人教版选修3-2第四章第六节 互感和自感(同步辅导课件62PPT+课后检测)

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名称 人教版选修3-2第四章第六节 互感和自感(同步辅导课件62PPT+课后检测)
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科目 物理
更新时间 2014-11-24 20:21:54

文档简介

1.下列哪些单位关系是不正确的 (  )
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得L=,取E=1伏 ( http: / / www.21cnjy.com ),=1安/秒,得1亨=1·秒=1欧·秒,故A、D关系正确,B关系不正确,由E=n知C关系正确.故单位关系不正确的为B项.
【答案】 B
2.(2014·重庆市一中高二上学期期末) ( http: / / www.21cnjy.com )某同学为了验证断电自感现象,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如图4 6 9所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮的现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 (  )
图4 6 9
A.电源的内阻较大
B.小灯泡的电阻偏大
C.线圈的直流电阻偏大
D.线圈的自感系数较大
【解析】 断电自感现象中,小灯泡能否闪亮, ( http: / / www.21cnjy.com )要看断电前通过线圈的电流和通过小灯泡的电流的大小关系,若通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流,则断电后,电感线圈L与小灯泡构成回路,电感线圈L中的感应电动势阻碍其中的电流变化,使得通过小灯泡的感应电流大于原来电源给小灯泡提供的电流,使得小灯泡出现闪亮的现象.所以最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是断电前通过线圈的电流没有明显大于通过小灯泡的电流,即线圈的直流电阻偏大.
【答案】 C
3.在同一铁芯上绕着两个线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈,单刀双掷开关原来接在点1,现把它从1扳向2,如图4 6 10所示,试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是 (  )
图4 6 10
A.先由P→Q,再由Q→P
B.先由Q→P,再由P→Q
C.始终由Q→P
D.始终由P→Q
【解析】 开关由1扳到2,线圈A中电流产生的磁场由左向右先减小后反向增加,由楞次定律可得R中电流始终由Q→P,选项C正确.
【答案】 C
图4 6 11
4.(2014·佛山一中高二检测)在如 ( http: / / www.21cnjy.com )图4 6 11所示的电路中,L为电阻很小的线圈,G1和G2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G1指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象是 (  )
A.G1和G2指针都立即回到零点
B.G1指针立即回到零点,而G2指针缓慢地回到零点
C.G1指针缓慢回到零点,而G2指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点
D.G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点
【解析】 电流表指针的偏转方向与电 ( http: / / www.21cnjy.com )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,G1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、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间,即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零,而G1中的电流和原方向相反,变为自左向右,和G2中的电流同时减为零.也就是G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点,故D项正确.
【答案】 D
图4 6 12
5. 如图4 6 12所示的电路中 ( http: / / www.21cnjy.com ),电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是(  )
【解析】 闭合开关S后,灯泡D直接发光,电感 ( http: / / www.21cnjy.com )L的电流逐渐增大,电路中的总电流也将逐渐增大,电源内电压增大,则路端电压UAB逐渐减小;断开开关S后,灯泡D中原来的电流突然消失,电感L中的电流通过灯泡形成的闭合回路逐渐减小,所以灯泡D中电流将反向,并逐渐减小为零,即UAB反向逐渐减小为零,所以选项B正确.
【答案】 B
图4 6 13
6.(多选)(2014·山 ( http: / / www.21cnjy.com )东省实验中学高二检测)如图4 6 13所示,E为电池组,L是自感线圈(直流电阻不计),D1、D2是规格相同的小灯泡.下列判断正确的是(  )
A.开关S闭合时,D1先亮,D2后亮
B.闭合S达稳定时,D1熄灭,D2比起初更亮
C.断开S时,D1闪亮一会
D.断开S时,D1、D2均不立即熄灭
【解析】 开关S闭合时D ( http: / / www.21cnjy.com )1、D2同时亮,电流从无到有,线圈阻碍电流的增加,A错.闭合S达稳定时D1被短路,电路中电阻减小,D2比起初更亮,B对.断开S时,线圈阻碍电流减小,故D1会闪亮一下,而D2在S断开后无法形成通路,会立即熄灭,所以C对,D错.
【答案】 BC
图4 6 14
7.(多选)如图4 6 14所示是一种 ( http: / / www.21cnjy.com )延时开关.当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,将C线路接通.当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放.则下列说法中正确的是(  )
A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用
B.由于B线圈的电磁感应作用,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
【解析】 当S1闭合时,线圈A有电流通 ( http: / / www.21cnjy.com )过,使F产生磁场使得D被F吸下.显然当S1断开时,线圈A中的电流消失,此时磁感应强度减小,A、B线圈中穿过的磁通量均发生变化.由于A线圈已经断开,在其中不产生感应电流,对磁场强度的减小没有抑制作用;而B线圈中产生感应电流,该电流产生的磁场抑制F中原磁场的减弱,这即是延迟效应产生的原因.当然,如果S2断开的话,线圈B也不产生感生电流,不会对F中磁场的减弱产生阻碍作用.选项B、C正确.
【答案】 BC
图4 6 15
8.(多选)(2014·南通高二检 ( http: / / www.21cnjy.com )测)如图4 6 15所示,A、B,C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计).则(  )
A.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭
C.电路接通稳定后,BC灯亮度相同,A灯熄灭
D.电路接通稳定后,S断开时,C灯立即熄灭
【解析】 S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐 ( http: / / www.21cnjy.com )熄灭,选项A正确;S闭合时,B灯先不太亮,然后亮,选项B错误;电路接通稳定后,BC灯亮度相同,A灯不亮,选项C正确,电路接通稳定后,S断开时,ABC灯逐渐熄灭,选项D错误.
【答案】 AC
图4 6 16
9.(2014·南京师大附中高二检测 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图4 6 16所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同.由于存在自感现象,在开关S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是(  )
A.闭合时,LA先达最亮;断开时,LA后暗
B.闭合时,LB先达最亮;断开时,LB后暗
C.闭合时,LA先达最亮;断开时,LA先暗
D.闭合时,LB先达最亮;断开时,LB先暗
【解析】 闭合时,线圈对电流的增大有阻 ( http: / / www.21cnjy.com )碍作用,所以干路中的电流全部流经LA,而LB与R并联在电路中,故闭合时,LA先达最亮;断开时,线圈对电流的减小有阻碍作用,产生自感电动势,与LA组成闭合回路,所以LA慢慢变暗,故A对.
【答案】 A
10.一个线圈的电流在0.00 ( http: / / www.21cnjy.com )1 s内有0.02 A的变化,产生50 V的自感电动势,求线圈的自感系数.如果这个电路中的电流的变化率变为40 A/s,自感电动势又有多大?
【解析】 (1)由EL=L,
得L== H=2.5 H.
(2)E=L=2.5×40 V=100 V.
【答案】 (1)2.5 H (2)100 V
图4 6 17
11.如图4 6 17所示的电路中,电 ( http: / / www.21cnjy.com )流表的内阻不计,电阻R1=2.5 Ω,R2=7.5 Ω,线圈的直流电阻可以忽略.闭合开关S的瞬间,电流表读数I1=0.2 A,当线圈中的电流稳定后,电流表的读数I2=0.4 A,试求电池的电动势和内阻.
【解析】 闭合开关S的瞬间,R1和R2串联接入电路,由闭合电路欧姆定律得I1=
电路稳定后,R2被短路,由闭合电路欧姆定律得
I2=
联立解得E=3 V r=5 Ω.
【答案】 3 V 5 Ω
12.
图4 6 18
如图4 6 18所示,电源的电动势E=15 ( http: / / www.21cnjy.com ) V,内阻忽略不计.R1=5 Ω,R2=15 Ω,电感线圈的电阻不计,求当开关S接通的瞬间,S接通达到稳定时及S切断的瞬间流过R1的电流.
【解析】 开关S接通瞬间,流 ( http: / / www.21cnjy.com )过线圈L的电流不能突变,所以流过R1的电流仍为0.达到稳定时,线圈相当于导线,所以流过R1的电流为I1==A=3 A.开关S断开瞬间,流过线圈L的电流不能突变,所以流过R1的电流仍为3 A.
【答案】 0 3 A 3 A(共62张PPT)
教学教法分析
课前自主导学
当堂双基达标
课后知能检测
教学方案设计
课堂互动探究
6 互感和自感
●课标要求
1.通过实验,了解自感现象.
2.举例说明自感现象在生活和生产中的应用.
●课标解读
1.通过实验,了解互感现象和自感现象,以及对它们的利用和防止.
2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因,以及磁场的能量转化问题.
4.认识互感和自感是电磁感应现象的特例,感悟特殊现象中有它的普遍规律,而普遍规律中又包含了特殊现象的辩证唯物主义观点.
●教学地位
本节知识属于电磁感应规律的应用,在高考中被考查到的几率不高,题目难度不大,题型一般为选择题.
●新课导入建议
行驶在大街上的无轨电车,车顶上拖着两条长长的“辫子”——电弓.当道路不平车身颠簸时,电弓有可能瞬间脱离电网线,这时在电弓与电网线之间就会闪现出电火花,同时发出“啪、啪”的响声.这是什么原因呢?学习本节知识后,就能解决这个问题了.
●教学流程设计
课 标 解 读 重 点 难 点
1.了解互感现象及互感现象的应用.
2.了解自感现象,认识自感电动势对电路中电流的影响.
3.了解自感系数的意义和决定因素.
4.知道磁场具有能量. 1.对自感现象的理解.(重点)
2.自感系数的决定因素.(重点)
3.发生自感时,回路电流的大小及方向的判断.
(难点)
4.对通电自感和断电自感的理解及应用.(难点)
1.基本知识
(1)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______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的现象.产生的电动势叫作_____________.
变化
互感电动势
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,________、收音机的“__________”就是利用互感现象制成的.
③危害
互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,在电力工程中和电子电路中,有时会影响电路正常工作.
变压器
磁性天线
(2)自感现象
①定义
当一个线圈中的电流______时,它所产生的______的磁场在它本身激发出感应电动势的现象.产生的电动势叫作_____________.
变化
变化
自感电动势
②通电自感和断电自感
电路 现象 自感电动势的作用
通电自感 接通电源的瞬间,灯泡A1
———————————————— ______电流的增加
断电自感 断开开关的瞬间,灯泡A
__________ ______电流的减小
较慢地亮起来
阻碍
逐渐变暗
阻碍
2.思考判断
(1)互感现象只能发生于绕在同一铁芯的两个线圈之间,而不可能产生于相互靠近的电路之间.( )
(2)互感现象和自感现象均属于电磁感应现象.( )
(3)自感现象中感应电流的方向一定与引起自感的原电流的方向相反.( )
×

×
3.探究交流
自感电动势的作用是什么?方向如何?
【提示】 作用:总是阻碍导体中原电流的变化.
方向:当原来的电流增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来的电流减小时,自感电动势与原来电流方向相同.
1.基本知识
(1)自感系数
①自感电动势的大小
E=_____,其中L是自感系数,简称自感或电感.
单位:_____,符号:___.
②决定线圈自感系数大小的因素
线圈的_____、_____、_____,以及是否有_____等.
亨利
H
大小
形状
圈数
铁芯
(2)磁场的能量
①线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源的能量输送给_______,储存在______中.
②线圈中电流减小时,_______中的能量释放出来转化为电能.
线圈
磁场
线圈
2.思考判断
(1)线圈的自感系数大,其电阻一定大.( )
(2)在断开电路时,与线圈并联的灯泡会亮一下后再逐渐熄灭,说明能量不再守恒了.( )
(3)自感系数越大,自感电动势就越大.( )
×
×
×
3.探究交流
在演示断电自感时,开关断开后小灯泡并不立即熄灭,这一现象是否违背了能量守恒定律?小灯泡消耗的电能是从何处获得的?
【提示】 线圈中有电流时,线圈就具有了磁场能,断开开关后,线圈相当于电源,线圈中所储存的磁场能转化为电能,给灯泡提供能量,这一现象并不违背能量守恒定律.
【问题导思】 
1.互感现象中能量是怎样转化的?
2.电感线圈在电路中的作用是什么?
3.自感电动势怎样产生?如何确定它的方向?
1.对互感现象的理解
(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于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传到另一个电路.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.
2.对自感现象的理解
(1)对自感现象的理解
自感现象是一种电磁感应现象,遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律.
(2)对自感电动势的理解
①产生原因
通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在原线圈上产生感应电动势.
②自感电动势的方向
当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同(即:增反减同).
③自感电动势的作用
阻碍原电流的变化,而不是阻止,原电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长,即总是起着推迟电流变化的作用.
(3)对电感线圈阻碍作用的理解
①若电路中的电流正在改变,电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化,使得通过电感线圈的电流不能突变.
②若电路中的电流是稳定的,电感线圈相当于一段导线,其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的.
(多选)(2014·湖南浏阳高二检测)如图
4 6 1所示的电路中,是自感系数很
大的线圈,但其自身的电阻几乎为零.
LA、LB是两个相同的灯泡,下列说法
中正确的是(  )
A.开关S由断开变为闭合,LA、LB同时发光,之后亮度不变
B.开关S由断开变为闭合,LA立即发光,之后又逐渐熄灭
C.开关S由闭合变为断开的瞬间,LA、LB同时熄灭
D.开关S由闭合变为断开的瞬间,LA再次发光,之后又逐渐熄灭
【审题指导】 解答本题应把握以下两点:
(1)电流变化时,电感线圈对电流的变化有阻碍作用.
(2)电流稳定时,电感线圈相当于一段导线的作用.
【解析】 S闭合的瞬间,通过L的电流从无到有发生变化,从而产生阻碍作用,LA有电流通过而发光;电流稳定后过L的电流恒定时无阻碍作用,LA被L短路两端无电压而熄灭,所以A错B正确,开关S断开的瞬间,通过L的电流减小而产生感应电动势(或说阻碍电流的减小)从而有电流通过LA再次发光,故C错,D正确.
【答案】 BD
1.(2014·贵阳一中高二检测)如图4 6 2所示,R为定值电阻,电感L的值很大,电源内阻不可不计,A、B是完全相同的两只灯泡,当开关S闭合时,下列判断正确的是(  )
A.灯A比灯B先亮,然后灯A熄灭
B.灯B比灯A先亮,然后灯B逐渐变暗
C.灯A与灯B一起亮,而后灯A熄灭
D.灯A与灯B一起亮,而后灯B熄灭
【解析】 开关S闭合时,B灯立即亮,A灯由于电感L的自感作用,将逐渐变亮.由于总电流逐渐变大,路端电压变小,B灯逐渐变暗,选项B符合要求.
【答案】 B
【问题导思】 
1.通电瞬时、断电瞬时、电路稳定时自感线圈在电路中各起什么作用?
2.断电自感现象中,为什么有时候灯泡逐渐熄灭,有时候灯泡闪亮后再逐渐熄灭?
1.明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大还是减小).
2.判断自感电动势方向,电流增强时(如通电时),自感电动势方向与电流方向相反;电流减小时(如断电时),自感电动势方向与电流方向相同.
3.分析线圈中电流变化情况,电流增强时(如通电时),由于自感电动势方向与原电流方向相反,阻碍原电流增加,电流逐渐增大;电流减小时(如断电时),由于自感电动势方向与原电流方向相同,阻碍原电流减小,线圈中电流方向不变,电流逐渐减小.
4.明确电路中元件与自感线圈的连接方式,若元件与自感线圈串联,元件中的电流与线圈中电流有相同的变化规律;若元件与自感线圈并联,元件上的电压与线圈上的电压有相同的变化规律;若元件与自感线圈构成临时回路,元件成为自感线圈的临时外电路,元件中的电流大小与线圈中电流大小有相同的变化规律.
5.分析阻碍的结果,具体见下表
与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡
电路图
通电时 电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮 电流突然变大,然后逐渐减小达到稳定,灯泡先亮后逐渐变暗
断电时 电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变 ①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;
②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗.
两种情况灯泡电流方向均改变
(多选)如图4 6 3所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.开关S从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有(  )
A.a先变亮,然后逐渐变暗
B.b先变亮,然后逐渐变暗
C.c先变亮,然后逐渐变暗
D.b、c都逐渐变暗
【解析】 S断开前,灯泡a、b、c中的电流相同,均为I.L1中的电流I1=2I,L2中的电流I2=I.当S断开后,电源被撤除,剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路.灯泡b、c中的电流由I逐渐减小,两灯逐渐变暗.灯泡a里的电流先由I增至2I,然后逐渐减小,所以灯泡a先变亮后变暗.A、D两项正确.
【答案】 AD
2.(多选)(2014·辽原高二检测)如图4 6 4所示的电路中,两个相同的电流表,零刻点在刻度盘的中央.当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;当电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通且稳定时再断开开关的瞬间,下列说法正确的是(  )
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.两指针都向右摆
D.两指针都向左摆
【解析】 电路接通且稳定时,两支路均有自左至右的电流.当开关断开的瞬间,L将产生自左至右的自感电流以阻碍原电流变化.且此时L所在支路只能与R所在支路串联形成回路,则自感电流自右至左流经R所在支路.故选A.
【答案】 A
(多选)(2014·重庆一中高二检测)如图4 6 5甲、乙电路中,电阻R和电感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则(  )
A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
【规范解答】 甲图中,电灯A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关S时,线圈L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,开关断开的瞬间,电灯A的电流不变,以后电流渐渐变小.因此,电灯渐渐变暗;
乙图中,电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关S时电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小,电感线圈相当于一个电源给灯A供电,因此在这一短暂的时间内,反向流过A的电流是从IL开始逐渐变小的,所以电灯要先亮一下,然后渐渐变暗.故选项A、D正确.
【答案】 AD
在开关断开时,电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小,此时电感线圈在电路中相当于一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后电流开始缓慢减小到零.断开开关后,灯泡是否瞬间变得更亮,取决于当初两支路中电流大小关系.
1.(2014·大庆一中高二检测)通过一个线圈的电流在均匀增大时,则这个线圈的(  )
A.自感系数也将均匀增大
B.自感电动势也将均匀增大
C.磁通量保持不变
D.自感系数和自感电动势不变
【解析】 线圈的磁通量与电流大小有关,电流增大,磁通量增大,故C项错误;自感系数由线圈本身决定,与电流大小无关,A项错误;自感电动势EL=L ,与自感系数和电流变化率有关,对于给定的线圈,L一定,已知电流均匀增大,说明电流变化率恒定,故自感电动势不变,B项错误,D项正确.
【答案】 D
2.关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是(  )
A.线圈中电流变化越大,线圈自感系数越大
B.对于某一线圈,自感电动势正比于电流的变化量
C.一个线圈的电流均匀增大,这个线圈的自感系数、自感电动势都不变
D.自感电动势总与原电流方向相反
【解析】 线圈的自感系数L只由线圈本身的因素决定,选项A错误.由E自=L 知,E自与 成正比,与ΔI无直接关系,选项B错误,C正确.E自方向在电流增大时与原电流方向相反,在电流减小时与原电流方向相同,选项D错误.
【答案】 C
3.(2014·辽宁省实验中学高二检测)如图4 6 6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,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路拆除时应(  )
A.先断开S2
B.先断开S1
C.先拆除电流表
D.先拆除电阻R
【解析】 只要不断开S1,线圈L与电压表就会组成闭合回路,在断开S2时,线圈L会因此产生感应电流,电流的方向与原来方向相同.这时流过电压表的电流方向与原来电流方向相反,电压表中的指针将反向转动,损坏电压表,所以必须先拆下电压表,即断开S1.
【答案】 B
4.(2014·吉林市一中高二检测)如图4 6 7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(  )
A.灯A立即熄灭
B.灯A慢慢熄灭
C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭
【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,灯就立即熄灭.
【答案】 A
5.如图4 6 8所示,L是自感系数较大的一个线圈,电源的电动势为E=6 V,开关S已闭合,当S断开时,在L中出现的自感电动势E′=100 V,求此时a、b两点间的电势差.
【解析】 当S断开后,线圈中出现的自感电动势阻碍原电流的减小,因此电动势方向与线圈中原电流方向相同,即L的右端电势高于左端电势,由于S断开时,a、b两点间断路,相当于电阻很大,所以整个回路中由电动势造成的电势差集中在a、b两点间,φb-φa=E+E′=(6+100) V=106 V,即a点的电势比b点低106 V.
【答案】 -106 V
【备课资源】
1.(多选)(2014·北京海淀期末)如图教4 6 1所示,电路中的A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.当开关S断开与闭合时,A、B灯泡发光情况是 (  )
A.S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮
B.S刚闭合后,B灯亮一下又逐渐变暗,A灯逐渐变亮
C.S闭合足够长时间后,A灯泡和B灯泡一样亮
D.S闭合足够长时间后再断开,A、B灯逐渐熄灭
【解析】 S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮,选项A正确B错误;S闭合足够长时间后,A灯泡熄灭,B灯泡亮.S闭合足够长时间后再断开,电容器C通过灯泡B放电,B灯逐渐熄灭,由于L产生自感电动势,与A灯构成闭合电路,A灯逐渐熄灭,选项C错误,D正确.
【答案】 AD
2.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,如图教4 6 2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】 采用双线绕法时,线圈上相邻两条导线的电流方向是相反的,这两根导线产生的磁场相互抵消.因此,总的来说,电流通过该线圈时几乎不会产生磁场(合磁场),从而也就没有自感现象发生.C正确.
【答案】 C
3.(多选)如图教4 6 3所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是(  )
A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
【解析】 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0,A1、A2串联,电流始终相等,都是过一会儿才熄灭,故选A、D.
【答案】 AD
4.(2014·淮安高二检测)如图教4 6 4所示为研究自感实验电路图,并用电流传感器显示出在t=1×10-3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图教4 6 5).已知电源电动势E=6 V,内阻不计,灯泡R1的阻值为6 Ω,电阻R的阻值为2 Ω.
(1)线圈的直流电阻RL=________Ω.
(2)开关断开时,该同学观察到的现象是___________,并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________ V.
S断开后,L、R、R1组成临时回路
电流由1.5 A逐渐减小,所以灯会闪亮一下再熄灭,自感电动势E=IL(R+RL+R1)=15 V.
【答案】 (1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗,最后熄灭 15
课后知能检测
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