是2 A，流過(guò)燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將S突然斷開(kāi)，S斷開(kāi)前后，能正確反映流過(guò)燈泡的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是(　　) 圖4 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1 A．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感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使線圈中的電流從原來(lái)的2 A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路，

9、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2 A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，D對(duì)． 答案　D 三、對(duì)日光燈的工作原理的理解 例3　(單選)如圖5所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接，關(guān)于日光燈發(fā)光的情況，下列敘述中正確的是(　　) 圖5 A．S1接通，S2、S3斷開(kāi)，日光燈就能正常發(fā)光 B．S1、S2接通，S3斷開(kāi)，日光燈就能正常發(fā)光 C．S3斷開(kāi)，接通S1、S2后，再斷開(kāi)S2，日光燈就能正常發(fā)光 D．當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，日光燈仍能正常發(fā)光 解析　當(dāng)S1接通，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電源電壓220 V直接加在燈管兩端，達(dá)不到燈

10、管啟動(dòng)的高壓值，日光燈不能發(fā)光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤． 當(dāng)S1、S2接通，S3斷開(kāi)時(shí)，燈絲兩端被短路，電壓為零，不能使氣體電離導(dǎo)電，日光燈不能發(fā)光，選項(xiàng)B錯(cuò)誤． 當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，則鎮(zhèn)流器被短路，燈管兩端電壓過(guò)高，會(huì)損壞燈管，選項(xiàng)D錯(cuò)誤 只有當(dāng)S1、S2接通，燈絲被預(yù)熱，發(fā)出電子，再斷開(kāi)S2，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，和原電壓一起加在燈管兩端，使氣體電離，日光燈正常發(fā)光，選項(xiàng)C正確． 答案　C 1．(對(duì)自感現(xiàn)象的理解)(單選)關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．感應(yīng)電流一定和原來(lái)的電流方向相反 B．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也

11、越大 C．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈的自感系數(shù)也越大 D．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也越大 答案　D 解析　當(dāng)電流增大時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原來(lái)的電流相反，當(dāng)電流減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原來(lái)的電流相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化快慢有關(guān)，與電流變化大小無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；自感系數(shù)只取決于線圈本身的因素，與電流變化情況無(wú)關(guān)．故選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 2．(自感現(xiàn)象的圖象問(wèn)題)(單選)在如圖6所示的電路中，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i1＞i2，在t1時(shí)刻將S斷開(kāi)，那么流過(guò)燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖象是圖中

12、的 (　　) 圖6 答案　D 解析　在0～t1時(shí)間內(nèi)流過(guò)燈泡的電流為i2，且方向?yàn)閺淖笙蛴?，?dāng)斷開(kāi)S時(shí)，i2立即消失，但由于自感作用，i1并不立刻消失，而是產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡構(gòu)成回路緩慢消失，此時(shí)流過(guò)燈泡的電流從i1開(kāi)始逐漸減小，方向?yàn)閺挠蚁蜃螅蔇正確．故選D. 3．(對(duì)日光燈工作原理的理解)(單選)如圖所示，S為啟動(dòng)器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是(　　) 解析　根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲需要預(yù)熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬時(shí)高壓，這兩個(gè)條件缺一不可．當(dāng)啟動(dòng)器動(dòng)、靜觸片分離后，選項(xiàng)B中燈管和電源斷開(kāi)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開(kāi)

13、，無(wú)法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中燈絲左、右端分別被短接，無(wú)法預(yù)熱放出電子，不能使燈管內(nèi)氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案　A 題組一　自感現(xiàn)象的分析 1．(單選)關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)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 答案　D 解析　自感系數(shù)是由線圈的大小、形狀、圈數(shù)、有無(wú)鐵芯等因素決定的，故B、C錯(cuò)，D對(duì)；自感電動(dòng)勢(shì)不僅與自感系數(shù)有關(guān)，還與電流變化快慢有關(guān)，故A錯(cuò)． 2．(單選)如圖1所示，L

14、為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間會(huì)有(　　) 圖1 A．燈A立即熄滅 B．燈A慢慢熄滅 C．燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅 D．燈A突然閃亮一下再突然熄滅 答案　A 解析　當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由于通過(guò)自感線圈的電流從有變到零，線圈將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，但由于線圈L與燈A串聯(lián)，在S斷開(kāi)瞬間，不能形成閉合回路，因此燈A在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，立即熄滅． 3．(單選)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和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖2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

15、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2 A．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　從實(shí)物連接圖中可以看出，線圈L與小燈泡并聯(lián)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，小燈泡A中原來(lái)的電流立即消失，線圈L與小燈泡組成閉合回路，由于自感，線圈中的電流逐漸變小，使小燈泡中的電流變?yōu)榉聪蚯遗c線圈中電流相同，小燈泡未閃亮說(shuō)明斷開(kāi)S前，流過(guò)線圈的電流與小燈泡的電流相同或較小，原因可能是線圈電阻偏大，故選項(xiàng)C正確． 4．(單選)如圖3所示，兩個(gè)電阻阻值均為R，電

16、感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，S原來(lái)斷開(kāi)，電路中電流I0＝，現(xiàn)將S閉合，于是電路中產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，此自感電動(dòng)勢(shì)的作用是 (　　) 圖3 A．使電路的電流減小，最后由I0減小到零 B．有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0 C．有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變 D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是變?yōu)?I0 答案　D 解析　S閉合，電路中電阻減小，電流增大，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙原電流的增大，A錯(cuò)；阻礙電流增大，不是不讓電流增大，而是讓電流增大的速度變慢，B、C錯(cuò)；最后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電路中電流為I＝＝2I0，故D正確． 5．(雙選)如圖4所示的電

17、路中，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，A、B是兩個(gè)相同的燈泡，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖4 A．S閉合后，A、B同時(shí)發(fā)光且亮度不變 B．S閉合后，A立即發(fā)光，然后又逐漸熄滅 C．S斷開(kāi)的瞬間，A、B同時(shí)熄滅 D．S斷開(kāi)的瞬間，A再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅 答案　BD 解析　線圈對(duì)變化的電流有阻礙作用，開(kāi)關(guān)接通時(shí)，A、B串聯(lián)， 同時(shí)發(fā)光，但電流穩(wěn)定后線圈的直流電阻忽略不計(jì)，使A被短路，所以A錯(cuò)誤，B正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與A構(gòu)成回路，A再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅，所以C錯(cuò)誤，D正確． 6．(雙選)如圖5所示甲、乙電路，電阻R和自感線圈L的電阻都很小

18、，且小于燈泡電阻．接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則 (　　) 圖5 A．在電路甲中，斷開(kāi)S，A將逐漸變暗 B．在電路甲中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 C．在電路乙中，斷開(kāi)S，A將逐漸變暗 D．在電路乙中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 答案　AD 解析　題圖甲中，A與電感線圈L在同一個(gè)支路中，流過(guò)的電流相同，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，線圈L中的自感電動(dòng)勢(shì)要維持原電流不變，所以開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，A的電流不變，以后電流漸漸變?。虼?，A漸漸變暗．題圖乙中，A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因?yàn)殡姼芯€圈的電阻相對(duì)很小)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電

19、流的變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當(dāng)于一個(gè)電源給A供電．因此，反向流過(guò)A的電流瞬間要變大，然后漸漸變小，所以A將先閃亮一下，然后漸漸變暗． 7．(單選)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，采取了雙線繞法，如圖6所示，其道理是(　　) 圖6 A．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(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)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消 C．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消 D．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，電流的變化量相互抵消 答案　C 解析　能否有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，關(guān)鍵在于穿過(guò)回路的磁通量是否變化．

20、由于導(dǎo)線是雙線繞法，使穿過(guò)回路的磁通量等于零，無(wú)論通過(guò)的電流變化與否，磁通量均為零不變，所以不存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流． 題組二　自感現(xiàn)象的圖象問(wèn)題 8．(單選)在如圖7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)節(jié)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)，能正確反映流過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是(　　) 　 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，電流變化圖象如A中圖線，C、D錯(cuò)誤．與帶鐵芯

21、的電感線圈串聯(lián)的L1，由于自感，電流逐漸變大，A錯(cuò)誤，B正確． 9．(單選)如圖8所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，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A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中，正確的是(　　) 圖8 答案　B 解析　在t＝0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，由于電感線圈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)定后，電源輸出電流較大，路端電壓較低．在t＝t1時(shí)刻斷開(kāi)S，電感線圈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

22、、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中正確的是B. 10.如圖9所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝10 V，內(nèi)阻不計(jì)，L與R的電阻值均為5 Ω，兩燈泡的電阻值均為RS＝10 Ω. 圖9 (1)求斷開(kāi)S的瞬間，燈泡L1兩端的電壓； (2)定性畫(huà)出斷開(kāi)S前后一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)L1的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律． 答案　(1)10 V　(2)見(jiàn)解析圖 解析　(1)電路穩(wěn)定工作時(shí)，由于a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，導(dǎo)線ab上無(wú)電流通過(guò)．因此通過(guò)L的電流為IL＝＝ A＝1 A 流過(guò)L1的電流為IS＝＝ A＝0.5 A 斷開(kāi)S的瞬間，由于線圈要想維持IL不變，而與L1組成閉合回路，因此通過(guò)L1的最大電流為1 A.

23、 所以此時(shí)L1兩端的電壓為U＝IL·RS＝10 V(正常工作時(shí)為5 V)． (2)斷開(kāi)S前，流過(guò)L1的電流為0.5 A不變，而斷開(kāi)S的瞬間，通過(guò)L1的電流突變?yōu)? A，且方向也與原電流方向相反，然后漸漸減小到零，所以它的圖象如圖所示(t0為斷開(kāi)S的時(shí)刻)． 注：從t0開(kāi)始，電流持續(xù)的時(shí)間實(shí)際上一般是很短的． 題組三　對(duì)日光燈工作原理的理解 11．(雙選)在日光燈電路中接有啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和日光燈管，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．日光燈點(diǎn)燃后，鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器都不起作用 B．鎮(zhèn)流器在點(diǎn)燃燈管時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，點(diǎn)燃后起降壓限流作用 C．日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器不再起作用，可以將啟動(dòng)器去掉

24、 D．日光燈點(diǎn)亮后，使鎮(zhèn)流器短路，日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對(duì)電能的消耗 答案　BC 解析　日光燈工作時(shí)都要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、啟動(dòng)和正常工作三個(gè)不同的階段，它們的工作電流通路如圖所示． 在啟動(dòng)階段鎮(zhèn)流器與啟動(dòng)器配合產(chǎn)生瞬時(shí)高壓．工作時(shí)，電流由鎮(zhèn)流器經(jīng)燈管，不再流過(guò)啟動(dòng)器，故日光燈啟動(dòng)后啟動(dòng)器不再工作，可以去掉，而鎮(zhèn)流器還要起降壓限流作用，不能去掉，故選B、C. 12．在如圖10所示的日光燈工作原理電路圖中： (1)開(kāi)關(guān)合上前，啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片是________(填“接通的”或“斷開(kāi)的”)； 圖10 (2)開(kāi)關(guān)剛合上時(shí)，220 V電壓加在________上，使________

25、發(fā)出輝光； (3)日光燈啟動(dòng)瞬間，燈管兩端電壓________220 V(填“大于”、“等于”或“小于”)； (4)日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片________(填“接通”或“斷開(kāi)”)，鎮(zhèn)流器起著__________作用，保證日光燈正常工作； 答案　(1)斷開(kāi)的　(2)啟動(dòng)器　氖氣放電　(3)大于　(4)斷開(kāi)　降壓限流 解析　日光燈按原理圖接好電路后，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，電源把電壓加到啟動(dòng)器兩極，使氖氣放電而發(fā)出輝光．輝光產(chǎn)生的熱量使U形動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸而把電路接通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過(guò)．電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，U形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)，在電路突然斷開(kāi)的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與原來(lái)電壓方向相同，于是日光燈管成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光． 日光燈使用的是交變電流，電流的大小和方向都在不斷地變化，在日光燈正常發(fā)光時(shí)，由于交變電流通過(guò)鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它總是阻礙電流變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器就起著降壓限流的作用，保證日光燈的正常工作．