【高中物理】2018-2019学年高中物理第四章电磁感应6互感和自感分层训练新人教版选修3-.doc
- 格式:doc
- 大小:349.50 KB
- 文档页数:6
互感和自感题组一自感现象1.下列单位换算正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。
答案:D2.在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是()A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D.以上说法均不正确解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。
答案:C题组二通电自感:3.( 多选题 )如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。
R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。
开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大而后逐渐变小B.I1开始很小而后逐渐变大C.I2开始很小而后逐渐变大D.I2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。
答案:AC4.如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。
当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。
当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。
解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。
当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。
第六节互感和自感【学习目标】(1)、知道互感现象和互感电动势。
(2)、知道自感现象和自感电动势。
(3)、知道自感系数。
(4)、了解日光灯的工作原理(5)、会灵活运用公式求感生电动势(6)、会利用自感现象和互感现象解释相关问题【学习重点】自感现象产生的原因及特点。
【学习难点】运用自感知识解决实际问题。
【学习方法】讨论法、探究法、实验法【学习用具】变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关,日光灯组件,【学习过程】一、复习旧课,引入新课1、引起电磁感应现象最重要的条件是什么?2、楞次定律的内容是什么?二、新课学习问题:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?(一)互感现象两个线圈之间并没有导线相连,但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生感应电动势。
这种现象叫做,这种感应电动势叫做。
利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象制成的。
如下图所示。
在电力工程中和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要设法电路间的互感现象。
例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的现象。
(二)、自感现象1、动手做一做实验1:断电自感现象。
学生几人一组作实验实验电路如图所示。
接通电路,灯泡正常发光后,迅速断开开关,可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。
问1:灯泡闪亮一下,说明了什么问题?问2:在开关断开这一瞬间,增大的电压从哪里来的。
实验2:将与灯泡并联的线圈取掉。
再演示上述实验,这时灯泡不再闪亮。
问3:线圈本身并不是电源,它又是如何提供高电压的呢?2、分析现象,建立概念⑴讨论:相互讨论。
出示实验电路图,运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。
②问:这个实验中,线圈也发生了电磁感应。
那么是什么原因引起线圈发生电磁感应呢?问1:开关接通时,线圈中有没有电流?问2:有电流通过线圈时,线圈会不会产生磁场?根据是什么?问3:既然线圈产生了磁场,那么就有磁感线穿过线圈,线穿过线圈的磁胎量就不等于0。
互感和自感题组一自感现象1.下列单位换算正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。
答案:D2.在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是()A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D.以上说法均不正确解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。
答案:C题组二通电自感:3.( 多选题 )如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。
R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。
开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大而后逐渐变小B.I1开始很小而后逐渐变大C.I2开始很小而后逐渐变大D.I2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。
答案:AC4.如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。
当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。
当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。
解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。
当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。
第6节互感和自感1.当一个线圈中的电流变化时,会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫互感,互感的过程是一个能量传递的过程。
2.当一个线圈中的电流变化时,会在它本身激发出感应电动势,叫自感电动势,自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3.自感电动势的大小为E =L ΔIΔt,其中L 为自感系数,它与线圈大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关。
4.当电源断开时,线圈中的电流不会立即消失,说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象1.定义两个相互靠近的线圈,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的现象。
产生的电动势叫做互感电动势。
感应电动势中产生2.应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利制成的。
现象互感用3.危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数1.自感现象的现象。
感应电动势当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场在它本身激发出 2.自感电动势而产生的感应电动势。
自感由于3.自感电动势的大小。
H 为,符号亨利,单位:电感或自感是自感系数,简称L ,其中ΔIΔtL=E 4.自感系数大小的决定因素等因素有关。
是否有铁芯,以及圈数、形状、大小自感系数与线圈的 三、磁场的能量1.自感现象中的磁场能量中。
磁场,储存在磁场线圈中电流从无到有时:磁场从无到有,电源的能量输送给)(1 中的能量释放出来转化为电能。
磁场线圈中电流减小时:)(22.电的“惯性”。
”性惯“的电流变化自感电动势有阻碍线圈中1.自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,不产生互感现象。
(×)(2)在实际生活中,有的互感现象是有害的,有的互感现象可以利用。
(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。
(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关,与电流的变化率有关。
浙江省2018-2019版高中物理第四章电磁感应第6课时互感和自感学案新人教版选修3-2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(浙江省2018-2019版高中物理第四章电磁感应第6课时互感和自感学案新人教版选修3-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为浙江省2018-2019版高中物理第四章电磁感应第6课时互感和自感学案新人教版选修3-2的全部内容。
第6课时互感和自感[研究选考·把握考情]知识内容互感和自感考试要求加试b教学要求1。
知道互感现象是一种常见的电磁感应现象2.知道自感现象是由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象3.知道决定自感系数的因素,知道自感系数的单位4.理解自感电动势的作用,会解释自感现象5。
了解自感现象的利、弊以及对它的利用和防止6。
会用传感器研究自感对电路中电流的影响说明不要求计算自感电动势知识点一互感现象[基础梳理]1。
定义:两个相互靠近的线圈,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生感应电动势,这种现象叫互感。
2.作用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器、收音机的磁性天线。
3。
危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,电力工程和电子电路中,有时会影响电路正常工作。
[要点精讲]1。
互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生在绕同一铁芯上的两个线圈之间,而且还可以发生在任何相互靠近的电路之间。
2.互感现象可以把能量由一个电路转移到另一个电路。
下一章将要学习的变压器就是利用互感现象制成的。
3.在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要求设法减小电路间的互感.【例1】如图1所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )图1A.向右匀加速运动B。
高中物理第四章第6节互感和自感随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修321025242互感和自感1.关于自感现象,下列说法正确的是( )A .感应电流一定和原电流方向相反B .线圈中产生的自感电动势较大时,其自感系数一定较大C .对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感系数较大D .对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大解析:选D.自感现象中感应电动势的方向遵从楞次定律.当原电流减小时,自感电动势和自感电流与原电流方向相同;当原电流增大时,自感电流与原电流方向相反,所以选项A错误;自感电动势的大小E 自=L ΔI Δt,所以自感电动势大不一定是由自感系数大引起的,有可能是电流的变化率很大引起的,所以选项B 错误;线圈自感系数的大小,由线圈本身决定,与线圈中有无电流以及电流变化的快慢无关,所以选项C 错误;由E 自=L ΔI Δt知,对于同一线圈,自感系数L 确定,当电流变化较快时,线圈中产生的自感电动势也越大,所以选项D 正确.2.(多选)如图是用电流传感器(相当于电流表,其内阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R ,L 是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R .坐标图是某同学画出的在t 0时刻开关S 切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图象.关于这些图象,下列说法正确的是( )A .图甲是开关S 由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况B .图乙是开关S 由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况C .图丙是开关S 由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况D .图丁是开关S 由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况解析:选BC.开关S 由断开变为闭合,电源与传感器2组成的回路立即有电流,而线圈这一支路,由于线圈阻碍电流的增加,通过线圈的电流要慢慢增加,所以干路电流(通过传感器1的电流)也要慢慢增加,故A 错误,B 正确.开关S 由闭合变为断开,通过传感器1的电流立即消失,而电感这一支路,由于电感阻碍电流的减小,该电流又通过传感器2,只是电流的方向与以前相反,且通过传感器2的电流逐渐减小,故C 正确,D 错误.3.(多选)如图所示的电路中,A 1和A 2是完全相同的灯泡,线圈L 的电阻可以忽略.下列说法正确的是( )A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭解析:选AD.由于自感现象,合上开关时,A1中的电流缓慢增大到某一个值,故过一会儿才亮;断开开关时,A1中的电流缓慢减小到零,线圈产生感应电动势,相当于新电源;A1、A2串联,其电流始终相等,故两灯都是过一会儿才熄灭,故选项A、D正确.4.在如图所示的电路中,两个相同的电流表G1和G2的零点均在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向左摆;当电流从“-”接线柱流入时,指针向右摆.在电路接通后再断开开关S的瞬间,下列说法中正确的是( )A.G1指针向右摆,G2指针向左摆B.G1指针向左摆,G2指针向右摆C.两表指针都向右摆D.两表指针都向左摆解析:选B.当开关S闭合时,流经电感线圈L的电流方向自左向右.当断开开关S的瞬间,通过线圈L的电流将变小,根据楞次定律可知,感应电流方向与原电流方向相同,也将是自左向右流,以阻碍原电流减小的变化.在由L、G2、R及G1组成的闭合回路中,感应电流将从G2的负接线柱流入,因而G2的指针向右摆;感应电流将从G1的正接线柱流入,因而G1的指针向左摆.故B正确.。
第6节互感和自感[随堂检测]1.在制作精美电阻时,为了除掉使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,以下列图.其道理是()A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感觉电流相互抵消C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消D.以上说法都不对剖析:选 C.由于采用双线并绕的方法,当电流经过时,两股导线中的电流方向是相反的,无论电流怎样变化,任何时辰两股导线中的电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感觉现象,因此除掉了自感,选项A、B、D错误,只有C正确.2.(多项选择)以下列图是一种延时开关的原理图,当S1闭合时,电磁铁F 将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感觉作用,D将延缓一段时间才被释放,则()A.由于A线圈的电磁感觉作用,才产生延时释放D的作用B.由于B线圈的电磁感觉作用,才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的开关S2,无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变长剖析:选BC.线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生,随S1的断开而消失.当S1闭合时,线圈A中的磁场穿过线圈B,当S2闭合,S1断开时,线圈A 在线圈B中的磁场变弱,线圈B中有感觉电流,B中电流的磁场连续吸引D而起到延时的作用,因此B正确,A错误;若S2断开,线圈B中不产生感觉电流而起不到延时作用,因此C正确,D错误.3.以下列图,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,L A、L B是两个同样的灯泡,且在以下实验中不会烧毁,电阻R2阻值约等于R1的两倍,则()A.闭合开关S时,L A、L B同时达到最亮,且L B更亮一些B.闭合开关S时,L A、L B均慢慢亮起来,且L A更亮一些C.断开开关S时,L A慢慢熄灭,L B马上熄灭D.断开开关S时,L A慢慢熄灭,L B闪亮一下后才慢慢熄灭剖析:选D.由于灯泡L A与线圈L串通,灯泡L B与电阻R2串通,当S闭合的刹时,经过线圈的电流突然增大,线圈产生自感电动势,阻拦电流的增加,因此L B先亮,A、B错误;由于L A所在的支路电阻阻值偏小,故稳准时电流大,即L A更亮一些,当S断开的刹时,线圈产生自感电动势,两灯组成的串通电路中,电流从线圈中电流值开始减小,即从I A减小,故L A慢慢熄灭,L B闪亮一下后才慢慢熄灭,C错误,D正确.4.(2018·河北保定高阳中学月考)图中L是绕在铁芯上的线圈,它与电阻R、R0及开关和电池E组成闭合回路.开关S1和S2开始都处于断开状态.设在t=0时辰,闭合开关S1,经过一段时间,在t=t1时辰,再闭合开关S2,则能较正确表示电阻R两端的电势差U ab随时间t变化的图线是()剖析:选A.闭合开关S1,线圈产生的自感电动势阻拦电流的变大,U ab逐渐变大;电流达到牢固后,再闭合开关S2,由于线圈的作用,原有电流慢慢变小,U ab也从原来的数值慢慢减小,A项正确.[课时作业]一、单项选择题1.关于线圈的自感系数,下面说法正确的选项是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势就必然越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈自己的性质及有无铁芯决定剖析:选 D.自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的,故B、C错,D对;自感电动势不但与自感系数有关,还与电流变化快慢有关,故A错.2.(2018·浙江诸暨中学月考)以下列图,电感线圈L的直流电阻R L=3.0 Ω,小灯泡A的电阻R=6.0 Ω,闭合开关S,待电路牢固后再断开开关,则在断开开关S的刹时,小灯泡A()A.不熄灭B.马上熄灭C.逐渐熄灭D.闪亮一下再逐渐熄灭剖析:选D.由于电感线圈的直流电阻R L<R,当电流达到稳准时,小灯泡中的电流小于线圈中的电流,开关S断开刹时,线圈L产生自感电动势,L中电流要逐渐变小,灯泡中的电流与L中的电流变化一致,由于电流比灯泡原来的电流大,因此灯泡要闪亮一下再逐渐熄灭,故D正确,A、B、C错误.3.以下列图为测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L的两端并联一个电压表,用来测量自感线圈的直流电压.在测量达成后,将电路拆解时应()A.先断开S1B.先断开S2C.先拆掉电流表D.先拆掉电压表剖析:选B.若先断开S1或先拆掉电流表,线圈与电压表组成闭合回路,这时,流过电压表的电流与原来方向相反,电压表的指针将反向偏转,简单损坏电压表.按操作要求,应先断开开关S2,再断开开关S1,尔后拆掉器材.应选项B正确.4.(2018·辽宁大石桥市二中月考)图中电感线圈L的直流电阻为R L,小灯泡的电阻为R,小量程电流表G1、G2的内阻不计,当开关S闭合且牢固后,电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央),则当开关S断开时,以下说法中正确的选项是()A.G1、G2的指针都马上回到零点B.G1缓慢回到零点,G2马上左偏,尔后缓慢回到零点C.G1马上回到零点,G2缓慢回到零点D.G2马上回到零点,G1缓慢回到零点剖析:选 B.电路牢固后断开,经过灯泡这一支路的电流马上消失,由于电感线圈对电流的变化有阻拦作用,会阻拦其减小,因此经过G1的电流逐渐减小,缓慢回到零点;在串通回路中,经过电感线圈的电流也经过灯泡,因此含有灯泡的支路的电流从Q流向P,使G2马上左偏,偏后缓慢回到零点,应选项B正确,选项A、C、D错误.5.如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示,以下说法中正确的选项是()A.t1时辰,两环作用力最大B.t2和t3时辰,两环相互吸引C.t2时辰两环相互吸引,t3时辰两环相互排斥D.t3和t4时辰,两环相互吸引剖析:选B.t1时辰B环的感觉电流为零,故两环作用力为零,则A错误;t2时辰A环中电流在减小,则B环中产生与A环中同向的电流,故相互吸引,t3时辰同理也相互吸引,故B正确,C错误;t4时辰A中电流为零,两环无相互作用,D错误.6.(2018·辽宁旭日月考)某同学设计了一个电磁冲击钻,其原理表示图以下列图,若发现钻头M突然向右运动,则可能是()A.开关S由断开到闭合的刹时B.开关S由闭合到断开的刹时C.保持开关S闭合,变阻器滑片P加速向右滑动D.保持开关S闭合,变阻器滑片P匀速向右滑动剖析:选A.若发现钻头M突然向右运动,则两螺线管相互排斥,依照楞次定律可知,可能是开关S由断开到闭合的刹时,选项A正确.7.(2018·河南南阳一中月考)在以下列图的电路中,两个同样的小灯泡L1和L2分别串通一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度同样,此时流过两个灯泡的电流均为I.尔后,断开S.若t′时辰再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,正确反响流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()剖析:选B.闭合开关S后,调整R,使两个灯泡L1、L2发光的亮度同样,电流为I,说明R L=R.若t′时辰再闭合S,流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大,使电感线圈L产生自感电动势,阻拦了流过L1的电流i1增大,直至达到电流为I,故A错误,B正确;而关于t′时辰再闭合S,流过灯泡L2的电流i2马上达到电流I,故C、D错误.8.某同学为了考据断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成以下列图的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显然的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他绞尽脑汁找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大剖析:选 C.开关断开时,灯泡能否发生闪亮,取决于灯泡的电流有没有增大,与电源的内阻没关,故A错误;若小灯泡电阻偏大,稳准时流过灯泡的电流小于线圈的电流,断开开关时,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡将发生闪亮现象,故B错误;线圈电阻偏大,稳准时流过灯泡的电流大于线圈的电流,断开开关时,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡不发生闪亮现象,故C正确;线圈的自感系数较大,产生的自感电动势较大,但不能够改变稳准时灯泡和线圈中电流的大小,故D错误.二、多项选择题9.(2018·南京高二测试)以下列图的电路中,a、b、c为三盏完好同样的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,E为电源,S为开关.关于三盏灯泡,以下说法正确的选项是()A.合上开关,c、b先亮,a后亮B.合上开关一会后,a、b同样亮C.断开开关,b、c同时熄灭,a缓慢熄灭D.断开开关,c马上熄灭,b闪一下后和a一起缓慢熄灭剖析:选AB.闭合开关S时,由于线圈L的自感作用,流过a灯的电流逐渐增大,因此a灯后亮,b、c灯与电源组成回路,因此b、c灯先亮,故A正确;合上开关一会后,电路牢固,L是一个直流电阻为零的自感线圈,可视为导线,a、b灯完好同样,并联电压同样,故a、b灯同样亮,故B正确;断开开关刹时,a、b灯与线圈组成闭合回路.由于L的自感作用,a、b灯的电流要逐渐减小,故c灯马上熄灭,a、b灯缓慢熄灭,C错误;由于电路稳准时,a、b灯中电流同样,故b灯无闪亮现象,D错误.10.无线电力传输目前已获取重要打破,在日本展出了一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感觉原理可无线传输电力.两个感觉线圈能够放置在左右相邻或上下相对的地址,原理表示图以下列图.以下说法正确的选项是()A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感觉电动势B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感觉电动势C.A中电流越大,B中感觉电动势越大D.A中电流变化越快,B中感觉电动势越大剖析:选BD.依照产生感觉电动势的条件,只有处于变化的磁场中,B线圈才能产生感觉电动势,A错,B对;依照法拉第电磁感觉定律,感觉电动势的大小取决于磁通量变化率,因此C错,D对.11.(2018·吉林长春十一中月考)以下列图,A、B是两盏完好同样的白炽灯,L是直流电阻不计、自感系数很大的自感线圈,如果断开电键S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.若是最初S1是闭合的,S2是断开的.那么,可能出现的情况是()A.刚闭合S2刹时,A灯就马上亮,而B灯则延缓一段时间才亮B.刚闭合S2刹时,线圈L中的电流大于B灯的电流C.闭合S2时,A、B同时亮,尔后A灯更亮,B灯由亮变暗D.闭合S2牢固后,再断S2时,A灯马上熄灭,B灯闪亮一下再熄灭剖析:选CD.刚一闭合S2,电路中迅速建立了电场,马上就有电流,故灯泡A和B马上就亮,线圈中电流缓慢增加,最后相当于直导线,故灯泡B被短路而熄灭,即灯泡B逐渐变暗,故A错误,C正确;刚闭合S2时,线圈L中自感电动势阻拦电流增加,故电流为零,因此B错误;闭合S2牢固后,再断开S2时,A灯马上熄灭,由于线圈中产生了自感电动势,与灯泡B组成闭合回路,故电流逐渐减小,故B灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭,因此D选项是正确的.12.以下列图的电路中,电感L的自感系数很大,电阻可忽略,D为理想二极管,则以下说法正确的有()A.当S闭合时,L1马上变亮,L2逐渐变亮B.当S闭合时,L1素来不亮,L2逐渐变亮C.当S断开时,L2马上熄灭D.当S断开时,L1突然变亮,尔后逐渐变暗至熄灭剖析:选BD.当S闭合时,因二极管加上了反向电压,故二极管截止,L1素来不亮;经过线圈的电流增加,感觉电动势阻拦电流增加,故使得L2逐渐变亮,选项B正确,A错误;当S断开时,由于线圈自感电动势阻拦电流的减小,故经过L1的电流要在L2-L1-D-L之中形成新的回路,故L1突然变亮,尔后逐渐变暗至熄灭,选项C错误,D正确.13.以下列图电路中,自感系数较大的线圈L其直流电阻不计,以下操作中能使电容器C的A板带正电的是()A.S闭合的刹时B.S断开的刹时C.S闭合电路牢固后D.S闭合、向右搬动变阻器触头剖析:选BD.S闭合电路稳准时,线圈两端没有电势差,电容器两板不带电;S闭合的刹时,电流增大,线圈产生自感电动势的方向与电流方向相反,使B板带正电;S断开的刹时或S闭合、向右搬动变阻器触头时,电流减小,线圈产生自感电动势的方向与电流方向同样,使A板带正电,B、D项正确.。
6互感和自感一、A组(20分钟)1.(多选)下列说法正确的是()A.当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析:由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,A对;当线圈中电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B错;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,C对;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,D 错。
答案:|AC2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中的电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定解析:|线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的,与有无电流、电流变化情况都没有关系,故B C错误,D正确;自感电动势的大小除了与自感系数有关,还与电流的变化率有关,故A错误。
答案:|D3. (多选)如图所示电路中,A i、A是两只相同的电流表,电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等。
()F面判断正确的是A.开关S闭合的瞬间,电流表B. 开关S闭合的瞬间,电流表A i的读数小于A的读数C. 开关S闭合,电路稳定后再断开的瞬间,电流表A的读数大于A的读数D. 开关S闭合,电路稳定后再断开的瞬间,电流表A的读数等于A的读数答案:|BD4•如图所示是套在同一铁芯上的两个线圈,左线圈与电源、变阻器及开关相连 ,右线圈与电流表连成一闭合电路。
在下列情况下,电流表指针不偏转的是()A. 开关S 闭合或断开的瞬间B. 开关S 闭合后,左线圈中通过恒定的电流时C. 开关S 闭合后,移动滑动变阻器滑片增大其阻值时D. 开关S 闭合后,移动滑动变阻器滑片减小其阻值时解析:|要使电流表指针不偏转,只要不产生感应电流即可,这就要求左侧线圈中的电流保持不变 ,故只有B 正确。
第四章第6节互感和自感基础夯实一、选择题(1~5题为单项选择题,6、7题为多项选择题)1.关于线圈自感系数的说法,错误的选项是(A)A.自感电动势越大,自感系数也越大B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大D.电感是自感系数的简称剖析:自感系数的大小是由线圈的匝数、资料、粗细、有无铁芯等决定的,与电流大小、自感电动势大小没关,匝数越多,自感系数越大,有铁芯时,自感系数明显增大,故A选项错误,B、C选项正确;同时,自感系数简称为电感,故D选项也正确。
2.在制造精美电阻时,为除掉电阻使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用了双线绕法,以下列图,其道理是(C)A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感觉电流互相抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量互相抵消D.以上说法均不正确剖析:由于采用双线并绕的方法,当电流经过时,两股导线中的电流方向是相反的,无论电流怎样变化,任何时辰两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感觉现象,因此除掉了自感,选项A、B错误,只有C正确。
3.(2017·哈尔滨师大附中高二上学期期末)如图电路中,P、Q两灯相同,L 的电阻不计,则(C)A.S断开刹时,P立刻熄灭,Q过一会才熄灭B.S接通刹时,P、Q同时达正常发光C.S断开刹时,经过P的电流从右向左D.S断开刹时,经过Q的电流与本来方向相反剖析:S断开刹时,PQ与L串通,同时过一会才熄灭,故A错误;S接通刹时,由于L的自感作用,Q不亮,P立刻发光,牢固后两灯亮度相同,故B错误;S断开刹时,经过P的电流是线圈的自感电动势产生的,从右向左,故C 正确;S断开刹时,经过Q的电流与本来方向相同,故D错误。
4.(2016·重庆杨家坪中学高二下学期检测)在右图所示的电路中,两个矫捷电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆。
6 互感和自感
A级抓基础
1.关于线圈中的自感电动势的大小,下列说法正确的是( )
A.跟通过线圈的电流大小有关
B.跟线圈中的电流变化大小有关
C.跟线圈中的磁通量大小有关
D.跟线圈中的电流变化快慢有关
解析:自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况,磁通量通过自身时,也要产生
阻碍其变化的感应电流.根据自感电动势E=n ΔI
Δt
可知,选项D正确.
答案:D
2.(多选)关于自感现象,下列说法中正确的是( )
A.感应电流不—定和原电流方向相反
B.线圈中产生的自感电动势较大,则其自感系数一定较大
C.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大
D.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势较大
解析:自感电流总是阻碍原电流的变化.当线圈中的电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同;当线圈中的电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反,故A正确.线圈的自感系数由线圈本身的因素决定,故B错误.自感电动势的大小跟导体中电流
变化的快慢有关,即:E=L ΔI
Δt
,故C错误,D正确.
答案:AD
3.(多选)如图所示的电路中,A
1和A
2
是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不
计,下列说法中正确的是( )
A .合上开关S 接通电路时,A 2先亮A 1后亮,最后一样亮
B .合上开关S 接通电路时,A 1和A 2始终一样亮
C .断开开关S 切断电路时,A 2立即熄灭,A 1过一会熄灭
D .断开开关S 切断电路时,A 1和A 2都要过一会才熄灭
解析:S 闭合接通电路时,A 2支路中的电流立即达到最大,A 2先亮;由于线圈的自感作用,A 1支路电流增加的慢,A 1后亮.A 1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A 1与A 2并联,亮度一样,故A 正确,B 不正确;S 断开时,L 和A 1、A 2组成串联的闭合回路,A 1和A 2亮度一样,由于L 中产生自感电动势阻碍L 中原电流的消失,使A 1和A 2过一会才熄灭,故D 选项正确.
答案:AD
4.(多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到( )
A .灯泡变暗
B .灯泡变亮
C .螺线管缩短
D .螺线管伸长
解析:当软铁棒插入螺线管中,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,这样电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长.
答案:AD
5.如图所示,L 为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开电路的瞬间会有( )
A .灯泡立刻熄灭
B .灯泡慢慢熄灭
C .闪亮一下后再慢慢熄灭
D .闪亮一下后突然熄灭
解析:当电路断开时,由于通过线圈的电流从有到无,线圈将产生自感电动势,但由于线圈与灯泡不能构成闭合回路,因此灯泡立刻熄灭.
答案:A
6.如图所示是测定自感系数很大的线圈L 直流电阻的电路,L 两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )
A .先断开S 1
B .先断开S 2
C .先拆除电流表
D .先拆除电阻R
解析:S 1断开瞬间,L 中产生很大的自感电动势,若此时S 2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S 2.
答案:B
B 级 提能力
7.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示.其道理是( )
A .当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消
B .当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消
C .当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D .以上说法都不对
解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感,选项A 、B 错误,只有C 正确.
答案:C
8.图中电感线圈L 的直流电阻为R L ,小灯泡的电阻为R ,小量程电流表G 1、G 2的内阻不计,当开关S 闭合且稳定后,电流表G 1、G 2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央),则当开关S 断开时,下列说法中正确的是( )
A .G 1、G 2的指针都立即回到零点
B .G 1缓慢回到零点,G 2立即左偏,然后缓慢回到零点
C .G 1立即回到零点,G 2缓慢回到零点
D .G 1立即回到零点,G 2缓慢回到零点
解析:S 闭合且稳定时,通过电流表G 1、G 2两条支路的电流均由左向右.断开S ,L 中产生自感电动势,由“增反减同”可知,自感电动势E 自的方向一定与原电流方向相同,等效电路如图所示.显然,断开S 后,在E 自的作用下,回路中将继续形成沿顺时针方向的电流,这时流经电流表G 2支路的电流方向变为由右向左.由于这段时间内E 自是逐渐减小的,故电流也是逐渐减小的.
答案:B
9.(多选)如图所示的电路中,灯泡L A 、L B 电阻相同,自感线圈L 的电阻跟灯泡相差
不大.先接通S,使电路达到稳定,再断开S.对于电流随时间变化的图象,下列正确的是( )
解析:S接通时,流过线圈的电流发生变化,线圈中会产生自感电动势,阻碍电流的变化,经过一段时间后,自感作用消失,电路达到稳定,流过灯泡L A的电流如选项B所示;S接通且电路稳定时,流过灯泡L B的电流大于流过灯泡L A的电流,方向是从左到右,当S断开时,线圈L产生自感电动势,并与灯泡L B组成回路,产生自感电流,使流过灯泡L B的电流反向,并突然减小,从断开前流过线圈的电流大小开始逐渐减小到零,选项D 正确.
答案:BD
10.如图所示的电路,线圈L的电阻不计,则( )
A.S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电
B.S保持闭合,A板带正电,B板带负电
C.S断开瞬间,A板带正电,B板带负电
D.由于线圈电阻不计.电容器被短路,上述三种情况下两板都不带电
解析:S闭合瞬间,由于通过电感线圈的电流为零,电容器被充电,A板带正电,B 板带负电;S保持闭合,电容器被短路,不带电;S断开瞬间,线圈产生自感电动势,给电容器充电.根据电流方向判断,A板带负电,B板带正电.
答案:A
11.如图所示,设电源的电动势为E=10 V,内阻不计,L与R的电阻值均为5 Ω,
两灯泡的电阻值为R S=10 Ω.
(1)求断开S的瞬间,灯泡L
1
两端的电压;
(2)画出断开S前后一段时间内通过L
1
的电流随时间的变化规律.
解析:(1)电路稳定工作时,由于a、b两点的电势相等.导线ab上无电流通过,因此通过L的电流为:
I L =
E
2R
=
10
10
A=1 A,
流过L
1的电流为I S=
E
2R S
=
10
20
A=0.5 A,
断开S的瞬间,由于线圈要想维持I L不变,而与L1组成闭合回路,因此通过L1的最
大电流为1 A,所以此时L
1
两端的电压U=I L·R S=10 V(正常工作时为5 V).
(2)断开S前,流过L1的电流为0.5 A不变,而断开S的瞬间,通过L1的电流突变为1 A,而方向也发生变化,然后渐渐减小到零,所以它的图象如图所示(t0为断开S的时刻).
注:从t0开始,电流持续的时间实际上一般是很短的.。