第6节 互感和自感.docx

第6节互感和自感少见学生用书Row学习目标练法指导L了解互感现象及互感现象的应用。2 .了解自感现象，认识自感电动势的作用。3 .知道自感系数的意义和决定因素。会分析自感现象中电流的变化。1 .了解互感现象的实质是电磁感应现象。2 .通过通电自感和断电自感的实例分析，了解自感现象。3 .自感电动势的大小与自感系数和电流的变化快慢有关，自感系数由电感线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯等决定。课/前/预/习轻/松/搞/定要点辨析1 .利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈(J)2 .在自感现象中，感应电流的方向一定和原电流的方向相同(X)3 .在自感现象中，感应电流只能阻碍原电流的增加(X)4 .在自感现象中，通过线圈的感应电流不可能大于原电流(J)5 .线圈中的自感电动势较大时，其自感系数一定较大(X)预习自检1 .关于线圈自感系数的说法错误的是()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解析自感系数的大小是由线圈的匝数、形状、粗细、有无铁芯等决定的，与电流大小、自感电动势大小无关，匝数越多，自感系数越大，有铁芯时，自感系数显著增大，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。答案A2 .在无线电仪器中，常需要在距离较近的地方安装两个线圈，并要求一个线圈中有电流变化时,对另一个线圈中的电流影响尽量小,则下图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是（）解析某一个线圈的磁场通过另一个线圈的磁通量的变化率越小，影响则越小，欲使两线圈由于互感的影响尽量小，应放置成D选项的情形,这样其一个线圈的磁场通过另一个线圈的磁通量的变化应为零，故D选项正确。答案D3 .在如图所示的电路中，开关S断开之前与断开之后的瞬间，通过灯A的电流方向是（）A.一直是由到办B.先是由到儿后无电流C.先是由到儿后是由办到QD.无法判断解析S闭合瞬间由电源对A供电，通过A的电流方向由到九S断开瞬间，由线圈L对A供电，线圈L中自感电动势方向由左向右，对A供电时电流方向由办到故C选项正确。答案C课/堂/效/果题/组/检/测题组一自感现象和自感电动势1 .（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时，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，所以电流减小，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AD2 .在生产实际中,有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时,线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全。为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（）解析闭合S时，二极管处于反向截止状态，不影响电路正常工作。断开S时，由于自感现象，线圈跟二极管D组成闭合回路，此时二极管处于正向导通，可以避免电弧的产生，故D选项正确。答案D题组二通电自感和断电自感3 .如图所示的电路中，带铁芯的线圈L与灯A并联，线圈的电阻远小于灯的电阻，当闭合开关S后灯正常发光。以下说法中正确的是（）A.断开开关S,灯A立即熄灭8 .断开开关S,灯A闪亮一下后熄灭C.用阻值与线圈相同的电阻取代L接入电路，断开开关S,灯A逐渐熄灭D.用阻值与线圈相同的电阻取代L接入电路，断开开关S,灯A闪亮一下后熄灭解析开关断开前，电路稳定，灯A正常发光，线圈相当于直导线，电阻较小，故流过线圈的电流较大；开关断开后，线圈中的电流会减小，发生自感现象，线圈成为A、L回路的电源，故灯泡反而会更亮一下后熄灭，故A错误，B正确；若用电阻值与线圈L相同的电阻取代，断开开关S,回路中没有自感现象产生，灯A立即熄灭，故C、D错误。答案B4.（多选）如图所示，电源的电动势为£,内阻r忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。以下说法正确的是（）A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，并亮度保持稳定B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，并亮度保持稳定C.开关断开后瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D.开关断开后瞬间，电流自右向左通过A灯解析开关闭合，A灯立刻亮，因为电源没有内阻，所以A灯两端的电压保持不变，灯泡亮度稳定，故A正确。因为L是一个自感系数相当大的线圈，所以开关闭合时B灯不亮，然后逐渐变亮，最后亮度稳定，故B错误。两个灯泡电阻一样，若L也没有电阻，则断开S前后A灯的电流相同，不会闪亮；若L有电阻，则断开S前通过B的电流小于通过A的电流，所以断开S后A也不会闪亮一下，故C错误。开关断开后瞬间，L产生感应电流，在回路中通过A灯的电流方向为从右向左，故D正确。故选A、Do答案AD前后/卯固快/遹提/能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产生自感电动势也是电磁感应的一种特殊情况,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£=以可知，选项D正确。答案D2 .（多选）关于自感系数，下列说法正确的是（）A.其他条件相同，线圈越粗自感系数越大8 .其他条件相同，线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同，线圈越细自感系数越大D.其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的自感系数小解析线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，即与大小、形状、匝数和是否有铁芯都有关。答案AB9 .如图所示，L为电阻很小的线圈，Gl和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计。当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。那么，当开关S断开时（）A. Gl和G2的指针都立即回到零点B. Gl的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C. Gl的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D. Gl的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点解析S断开后，自感电流的方向与G2原电流方向相同，与Gl原电流方向相反。故D项正确。答案D4 .（多选）如图所示的电路中，Al和A2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，A2先亮Al后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，Al和Az始终一样亮C.断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，Al过一会儿熄灭D.断开开关S切断电路时，Al和A2都要过一会儿才熄灭解析S闭合接通电路时，A2支路中的电流立即达到最大，A2先亮；由于线圈的自感作用，Al支路电流增加得慢，Al后亮。Al中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，Al与A2并联，亮度一样，故A正确，B不正确；S断开时，L和Ai、A2组成串联的闭合回路，AI和A2亮度一样，L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使AI和A2过一会儿才熄灭，故D选项正确。答案AD5 .（多选）如图所示的电路中，三个灯泡Li、L2、L3的电阻关系为Ri<R2<R39电感线圈L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。开关S从闭合状态突然断开时，下列判断错误的是（）A. Ll逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗B. Ll逐渐变暗，Lz立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗C. L2立即熄灭，L1.L3均逐渐变暗D. Li、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗解析开关S从闭合状态突然断开时，L中产生方向向右的自感电动势，Ll逐渐变暗，L2立即熄灭（理想二极管单向导电），L3先变亮后逐渐变暗（L3中原电流小于Ll中原电流），选项B正确，A、GD错误。答案ACD6 .如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路,L两端并联一只电压表，用来测定自感线圈的直流电压，在测定完毕后，将电路拆卸时应（）A.先断开SlB.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻K解析因Sl断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2,B正确，A错误。不能在通电状态下拆除电阻和电流表，因此C、D错误。答案B7 .图中灯泡A1.A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则()A. S闭合瞬间，Ai、A2同时发光，接着Al变暗，Az变得更亮B. S闭合瞬间，Al不亮，A2立即亮C. S闭合瞬间，Ai、A2都不立即亮D.稳定后再断开S瞬间，A2熄灭，AI灯亮且比原A2更亮解析S闭合瞬间，L支路中的电流从无到有发生“变化”，因此，在L中产生自感电动势阻碍电流增加，S接通的极短时间内L中电流几乎为零，L并没有起到“短路”的作用，Al灯中有电流通过，Ai.A2同时亮，由于L中电流从无到有很快稳定，感应电动势消失，上述那种对电流的阻碍作用不再存在，L对Al灯的短路作用形成，Al灯便熄灭，由于电路的电阻变小，故电流变大，A2灯便显得更亮。答案A8.如图所示的电路中，线圈L的电阻不计，贝!J()1 .S闭合瞬间，A板带正电，3板带负电8 .S保持闭合，A板带正电，5板带负电9 .S断开瞬间，A板带正电，3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，3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，JB板带正电。答案A能力进阶集训（二）"见学生用书p023易/错/疑/难/题/组10 如图所示，光滑水平绝缘面上有两个静止的金属环，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是（）A.两环都向右运动B.两环都向左运动C.环1静止，环2向右运动D.两环都静止解析条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止。环2中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动。答案C11 如图所示，开关S是闭合的，流过线圈L的电流为i,流过灯泡的电流为必且在力时刻，开关S断开，那么流过灯泡的电流i随时间£变化的图象是图中的（）解析S断开后的瞬间L与灯泡构成闭合回路，流过灯泡的电流反向且从i开始减小，故D项正确。答案D12 （多选）某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是（）A.沿Ab方向的磁场在迅速减弱B.沿Ab方向的磁场在迅速增强C.沿A4方向的磁场在迅速增强D.沿BA方向的磁场在迅速减弱解析感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱，或原磁场方向向上，且沿R4方向增强，所以A、C有可能。答案AC13 （多选）电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变的电流，它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法中正确的是（）A.电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B.电磁炉可以用陶瓷器皿