第六节自感现象建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括11小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共66分）1.如图3-6-1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，当断开开关S的瞬间会有（）图3-6-1A.灯泡A立即熄灭B.灯泡A慢慢熄灭C.灯泡A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯泡A突然闪亮一下再突然熄灭2.关于线圈自感系数的说法，正确的是（）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，自感系数变小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3.关于线圈中自感电动势的大小的说法中正确的是（）A.电感一定时，电流变化越大，电动势越大B.电感一定时，电流变化越快，电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大4．如图3-6-2所示的电路中，线圈电阻可以忽略不计．L1和L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中（灯丝不会断），L1和L2的亮度变化情况是（）A．S闭合，L1很亮且亮度不变，L2亮度逐渐增加，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐亮B.S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1和L2都立即不亮C.S闭合，L 1、L2同时亮，而后L1灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才灭D.S闭合，L1、L2同时亮，后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才灭图3-6-25.如图3-6-3所示，L为一纯电感线圈（即电阻为零），A是一灯泡，下列说法正确的是（）图3-6-3A.开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B.开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C.开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D.开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a至b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流6.在图3-6-4所示电路中，L为电阻很小的线圈，和为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是（）图3-6-4A.和指针都立即回到零点B.指针立即回到零点，而指针缓慢地回到零点C.指针缓慢回到零点，而指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D.指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而指针缓慢地回到零点7.如图3-6-5所示，电路中L为一电感线圈，ab 支路和cd支路电阻相等，则（）图3-6-5A.合上开关S时，电流表的示数小于电流表的示数B.合上开关S时，电流表的示数等于电流表的示数C.断开开关S时，电流表的示数大于电流表的示数D.断开开关S时，电流表的示数等于电流表的示数8.如图3-6-6所示，多匝线圈和电池的内阻均为零，两个电阻的阻值均为R，开关S开启，电路中的电流为I0，现将S闭合，于是线圈中产生自感电动势，此自感电动势（ )图3-6-6A.有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小为零B.有阻碍电流的作用，最后总电流小于I0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流保持I0不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是要增大到2I09.如图3-6-7所示，闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩，通电时灯泡有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内，则在插入过程中（）A.灯泡变亮，螺线管缩短B.灯泡变暗，螺线管缩短C.灯泡变亮，螺线管伸长D.灯泡变暗，螺线管伸长图3-6-710.如图3-6-8（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡D发光，则（）图3-6-8①在电路（a）中，断开S，D将渐渐变暗②在电路（a）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗③在电路（b）中，断开S，D将渐渐变暗④在电路（b）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗A．①③B．②③C．②④D．①④11.在如图3-6-9所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）图3-6-9A.合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D.合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭二、填空题（本题共14分.请将正确的答案填到横线上）12.金属块放在的磁场中，或者让它在磁场中时，金属块内将产生，即涡流.三、计算题（本题共20分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（20分）图3-6-10是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起．我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的．图3-6-10试定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．第六节自感现象得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案二、填空题12．三、计算题13．第六节自感现象参考答案一、选择题1.A 解析：当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在开关S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯立即熄灭．因此本题的正确答案应为A．点评：这个题学生在选择的过程中，容易错选C，究其原因是没有把在自感现象的演示实验中看到S断开时出现灯不立即熄灭，而是闪亮一下再慢慢熄灭的电路连接情况搞清楚．2.BCD3.B4.D 解析：当S接通时，L对电流有阻碍作用，电源输出的电流通过L1和L2串联后与电源相连，故L1和L2同时亮．随着通过L的电流增大，L的直流电阻不计，L的分流作用增大，L1的电流逐渐减小为零．由于总电阻变小，总电流变大，通过L2的电流增大，灯L2变得更亮．当S断开，L2中无电流，立即熄灭．而电感L将要维持它的电流不变，因L与L1组成回路，L1将亮一下后再灭．5.B 解析：开关S接通瞬间，电源与灯泡A构成回路，此时有电流通过灯泡，方向从a→b；而电路稳定后，L中不产生自感电动势，因为L是纯电感线圈，不计电阻，L相当于一根短路导线，所以没有电流流过灯泡；当开关S断开瞬间，L中产生自感电动势，其方向与原电流方向一致，相当于电源，L与A构成回路，使得有电流通过灯泡，方向b→a.所以选B.6.D 解析：电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．根据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，中电流立即消失，而L由于自感作用，电流不能立即消失，电流沿L、、的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个较短时间，即中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，而中的电流和原方向相反，变为自左向右，和中的电流同时减为零；也就是指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而指针缓慢地回到零点，故D项正确．点评：自感电流的方向用楞次定律判断，当导体中电流增加时，自感电流的方向与原来的方向相反，当电流减小时，自感电流的方向与原来的方向相同．7.AD 解析：电路接通时，ab支路有电感线圈L，由于电流要增加，L产生的自感电动势阻碍其电流的增大，因而ab支路中电流缓慢增大.所以电流表的示数小于电流表的示数，选项A正确.断电瞬间，电感线圈L中电流减弱，产生自感电动势阻碍电流的减弱.L在这里相当于一个电源，通过abdc形成一个回路，维持一段时间的电流，此时电流表、示数相同，故选项D正确.8.D 解析：自感线圈对变化的电流起阻碍作用，它的作用不同于电阻，电阻对电流（不管是否变化）起阻碍作用.自感线圈的作用对变化的电流起阻碍作用，使电流的变化缓慢，但不能阻止原电流的变化，所以闭合S后，自感线圈中出现的自感电动势阻碍了电流从I0开始增加，但不能阻止，最终电流增加为E/R=2I0.点评：自感电动势的作用是阻碍原电流的变化，具体表现为：电流增加时，阻碍增加；电流减少时，阻碍减少，在效果上延缓了变化，但不会阻止变化.9.D 解析：加上软铁棒，使螺线管磁场变强，则螺线管产生的自感电动势来阻碍磁场的增强，使原电流减小，故灯泡变暗，螺线管变长．10.D 解析：在电路（a）中自感线圈L与灯泡D串联，D与L的电流相等，断开S时产生自感电动势将使D与L中的电流值从稳定状态逐渐减小，D将渐渐变暗，而不是立即熄灭．在电路（b）中，L与D并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从稳定值逐渐减小，故S断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将先变得更亮，然后渐渐变暗．故选项D正确．点评：通过本题你应该分清断开S时，什么时候“逐渐变暗”，什么时候“先变得更亮，然后逐渐变暗”．11.C 解析：合上开关后，由于a灯和线圈相连后接在电路中，当电路中电流变化时，线圈对电流有阻碍作用，所以闭合开关后，b先亮，a后亮；断开开关后a、b都要过一会再灭.二、填空题12.变化运动感应电流三、计算题13.解析：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快．根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．点评：环形焊接金属工件，磁通量发生了变化，从而产生了感应电流，再由法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小．。
高中物理自感现象涡流
自感现象是电流在电路中流动时产生的，它由磁场的变化引起。
当电流流经线圈时，线圈内部的磁场会发生变化，从而引起自感现象。
在电路中，自感现象会导致电流的变化，从而影响电路的稳定性和可靠性。
涡流是自感现象的一种表现形式，它指的是在电路中流动电流时，电流周围的磁场发生变化，从而引起电流的变化。
涡流的产生与电路中的电阻和电感量有关，当电路中的电阻和电感量发生变化时，涡流也会随之发生变化。
在实际应用中，自感现象常常被用于变压器、电感器、继电器等电路中。
变压器是一种常见的电路元件，它通过改变电流的电压和电流大小来实现电流的传输。
在变压器中，自感现象被用来控制电流的流动和稳定电流的电压。
电感器则是一种通过线圈和电容组成的电路元件，它可以通过自感现象来实现电流的储存和释放。
继电器则是一种利用自感现象来实现开关作用的电路元件。
自感现象是电流在电路中流动时产生的，它对于电路的稳定性和可靠性有着重要的影响。
在电路设计中，需要充分考虑自感现象的影响，以保证电路的正常工作。
《自感现象与涡流》讲义一、自感现象自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身就会产生感应电动势，这个电动势会阻碍原电流的变化。
我们可以通过一个简单的实验来理解自感现象。
假设我们有一个线圈，当电路接通时，电流会逐渐增大。
但由于自感的存在，电流增大的过程并不是瞬间完成的，而是有一个逐渐上升的过程。
当电路断开时，电流瞬间减小，但自感电动势会试图维持原来的电流，从而在断开瞬间产生一个较高的电压。
自感现象的产生是由于线圈中电流变化时，其周围的磁场也随之变化。
根据电磁感应定律，变化的磁场会在线圈中产生感应电动势。
自感电动势的大小与线圈的自感系数以及电流的变化率有关。
自感系数越大，或者电流变化率越大，自感电动势也就越大。
自感系数取决于线圈的匝数、形状、大小以及是否有铁芯等因素。
匝数越多、形状越紧密、有铁芯的线圈，其自感系数通常越大。
自感现象在日常生活和实际应用中有很多例子。
比如，在日光灯中，镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，使灯管启动。
在变压器中，自感现象也起着重要的作用，它有助于实现电压的变换。
二、涡流涡流是另一种电磁感应现象。
当块状金属在变化的磁场中时，金属块内部会产生自成闭合回路的感应电流，这种电流就叫做涡流。
涡流的产生是由于磁场的变化导致金属内部的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，进而形成电流。
涡流具有热效应和磁效应。
由于涡流在金属内部流动时会产生电阻，从而使电能转化为热能，这就是涡流的热效应。
例如，在电磁炉中，就是利用涡流的热效应来加热食物。
涡流的磁效应则在一些电磁设备中得到应用，比如电磁阻尼和电磁驱动。
电磁阻尼是指当导体在磁场中运动时，由于涡流的存在，导体受到的阻力会增大，从而使其运动减缓。
例如，在电表的指针摆动中，通过使用电磁阻尼可以使指针迅速稳定下来，方便读数。
电磁驱动则是利用涡流来实现物体的驱动。
当磁场相对于导体运动时，在导体中产生的涡流会使导体受到一个驱动力，从而跟着磁场运动。
第六节自感现象涡流教学目标：1、了解什么是自感现象、自感系数和涡流，明白影响自感系数大小的因素。
二、了解自感现象的利用和危害的避免。
3、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。
4、利用对自感现象的想象培育想象能力，体验将物理知识应用于生活的进程。
五、体会科技功效对生活的普遍影响，培育对涡流现象的普遍、神奇的应用产生兴趣。
教学进程：一、学习新知识一、电磁感应现象原理：E1==Δφ/Δt 提问二、自感现象3、电感器线圈演示讲解自感（系数）：匝数越多，自感系数越大；加如铁芯，自感系数增大。
作用：有阻碍交流的作用实例：变压器（即互感器）、日光灯电子镇流器个例分析危害：城市无轨电车弓型拾电器电弧火花-烧蚀开关、危及行人。
4、涡流及其应用现象：阻尼摆演示-设问-探讨-释疑概念及成因：空间磁通量转变，空间中的导体就会感应出电流，即涡流。
应用：变压器硅钢片设计原理： --- 解释：为何变压器要有冷却装置？电磁炉发烧原理：金属探测器：危害：使得变压器及电机铁芯内感应涡流，发烧，影响绝缘性能乃至致使火灾事故。
避免办法：铁芯分片组叠，并彼此绝缘。
二、巩固新知识1、小结：自感-涡流-现象-规律-应用2、阅课文：P78-813、练习：（讲义）P81—一、2（讲）、3（提示：自感系数因素）、4（启发分析）、5（启发讲述）4、作业：跋文：1、电磁炉原理：电磁炉是应用电磁感应原理对食物进行加热的。
电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发烧，达到加热食物的目的。
电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。
其工作进程如下：电流电压通过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变成超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。
