高中物理选修3-2第四章电磁感应-6.互感和自感（课件）
文档属性
| 名称 | 高中物理选修3-2第四章电磁感应-6.互感和自感（课件） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-08-28 09:41:41 | ||
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文档简介
课件66张PPT。吕 叔 湘 中 学
庞 留 根互感和自感互感和自感一、互感现象
1、互感 2、互感的应用 3、互感的防止
二、自感现象 实验1:演示通电自感
实验2:演示断电自感
1、自感现象 2、自感电动势的方向
3、自感现象的利弊
三、自感系数 ， 1.自感电动势的大小 2.自感系数
四、磁场的能量
“问题与练习” 1 例1 例2 例3
巩固练习1 2 3 4
A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
B组能力训练题1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12新课标要求1．知道什么是互感现象和自感现象。
2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
★教学重点
自感现象产生的原因及特点。
★教学难点
运用自感知识分析解决实际问题。引入新课 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么?只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。 这里有两个问题需要我们思考：（1）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？
（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？一、互感现象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？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。我们现在来思考第一个问题： 1、互感：当一个线圈中电流变化，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，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。变压器和收音机里的磁性天线就是利用互感现象制成的。2、互感现象的应用：3、互感现象的防止：互感现象有其有利的一面，也有其不利的一面。任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象.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，例如在电路板的刻制时，这时就要设法减小电路间的互感现象。一、二、自感现象 ［实验1］演示通电自感现象。如图所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？ 跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 ［实验2］演示断电自感如图所示，接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象？S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭. 为什么A灯不立刻熄灭？当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。
灯A闪亮一下，说明流过A的电流
比原电流大。 i—t 变化图，如下图所示.实验11、自感现象：导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。2、自感电动势的方向： 自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的，即线圈中的电流不能“突变”。具体而言： ① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 ② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。3、自感现象的利弊： 自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。 日光灯就是利用镇流器线圈中产生很大的自感电动势帮助日光灯点燃；“问题与练习”中的延时继电器也是利用线圈的自感现象工作的。变压器、电动机等器材都有很大的线圈,当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势,使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至引起人身伤害.因此,电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中,最好使用油浸开关,即把开关的接触点浸在绝缘油中,避免出现电火花.三、自感系数 1、自感电动势的大小决定于哪些因素？ 写成公式为电流的变化率与磁通量的变化率相似，电流的变化率反映电流变化的快慢，其值等于电流的变化量与所用时间的比值。2、自感系数自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。线圈的自感系数与哪些因素有关？线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关。 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 3、自感系数的单位——更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）
1H=103 mH 1H=106μH亨利，符号H，四、磁场的能量在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 开关接通后，线圈中存在稳定的电流，线圈内部铁芯存在很强的磁场，穿过线圈的磁通量很大；在开关断开瞬间，线圈中的电流迅速减小到0，穿过线圈的磁通量也迅速减小到0，使线圈产生感应电动势，这时线圈就相当于一个电源。由于开关断开很快，故穿过线圈的磁通量变化很快，就产生了较大的感应电动势，使灯泡两端的电压增大了。线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？
电的“惯性”大小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，也可以说线圈能体现电的 “惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。即线圈中的电流不能“突变”。 P25“问题与练习” 1. 如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起,因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开,过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。 线圈A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈 B中无感应电流。 解析：断开开关S时，线圈A中电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场力大时，才将衔铁D拉起，触头C离开．返回自感现象的利弊这是一道解释型论述题，关键是分析清楚题中有哪些过程及过程与过程间有哪些联系，分析清楚从现象的产生、发展、到结果，引起了哪几个物理量的变化以及怎样变化。本题中当S闭合时, 线圈A的磁场对衔铁D的吸引,使工作电路正常工作。断开S时, 线圈B中的感应电流的磁场, 继续对衔铁D发生吸引力作用, 但作用力逐渐减小直至弹簧将衔铁拉起,工作电路断开。电磁感应现象与生活、生产、联系非常紧密，解答这种题的关键是从实际问题中提炼出我们所学过的物理模型，然后按相应方法求解。点评：题目返回自感现象的利弊【例1】 如图所示，电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S，使电路达到稳定,灯泡D发光。则 （ ）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中, 断开S，D将先变得更亮, 然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗AD解见下页 因R、L阻值很小，在电路甲中，线圈L与灯泡D串联，L中电流很小，断开S时自感电动势较小，自感作用使D与L中的电流值从S接通稳定后开始减小，D将逐渐变暗，而不是立即熄灭。 解析：在电路乙中，L与D、R并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从开始的稳定值逐渐减小，所以断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将变得更亮，然后渐渐变暗。 正确选项为AD S接通后电路稳定，比较L与D中电流大小，S断开后，因自感作用L、D、R构成回路有电流,判断D变暗还是变亮，关键是看S断开后从L流到D中的电流比D中原来（S未断开时）的电流是大还是小。点评：例1【例2】如图示，L 是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势。先将K接通，稳定后再将K断开。若将L中产生的感应电动势记为EL，则在接通和断K的两个瞬间，以下所说正确的是 （ ）
A．两个瞬间EL都为零
B．两个瞬间EL的方向都与E相反
C．接通瞬间EL的方向与E相反
D．断开瞬间EL的方向与E相同CD解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，闭合开关时，电路中电流有增大的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相反，所以C正确。 解：断开开关时，电路中电流有减小的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相同，所以D正确。 【例3】如图所示，自感线圈的自感系数很大, 电阻为零.电键K原来是合上的，在K断开后，分析：
（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？
（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？ 灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。解析：K断开后，原来电源提供给小灯泡的电流立即消失，但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡，使小灯泡逐渐变暗到熄灭。所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,再逐渐变暗到最后熄灭。小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。（1）若R1＞R2，即I1＜I2，（2）若R1＜R2，即I1＞I2，巩固练习1 1．下列关于自感现象的说法中，正确的是 （ ）
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACD巩固练习2 2．磁通量的单位是_____，磁感强度的单位是_____，自感系数的单位是_____。2-1．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DWbHT巩固练习3 3．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 （ ）
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯立即亮，小灯立即熄灭
C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭A巩固练习4 4．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则 （ ）
A．电键S闭合时，灯泡D1、Ｄ2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮
B．电键S闭合时，灯泡D1很亮，
D2逐渐变亮，最后一样亮
C．电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，
而D1会亮一下后才熄灭
D．电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，
而D2会更亮后一下才熄灭ACA组能力训练题11、右图为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的，现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从 端到 端，这个实验是用来演示
现象。断路时的自感K断开的瞬间L中电流突然减小，L中产生阻碍电流减小的感应电动势，L成为新的电源,但电流只能在原方向上减小.K闭合时L中电流的方向是b→L→a，解析：baA组能力训练题22、大型电动机正常工作时电流很大，如果用普通闸刀断开电路，闸刀的金属片之间会产生电火花，严重时甚至会烧毁闸刀、引起人身伤害,其原因是
。电路断开时电流减少得很快，电动机的线圈内产生很大的自感电动势，高电动势把空气击穿,就发生电火花，发生伤害事故。因此大功率的电动机的开关都浸没在耐高压的绝缘油中。 A组能力训练题33．在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。图3中，最能符合这样要求的一幅图是 （ ）D 线圈有电流通过时产生磁场，对其他线圈有无影响实质是：是否引起电磁感应现象——即看穿过邻近线圈的磁通量有无变化.通过分析知D图中一个线圈产生的磁场很少穿过另一个线圈，因而是最符合要求的。解析：A组能力训练题4下列关于自感现象的说法中，正确的是：（ ）
A、自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B、线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C、线圈中的自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D、加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACDA组能力训练题5关于线圈的自感系数，下列说法正确的是：（ ）
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DA组能力训练题66、右图是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的多匝线圈，A是一灯泡，起初开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭，
而是比原来更亮一下再熄灭。
（1）开关断开后通过灯泡A的
电流方向是怎么样的？
（2）在开关断开后电灯泡A为
什么没有立即熄灭？
（3）有人说开关断开的瞬时L中的自感电动势很大，L中的电流突然增大，所以电灯比原来更亮一下再熄灭。这种说法对不对？简述理由。 （1）开关断开后通过灯泡A的电流方向是b→A→a→L→b；解：（2）在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势，L成为新的电源向A灯供电，所以A灯没有立即熄灭。（3）这种说法不对，L中的自感电动势阻碍电流的减少，但阻碍不是阻止，电流还是在减少， 所以L中的电流不可能增大，只能减少。 A灯比原来更亮一下，只能说明A灯中电流比原来的电流大，所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多。A组能力训练题77．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AC解见下页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； 解析：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。 A组能力训练题88．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C解见下页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AB错误，只有C正确．解析：9．如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来是断开的，电流，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此自感电动势（ ）
A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C．有阻碍电流增大的作用，
因而电流将保持I0不变
D．有阻碍电流增大的作用，
但电流最后还是增大到2I0 A组能力训练题9D解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势要阻碍原电流的增加。 解：而阻碍不是阻止，电路中的电流仍然在发生变化，电流仍要增大，最终达到稳定的状态。 此时线圈中的直流电阻为零，电路中的总电阻为原来的一半，电流为原来的2倍，所以D正确。A组能力训练题1010．如图为演示自感现象的实验电路，线圈L的自感系数比较大，其直流电阻与R的
阻值相同， A1和A2是两个
相同的小灯泡，下列判断
正确的是 ( )
A.接通开关S，灯A1、A2立即正常发光
B.断开开关S，灯A1、A2同时熄灭
C.接通开关S，灯A1逐渐亮起来
D.断开开关S，灯A2先闪亮后再熄灭BCB组能力训练题1如图所示，A．B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈,其直流电阻小于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则：（ ）
A．开关S闭合的瞬间，A比B先
发光，随后B灯变亮
B．闭合开关S，电路稳定时，A灯熄灭
C．断开开关S的瞬间，A灯灯丝不可能被烧断
D．断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭 CDB组能力训练题2如图所示，三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计线圈L与内阻不计电源连接，下列判断正确的有（ ）
A．K闭合的瞬间，b、c两灯一样亮
B．K闭合的瞬间，a灯最亮
C．K断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭
D．K断开之后，a、c两灯逐渐变暗且亮度相同ABDB组能力训练题3家用日光灯电路是利用自感现象的一个常见的例子。日光灯的电路如图示，图中S是启动器（内有双金属片并充氖气），L是镇流器
（有铁芯的线圈）,D是日
光灯灯管。试分析日光灯
工作原理。开关闭合后，220V电压加在启动器S的两端，使启动器玻璃泡内氖气放电，放电产生的热量使玻璃泡内的双金属片膨胀，动触片与静触片短路，电流突然增大，镇流器因电流突变产生很大的自感电动势，这一高电动势使日光灯灯管内汞蒸汽放电，日光灯就发光了。解析：（因为日光灯电路中使用交流电，镇流器线圈的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器的名称由此而来）。拓展:日光灯镇流器的作用有两个方面：一是在启动时给灯管提供高电压；二是在正常使用时限制通过灯管的电流这样分析有利于记忆掌握日光灯的电路图，也有利于理解启动器和镇流器的作用。分析日光灯的电路图时，应以日光灯管为中心。启动器与日光灯管并联,镇流器与日光灯管串联.B组能力训练题4如图所示的电路中，电源内阻不计，L为直流电阻不计的理想线圈，D1、D2、D3为三个完全相同的小灯泡。电键S闭合时D1、D2、D3均发光，则在电键S断开后的一小段时间内，以下说法正确的是 （ ）
A．D1慢慢变暗
B．D1慢慢变亮
C．D3亮度不变
D．D3慢慢熄灭BB组能力训练题55．如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器,当开关S由断开变为闭合时，则 （ ）
A．A灯有电流通过，方向由a到b
B．A灯中无电流通过，不可能变亮
C．B灯立即熄灭，c点电势
低于d点电势
D．B灯逐渐熄灭，c点电势
低于d点电势DB组能力训练题63.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，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 （ ）
A.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C解见下页断开开关时，电源中没有电流流出，线圈L中产生自感电动势阻碍电流的突变，仍然要维持原来的电流一点时间，然后再逐渐减小到0，这时a、b中的电流强度相等，a、b同时熄灭。解： 合上开关时,b灯中立刻有电流通过, b立即亮;由于自感L中的电流不能突变，所以a后亮;注意这时通过b灯的电流方向与
电路稳定时通过b灯的电流相反。 B组能力训练题77．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A C解见下页在S由断开到闭合的过程中，线圈L要产生自感电动势，因自感系数较大，则对电流有较大的阻碍作用，开始时电流大部分从R1中通过，I2很小。解析：所以应选A和C．当电路达到稳定状态后，线圈中的自感现象消失， R1中的电流变小，而R2中的电流变大。B组能力训练题88．图8是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）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。图5是某同学画出
的在t0时刻开关S切换前后，
通过传感器的电流随时间变
化的图像。关于这些图像，
下列说法中正确的是（ ）关于这些图像，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图是开关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．乙图是开关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．丙图是开关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．丁图是开关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BCB组能力训练题94.如图所示的电路中，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（ ）B解见下页线圈的自感阻碍作用可看作电阻，开关闭合时，相当于线圈的电阻逐渐减小，则并联电路的电阻减小，电压UAB逐渐减小； 开关闭合后再断开时，线圈中的感应电流与原电流方向相同，与灯泡形成的回路中的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以选项B正确。解：B组能力训练题10在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联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发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开
S.若t' 时刻再闭合S，则在t' 前后的一
小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（ ）B解见下页与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感现象明显,电流i1逐渐变大，选项B正确。解：与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流i2变化图像为A的图像，C、D错；B组能力训练题11 11．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈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 （ ） 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C解见下页断电的自感现象，断电时电感线圈与小灯泡组成回路，电感线圈储存的磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势 与原电源无关，A错误； 小灯泡电阻偏大，分得的电压大，可能看到显著的延时熄灭现象，B错误； 线圈电阻偏大，相当于电源内阻大，使小灯泡分得的电压小，可看到不显著的延时熄灭现象, C正确； 线圈的自感系数较大时，自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象，D错误。解析：B组能力训练题12.．如图所示， A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是 （ ）
A.S闭合瞬间，A先亮
B.S闭合瞬间，A、B同时亮
C.S断开瞬间，B逐渐熄灭
D.S断开瞬间，A闪亮一下，
然后逐渐熄灭D解见下页解析：S闭合瞬间，由于理想二极管的单向导电性，所以A不亮；因线圈的自感作用，B逐渐变亮，选项A、B错；S断开瞬间， B立即熄灭，通过线圈的电流不会突变，线圈、二极管、灯泡A构成闭合回路，且二极管导通，所以A闪亮一下，然后逐渐熄灭，所以C错，D正确。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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课件66张PPT。吕 叔 湘 中 学
庞 留 根互感和自感互感和自感一、互感现象
1、互感 2、互感的应用 3、互感的防止
二、自感现象 实验1:演示通电自感
实验2:演示断电自感
1、自感现象 2、自感电动势的方向
3、自感现象的利弊
三、自感系数 ， 1.自感电动势的大小 2.自感系数
四、磁场的能量
“问题与练习” 1 例1 例2 例3
巩固练习1 2 3 4
A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
B组能力训练题1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12新课标要求1．知道什么是互感现象和自感现象。
2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
★教学重点
自感现象产生的原因及特点。
★教学难点
运用自感知识分析解决实际问题。引入新课 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么?只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。 这里有两个问题需要我们思考：（1）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？
（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？一、互感现象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？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。我们现在来思考第一个问题： 1、互感：当一个线圈中电流变化，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，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。变压器和收音机里的磁性天线就是利用互感现象制成的。2、互感现象的应用：3、互感现象的防止：互感现象有其有利的一面，也有其不利的一面。任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象.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，例如在电路板的刻制时，这时就要设法减小电路间的互感现象。一、二、自感现象 ［实验1］演示通电自感现象。如图所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？ 跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 ［实验2］演示断电自感如图所示，接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象？S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭. 为什么A灯不立刻熄灭？当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。
灯A闪亮一下，说明流过A的电流
比原电流大。 i—t 变化图，如下图所示.实验11、自感现象：导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。2、自感电动势的方向： 自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的，即线圈中的电流不能“突变”。具体而言： ① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 ② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。3、自感现象的利弊： 自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。 日光灯就是利用镇流器线圈中产生很大的自感电动势帮助日光灯点燃；“问题与练习”中的延时继电器也是利用线圈的自感现象工作的。变压器、电动机等器材都有很大的线圈,当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势,使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至引起人身伤害.因此,电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中,最好使用油浸开关,即把开关的接触点浸在绝缘油中,避免出现电火花.三、自感系数 1、自感电动势的大小决定于哪些因素？ 写成公式为电流的变化率与磁通量的变化率相似，电流的变化率反映电流变化的快慢，其值等于电流的变化量与所用时间的比值。2、自感系数自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。线圈的自感系数与哪些因素有关？线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关。 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 3、自感系数的单位——更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）
1H=103 mH 1H=106μH亨利，符号H，四、磁场的能量在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 开关接通后，线圈中存在稳定的电流，线圈内部铁芯存在很强的磁场，穿过线圈的磁通量很大；在开关断开瞬间，线圈中的电流迅速减小到0，穿过线圈的磁通量也迅速减小到0，使线圈产生感应电动势，这时线圈就相当于一个电源。由于开关断开很快，故穿过线圈的磁通量变化很快，就产生了较大的感应电动势，使灯泡两端的电压增大了。线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？
电的“惯性”大小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，也可以说线圈能体现电的 “惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。即线圈中的电流不能“突变”。 P25“问题与练习” 1. 如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起,因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开,过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。 线圈A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈 B中无感应电流。 解析：断开开关S时，线圈A中电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场力大时，才将衔铁D拉起，触头C离开．返回自感现象的利弊这是一道解释型论述题，关键是分析清楚题中有哪些过程及过程与过程间有哪些联系，分析清楚从现象的产生、发展、到结果，引起了哪几个物理量的变化以及怎样变化。本题中当S闭合时, 线圈A的磁场对衔铁D的吸引,使工作电路正常工作。断开S时, 线圈B中的感应电流的磁场, 继续对衔铁D发生吸引力作用, 但作用力逐渐减小直至弹簧将衔铁拉起,工作电路断开。电磁感应现象与生活、生产、联系非常紧密，解答这种题的关键是从实际问题中提炼出我们所学过的物理模型，然后按相应方法求解。点评：题目返回自感现象的利弊【例1】 如图所示，电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S，使电路达到稳定,灯泡D发光。则 （ ）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中, 断开S，D将先变得更亮, 然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗AD解见下页 因R、L阻值很小，在电路甲中，线圈L与灯泡D串联，L中电流很小，断开S时自感电动势较小，自感作用使D与L中的电流值从S接通稳定后开始减小，D将逐渐变暗，而不是立即熄灭。 解析：在电路乙中，L与D、R并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从开始的稳定值逐渐减小，所以断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将变得更亮，然后渐渐变暗。 正确选项为AD S接通后电路稳定，比较L与D中电流大小，S断开后，因自感作用L、D、R构成回路有电流,判断D变暗还是变亮，关键是看S断开后从L流到D中的电流比D中原来（S未断开时）的电流是大还是小。点评：例1【例2】如图示，L 是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势。先将K接通，稳定后再将K断开。若将L中产生的感应电动势记为EL，则在接通和断K的两个瞬间，以下所说正确的是 （ ）
A．两个瞬间EL都为零
B．两个瞬间EL的方向都与E相反
C．接通瞬间EL的方向与E相反
D．断开瞬间EL的方向与E相同CD解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，闭合开关时，电路中电流有增大的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相反，所以C正确。 解：断开开关时，电路中电流有减小的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相同，所以D正确。 【例3】如图所示，自感线圈的自感系数很大, 电阻为零.电键K原来是合上的，在K断开后，分析：
（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？
（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？ 灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。解析：K断开后，原来电源提供给小灯泡的电流立即消失，但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡，使小灯泡逐渐变暗到熄灭。所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,再逐渐变暗到最后熄灭。小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。（1）若R1＞R2，即I1＜I2，（2）若R1＜R2，即I1＞I2，巩固练习1 1．下列关于自感现象的说法中，正确的是 （ ）
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACD巩固练习2 2．磁通量的单位是_____，磁感强度的单位是_____，自感系数的单位是_____。2-1．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DWbHT巩固练习3 3．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 （ ）
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯立即亮，小灯立即熄灭
C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭A巩固练习4 4．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则 （ ）
A．电键S闭合时，灯泡D1、Ｄ2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮
B．电键S闭合时，灯泡D1很亮，
D2逐渐变亮，最后一样亮
C．电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，
而D1会亮一下后才熄灭
D．电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，
而D2会更亮后一下才熄灭ACA组能力训练题11、右图为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的，现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从 端到 端，这个实验是用来演示
现象。断路时的自感K断开的瞬间L中电流突然减小，L中产生阻碍电流减小的感应电动势，L成为新的电源,但电流只能在原方向上减小.K闭合时L中电流的方向是b→L→a，解析：baA组能力训练题22、大型电动机正常工作时电流很大，如果用普通闸刀断开电路，闸刀的金属片之间会产生电火花，严重时甚至会烧毁闸刀、引起人身伤害,其原因是
。电路断开时电流减少得很快，电动机的线圈内产生很大的自感电动势，高电动势把空气击穿,就发生电火花，发生伤害事故。因此大功率的电动机的开关都浸没在耐高压的绝缘油中。 A组能力训练题33．在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。图3中，最能符合这样要求的一幅图是 （ ）D 线圈有电流通过时产生磁场，对其他线圈有无影响实质是：是否引起电磁感应现象——即看穿过邻近线圈的磁通量有无变化.通过分析知D图中一个线圈产生的磁场很少穿过另一个线圈，因而是最符合要求的。解析：A组能力训练题4下列关于自感现象的说法中，正确的是：（ ）
A、自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B、线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C、线圈中的自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D、加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACDA组能力训练题5关于线圈的自感系数，下列说法正确的是：（ ）
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DA组能力训练题66、右图是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的多匝线圈，A是一灯泡，起初开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭，
而是比原来更亮一下再熄灭。
（1）开关断开后通过灯泡A的
电流方向是怎么样的？
（2）在开关断开后电灯泡A为
什么没有立即熄灭？
（3）有人说开关断开的瞬时L中的自感电动势很大，L中的电流突然增大，所以电灯比原来更亮一下再熄灭。这种说法对不对？简述理由。 （1）开关断开后通过灯泡A的电流方向是b→A→a→L→b；解：（2）在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势，L成为新的电源向A灯供电，所以A灯没有立即熄灭。（3）这种说法不对，L中的自感电动势阻碍电流的减少，但阻碍不是阻止，电流还是在减少， 所以L中的电流不可能增大，只能减少。 A灯比原来更亮一下，只能说明A灯中电流比原来的电流大，所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多。A组能力训练题77．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AC解见下页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； 解析：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。 A组能力训练题88．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C解见下页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AB错误，只有C正确．解析：9．如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来是断开的，电流，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此自感电动势（ ）
A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C．有阻碍电流增大的作用，
因而电流将保持I0不变
D．有阻碍电流增大的作用，
但电流最后还是增大到2I0 A组能力训练题9D解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势要阻碍原电流的增加。 解：而阻碍不是阻止，电路中的电流仍然在发生变化，电流仍要增大，最终达到稳定的状态。 此时线圈中的直流电阻为零，电路中的总电阻为原来的一半，电流为原来的2倍，所以D正确。A组能力训练题1010．如图为演示自感现象的实验电路，线圈L的自感系数比较大，其直流电阻与R的
阻值相同， A1和A2是两个
相同的小灯泡，下列判断
正确的是 ( )
A.接通开关S，灯A1、A2立即正常发光
B.断开开关S，灯A1、A2同时熄灭
C.接通开关S，灯A1逐渐亮起来
D.断开开关S，灯A2先闪亮后再熄灭BCB组能力训练题1如图所示，A．B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈,其直流电阻小于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则：（ ）
A．开关S闭合的瞬间，A比B先
发光，随后B灯变亮
B．闭合开关S，电路稳定时，A灯熄灭
C．断开开关S的瞬间，A灯灯丝不可能被烧断
D．断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭 CDB组能力训练题2如图所示，三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计线圈L与内阻不计电源连接，下列判断正确的有（ ）
A．K闭合的瞬间，b、c两灯一样亮
B．K闭合的瞬间，a灯最亮
C．K断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭
D．K断开之后，a、c两灯逐渐变暗且亮度相同ABDB组能力训练题3家用日光灯电路是利用自感现象的一个常见的例子。日光灯的电路如图示，图中S是启动器（内有双金属片并充氖气），L是镇流器
（有铁芯的线圈）,D是日
光灯灯管。试分析日光灯
工作原理。开关闭合后，220V电压加在启动器S的两端，使启动器玻璃泡内氖气放电，放电产生的热量使玻璃泡内的双金属片膨胀，动触片与静触片短路，电流突然增大，镇流器因电流突变产生很大的自感电动势，这一高电动势使日光灯灯管内汞蒸汽放电，日光灯就发光了。解析：（因为日光灯电路中使用交流电，镇流器线圈的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器的名称由此而来）。拓展:日光灯镇流器的作用有两个方面：一是在启动时给灯管提供高电压；二是在正常使用时限制通过灯管的电流这样分析有利于记忆掌握日光灯的电路图，也有利于理解启动器和镇流器的作用。分析日光灯的电路图时，应以日光灯管为中心。启动器与日光灯管并联,镇流器与日光灯管串联.B组能力训练题4如图所示的电路中，电源内阻不计，L为直流电阻不计的理想线圈，D1、D2、D3为三个完全相同的小灯泡。电键S闭合时D1、D2、D3均发光，则在电键S断开后的一小段时间内，以下说法正确的是 （ ）
A．D1慢慢变暗
B．D1慢慢变亮
C．D3亮度不变
D．D3慢慢熄灭BB组能力训练题55．如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器,当开关S由断开变为闭合时，则 （ ）
A．A灯有电流通过，方向由a到b
B．A灯中无电流通过，不可能变亮
C．B灯立即熄灭，c点电势
低于d点电势
D．B灯逐渐熄灭，c点电势
低于d点电势DB组能力训练题63.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，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 （ ）
A.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C解见下页断开开关时，电源中没有电流流出，线圈L中产生自感电动势阻碍电流的突变，仍然要维持原来的电流一点时间，然后再逐渐减小到0，这时a、b中的电流强度相等，a、b同时熄灭。解： 合上开关时,b灯中立刻有电流通过, b立即亮;由于自感L中的电流不能突变，所以a后亮;注意这时通过b灯的电流方向与
电路稳定时通过b灯的电流相反。 B组能力训练题77．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A C解见下页在S由断开到闭合的过程中，线圈L要产生自感电动势，因自感系数较大，则对电流有较大的阻碍作用，开始时电流大部分从R1中通过，I2很小。解析：所以应选A和C．当电路达到稳定状态后，线圈中的自感现象消失， R1中的电流变小，而R2中的电流变大。B组能力训练题88．图8是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）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。图5是某同学画出
的在t0时刻开关S切换前后，
通过传感器的电流随时间变
化的图像。关于这些图像，
下列说法中正确的是（ ）关于这些图像，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图是开关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．乙图是开关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．丙图是开关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．丁图是开关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BCB组能力训练题94.如图所示的电路中，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（ ）B解见下页线圈的自感阻碍作用可看作电阻，开关闭合时，相当于线圈的电阻逐渐减小，则并联电路的电阻减小，电压UAB逐渐减小； 开关闭合后再断开时，线圈中的感应电流与原电流方向相同，与灯泡形成的回路中的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以选项B正确。解：B组能力训练题10在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联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发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开
S.若t' 时刻再闭合S，则在t' 前后的一
小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（ ）B解见下页与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感现象明显,电流i1逐渐变大，选项B正确。解：与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流i2变化图像为A的图像，C、D错；B组能力训练题11 11．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈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 （ ） 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C解见下页断电的自感现象，断电时电感线圈与小灯泡组成回路，电感线圈储存的磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势 与原电源无关，A错误； 小灯泡电阻偏大，分得的电压大，可能看到显著的延时熄灭现象，B错误； 线圈电阻偏大，相当于电源内阻大，使小灯泡分得的电压小，可看到不显著的延时熄灭现象, C正确； 线圈的自感系数较大时，自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象，D错误。解析：B组能力训练题12.．如图所示， A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是 （ ）
A.S闭合瞬间，A先亮
B.S闭合瞬间，A、B同时亮
C.S断开瞬间，B逐渐熄灭
D.S断开瞬间，A闪亮一下，
然后逐渐熄灭D解见下页解析：S闭合瞬间，由于理想二极管的单向导电性，所以A不亮；因线圈的自感作用，B逐渐变亮，选项A、B错；S断开瞬间， B立即熄灭，通过线圈的电流不会突变，线圈、二极管、灯泡A构成闭合回路，且二极管导通，所以A闪亮一下，然后逐渐熄灭，所以C错，D正确。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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庞 留 根互感和自感互感和自感一、互感现象
1、互感 2、互感的应用 3、互感的防止
二、自感现象 实验1:演示通电自感
实验2:演示断电自感
1、自感现象 2、自感电动势的方向
3、自感现象的利弊
三、自感系数 ， 1.自感电动势的大小 2.自感系数
四、磁场的能量
“问题与练习” 1 例1 例2 例3
巩固练习1 2 3 4
A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
B组能力训练题1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12新课标要求1．知道什么是互感现象和自感现象。
2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
★教学重点
自感现象产生的原因及特点。
★教学难点
运用自感知识分析解决实际问题。引入新课 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么?只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。 这里有两个问题需要我们思考：（1）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？
（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？一、互感现象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？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。我们现在来思考第一个问题： 1、互感：当一个线圈中电流变化，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，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。变压器和收音机里的磁性天线就是利用互感现象制成的。2、互感现象的应用：3、互感现象的防止：互感现象有其有利的一面，也有其不利的一面。任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象.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，例如在电路板的刻制时，这时就要设法减小电路间的互感现象。一、二、自感现象 ［实验1］演示通电自感现象。如图所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？ 跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 ［实验2］演示断电自感如图所示，接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象？S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭. 为什么A灯不立刻熄灭？当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。
灯A闪亮一下，说明流过A的电流
比原电流大。 i—t 变化图，如下图所示.实验11、自感现象：导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。2、自感电动势的方向： 自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的，即线圈中的电流不能“突变”。具体而言： ① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 ② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。3、自感现象的利弊： 自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。 日光灯就是利用镇流器线圈中产生很大的自感电动势帮助日光灯点燃；“问题与练习”中的延时继电器也是利用线圈的自感现象工作的。变压器、电动机等器材都有很大的线圈,当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势,使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至引起人身伤害.因此,电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中,最好使用油浸开关,即把开关的接触点浸在绝缘油中,避免出现电火花.三、自感系数 1、自感电动势的大小决定于哪些因素？ 写成公式为电流的变化率与磁通量的变化率相似，电流的变化率反映电流变化的快慢，其值等于电流的变化量与所用时间的比值。2、自感系数自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。线圈的自感系数与哪些因素有关？线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关。 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 3、自感系数的单位——更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）
1H=103 mH 1H=106μH亨利，符号H，四、磁场的能量在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 开关接通后，线圈中存在稳定的电流，线圈内部铁芯存在很强的磁场，穿过线圈的磁通量很大；在开关断开瞬间，线圈中的电流迅速减小到0，穿过线圈的磁通量也迅速减小到0，使线圈产生感应电动势，这时线圈就相当于一个电源。由于开关断开很快，故穿过线圈的磁通量变化很快，就产生了较大的感应电动势，使灯泡两端的电压增大了。线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？
电的“惯性”大小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，也可以说线圈能体现电的 “惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。即线圈中的电流不能“突变”。 P25“问题与练习” 1. 如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起,因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开,过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。 线圈A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈 B中无感应电流。 解析：断开开关S时，线圈A中电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场力大时，才将衔铁D拉起，触头C离开．返回自感现象的利弊这是一道解释型论述题，关键是分析清楚题中有哪些过程及过程与过程间有哪些联系，分析清楚从现象的产生、发展、到结果，引起了哪几个物理量的变化以及怎样变化。本题中当S闭合时, 线圈A的磁场对衔铁D的吸引,使工作电路正常工作。断开S时, 线圈B中的感应电流的磁场, 继续对衔铁D发生吸引力作用, 但作用力逐渐减小直至弹簧将衔铁拉起,工作电路断开。电磁感应现象与生活、生产、联系非常紧密，解答这种题的关键是从实际问题中提炼出我们所学过的物理模型，然后按相应方法求解。点评：题目返回自感现象的利弊【例1】 如图所示，电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S，使电路达到稳定,灯泡D发光。则 （ ）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中, 断开S，D将先变得更亮, 然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗AD解见下页 因R、L阻值很小，在电路甲中，线圈L与灯泡D串联，L中电流很小，断开S时自感电动势较小，自感作用使D与L中的电流值从S接通稳定后开始减小，D将逐渐变暗，而不是立即熄灭。 解析：在电路乙中，L与D、R并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从开始的稳定值逐渐减小，所以断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将变得更亮，然后渐渐变暗。 正确选项为AD S接通后电路稳定，比较L与D中电流大小，S断开后，因自感作用L、D、R构成回路有电流,判断D变暗还是变亮，关键是看S断开后从L流到D中的电流比D中原来（S未断开时）的电流是大还是小。点评：例1【例2】如图示，L 是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势。先将K接通，稳定后再将K断开。若将L中产生的感应电动势记为EL，则在接通和断K的两个瞬间，以下所说正确的是 （ ）
A．两个瞬间EL都为零
B．两个瞬间EL的方向都与E相反
C．接通瞬间EL的方向与E相反
D．断开瞬间EL的方向与E相同CD解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，闭合开关时，电路中电流有增大的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相反，所以C正确。 解：断开开关时，电路中电流有减小的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相同，所以D正确。 【例3】如图所示，自感线圈的自感系数很大, 电阻为零.电键K原来是合上的，在K断开后，分析：
（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？
（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？ 灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。解析：K断开后，原来电源提供给小灯泡的电流立即消失，但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡，使小灯泡逐渐变暗到熄灭。所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,再逐渐变暗到最后熄灭。小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。（1）若R1＞R2，即I1＜I2，（2）若R1＜R2，即I1＞I2，巩固练习1 1．下列关于自感现象的说法中，正确的是 （ ）
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACD巩固练习2 2．磁通量的单位是_____，磁感强度的单位是_____，自感系数的单位是_____。2-1．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DWbHT巩固练习3 3．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 （ ）
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯立即亮，小灯立即熄灭
C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭A巩固练习4 4．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则 （ ）
A．电键S闭合时，灯泡D1、Ｄ2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮
B．电键S闭合时，灯泡D1很亮，
D2逐渐变亮，最后一样亮
C．电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，
而D1会亮一下后才熄灭
D．电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，
而D2会更亮后一下才熄灭ACA组能力训练题11、右图为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的，现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从 端到 端，这个实验是用来演示
现象。断路时的自感K断开的瞬间L中电流突然减小，L中产生阻碍电流减小的感应电动势，L成为新的电源,但电流只能在原方向上减小.K闭合时L中电流的方向是b→L→a，解析：baA组能力训练题22、大型电动机正常工作时电流很大，如果用普通闸刀断开电路，闸刀的金属片之间会产生电火花，严重时甚至会烧毁闸刀、引起人身伤害,其原因是
。电路断开时电流减少得很快，电动机的线圈内产生很大的自感电动势，高电动势把空气击穿,就发生电火花，发生伤害事故。因此大功率的电动机的开关都浸没在耐高压的绝缘油中。 A组能力训练题33．在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。图3中，最能符合这样要求的一幅图是 （ ）D 线圈有电流通过时产生磁场，对其他线圈有无影响实质是：是否引起电磁感应现象——即看穿过邻近线圈的磁通量有无变化.通过分析知D图中一个线圈产生的磁场很少穿过另一个线圈，因而是最符合要求的。解析：A组能力训练题4下列关于自感现象的说法中，正确的是：（ ）
A、自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B、线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C、线圈中的自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D、加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACDA组能力训练题5关于线圈的自感系数，下列说法正确的是：（ ）
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DA组能力训练题66、右图是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的多匝线圈，A是一灯泡，起初开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭，
而是比原来更亮一下再熄灭。
（1）开关断开后通过灯泡A的
电流方向是怎么样的？
（2）在开关断开后电灯泡A为
什么没有立即熄灭？
（3）有人说开关断开的瞬时L中的自感电动势很大，L中的电流突然增大，所以电灯比原来更亮一下再熄灭。这种说法对不对？简述理由。 （1）开关断开后通过灯泡A的电流方向是b→A→a→L→b；解：（2）在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势，L成为新的电源向A灯供电，所以A灯没有立即熄灭。（3）这种说法不对，L中的自感电动势阻碍电流的减少，但阻碍不是阻止，电流还是在减少， 所以L中的电流不可能增大，只能减少。 A灯比原来更亮一下，只能说明A灯中电流比原来的电流大，所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多。A组能力训练题77．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AC解见下页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； 解析：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。 A组能力训练题88．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C解见下页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AB错误，只有C正确．解析：9．如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来是断开的，电流，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此自感电动势（ ）
A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C．有阻碍电流增大的作用，
因而电流将保持I0不变
D．有阻碍电流增大的作用，
但电流最后还是增大到2I0 A组能力训练题9D解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势要阻碍原电流的增加。 解：而阻碍不是阻止，电路中的电流仍然在发生变化，电流仍要增大，最终达到稳定的状态。 此时线圈中的直流电阻为零，电路中的总电阻为原来的一半，电流为原来的2倍，所以D正确。A组能力训练题1010．如图为演示自感现象的实验电路，线圈L的自感系数比较大，其直流电阻与R的
阻值相同， A1和A2是两个
相同的小灯泡，下列判断
正确的是 ( )
A.接通开关S，灯A1、A2立即正常发光
B.断开开关S，灯A1、A2同时熄灭
C.接通开关S，灯A1逐渐亮起来
D.断开开关S，灯A2先闪亮后再熄灭BCB组能力训练题1如图所示，A．B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈,其直流电阻小于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则：（ ）
A．开关S闭合的瞬间，A比B先
发光，随后B灯变亮
B．闭合开关S，电路稳定时，A灯熄灭
C．断开开关S的瞬间，A灯灯丝不可能被烧断
D．断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭 CDB组能力训练题2如图所示，三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计线圈L与内阻不计电源连接，下列判断正确的有（ ）
A．K闭合的瞬间，b、c两灯一样亮
B．K闭合的瞬间，a灯最亮
C．K断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭
D．K断开之后，a、c两灯逐渐变暗且亮度相同ABDB组能力训练题3家用日光灯电路是利用自感现象的一个常见的例子。日光灯的电路如图示，图中S是启动器（内有双金属片并充氖气），L是镇流器
（有铁芯的线圈）,D是日
光灯灯管。试分析日光灯
工作原理。开关闭合后，220V电压加在启动器S的两端，使启动器玻璃泡内氖气放电，放电产生的热量使玻璃泡内的双金属片膨胀，动触片与静触片短路，电流突然增大，镇流器因电流突变产生很大的自感电动势，这一高电动势使日光灯灯管内汞蒸汽放电，日光灯就发光了。解析：（因为日光灯电路中使用交流电，镇流器线圈的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器的名称由此而来）。拓展:日光灯镇流器的作用有两个方面：一是在启动时给灯管提供高电压；二是在正常使用时限制通过灯管的电流这样分析有利于记忆掌握日光灯的电路图，也有利于理解启动器和镇流器的作用。分析日光灯的电路图时，应以日光灯管为中心。启动器与日光灯管并联,镇流器与日光灯管串联.B组能力训练题4如图所示的电路中，电源内阻不计，L为直流电阻不计的理想线圈，D1、D2、D3为三个完全相同的小灯泡。电键S闭合时D1、D2、D3均发光，则在电键S断开后的一小段时间内，以下说法正确的是 （ ）
A．D1慢慢变暗
B．D1慢慢变亮
C．D3亮度不变
D．D3慢慢熄灭BB组能力训练题55．如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器,当开关S由断开变为闭合时，则 （ ）
A．A灯有电流通过，方向由a到b
B．A灯中无电流通过，不可能变亮
C．B灯立即熄灭，c点电势
低于d点电势
D．B灯逐渐熄灭，c点电势
低于d点电势DB组能力训练题63.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，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 （ ）
A.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C解见下页断开开关时，电源中没有电流流出，线圈L中产生自感电动势阻碍电流的突变，仍然要维持原来的电流一点时间，然后再逐渐减小到0，这时a、b中的电流强度相等，a、b同时熄灭。解： 合上开关时,b灯中立刻有电流通过, b立即亮;由于自感L中的电流不能突变，所以a后亮;注意这时通过b灯的电流方向与
电路稳定时通过b灯的电流相反。 B组能力训练题77．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A C解见下页在S由断开到闭合的过程中，线圈L要产生自感电动势，因自感系数较大，则对电流有较大的阻碍作用，开始时电流大部分从R1中通过，I2很小。解析：所以应选A和C．当电路达到稳定状态后，线圈中的自感现象消失， R1中的电流变小，而R2中的电流变大。B组能力训练题88．图8是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）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。图5是某同学画出
的在t0时刻开关S切换前后，
通过传感器的电流随时间变
化的图像。关于这些图像，
下列说法中正确的是（ ）关于这些图像，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图是开关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．乙图是开关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．丙图是开关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．丁图是开关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BCB组能力训练题94.如图所示的电路中，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（ ）B解见下页线圈的自感阻碍作用可看作电阻，开关闭合时，相当于线圈的电阻逐渐减小，则并联电路的电阻减小，电压UAB逐渐减小； 开关闭合后再断开时，线圈中的感应电流与原电流方向相同，与灯泡形成的回路中的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以选项B正确。解：B组能力训练题10在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联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发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开
S.若t' 时刻再闭合S，则在t' 前后的一
小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（ ）B解见下页与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感现象明显,电流i1逐渐变大，选项B正确。解：与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流i2变化图像为A的图像，C、D错；B组能力训练题11 11．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈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 （ ） 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C解见下页断电的自感现象，断电时电感线圈与小灯泡组成回路，电感线圈储存的磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势 与原电源无关，A错误； 小灯泡电阻偏大，分得的电压大，可能看到显著的延时熄灭现象，B错误； 线圈电阻偏大，相当于电源内阻大，使小灯泡分得的电压小，可看到不显著的延时熄灭现象, C正确； 线圈的自感系数较大时，自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象，D错误。解析：B组能力训练题12.．如图所示， A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是 （ ）
A.S闭合瞬间，A先亮
B.S闭合瞬间，A、B同时亮
C.S断开瞬间，B逐渐熄灭
D.S断开瞬间，A闪亮一下，
然后逐渐熄灭D解见下页解析：S闭合瞬间，由于理想二极管的单向导电性，所以A不亮；因线圈的自感作用，B逐渐变亮，选项A、B错；S断开瞬间， B立即熄灭，通过线圈的电流不会突变，线圈、二极管、灯泡A构成闭合回路，且二极管导通，所以A闪亮一下，然后逐渐熄灭，所以C错，D正确。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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课件66张PPT。吕 叔 湘 中 学
庞 留 根互感和自感互感和自感一、互感现象
1、互感 2、互感的应用 3、互感的防止
二、自感现象 实验1:演示通电自感
实验2:演示断电自感
1、自感现象 2、自感电动势的方向
3、自感现象的利弊
三、自感系数 ， 1.自感电动势的大小 2.自感系数
四、磁场的能量
“问题与练习” 1 例1 例2 例3
巩固练习1 2 3 4
A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
B组能力训练题1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12新课标要求1．知道什么是互感现象和自感现象。
2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
★教学重点
自感现象产生的原因及特点。
★教学难点
运用自感知识分析解决实际问题。引入新课 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么?只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。 这里有两个问题需要我们思考：（1）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？
（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？一、互感现象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？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。我们现在来思考第一个问题： 1、互感：当一个线圈中电流变化，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，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。变压器和收音机里的磁性天线就是利用互感现象制成的。2、互感现象的应用：3、互感现象的防止：互感现象有其有利的一面，也有其不利的一面。任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象.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，例如在电路板的刻制时，这时就要设法减小电路间的互感现象。一、二、自感现象 ［实验1］演示通电自感现象。如图所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？ 跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 ［实验2］演示断电自感如图所示，接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象？S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭. 为什么A灯不立刻熄灭？当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。
灯A闪亮一下，说明流过A的电流
比原电流大。 i—t 变化图，如下图所示.实验11、自感现象：导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。2、自感电动势的方向： 自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的，即线圈中的电流不能“突变”。具体而言： ① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 ② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。3、自感现象的利弊： 自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。 日光灯就是利用镇流器线圈中产生很大的自感电动势帮助日光灯点燃；“问题与练习”中的延时继电器也是利用线圈的自感现象工作的。变压器、电动机等器材都有很大的线圈,当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势,使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至引起人身伤害.因此,电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中,最好使用油浸开关,即把开关的接触点浸在绝缘油中,避免出现电火花.三、自感系数 1、自感电动势的大小决定于哪些因素？ 写成公式为电流的变化率与磁通量的变化率相似，电流的变化率反映电流变化的快慢，其值等于电流的变化量与所用时间的比值。2、自感系数自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。线圈的自感系数与哪些因素有关？线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关。 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 3、自感系数的单位——更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）
1H=103 mH 1H=106μH亨利，符号H，四、磁场的能量在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 开关接通后，线圈中存在稳定的电流，线圈内部铁芯存在很强的磁场，穿过线圈的磁通量很大；在开关断开瞬间，线圈中的电流迅速减小到0，穿过线圈的磁通量也迅速减小到0，使线圈产生感应电动势，这时线圈就相当于一个电源。由于开关断开很快，故穿过线圈的磁通量变化很快，就产生了较大的感应电动势，使灯泡两端的电压增大了。线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？
电的“惯性”大小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，也可以说线圈能体现电的 “惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。即线圈中的电流不能“突变”。 P25“问题与练习” 1. 如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起,因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开,过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。 线圈A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈 B中无感应电流。 解析：断开开关S时，线圈A中电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场力大时，才将衔铁D拉起，触头C离开．返回自感现象的利弊这是一道解释型论述题，关键是分析清楚题中有哪些过程及过程与过程间有哪些联系，分析清楚从现象的产生、发展、到结果，引起了哪几个物理量的变化以及怎样变化。本题中当S闭合时, 线圈A的磁场对衔铁D的吸引,使工作电路正常工作。断开S时, 线圈B中的感应电流的磁场, 继续对衔铁D发生吸引力作用, 但作用力逐渐减小直至弹簧将衔铁拉起,工作电路断开。电磁感应现象与生活、生产、联系非常紧密，解答这种题的关键是从实际问题中提炼出我们所学过的物理模型，然后按相应方法求解。点评：题目返回自感现象的利弊【例1】 如图所示，电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S，使电路达到稳定,灯泡D发光。则 （ ）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中, 断开S，D将先变得更亮, 然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗AD解见下页 因R、L阻值很小，在电路甲中，线圈L与灯泡D串联，L中电流很小，断开S时自感电动势较小，自感作用使D与L中的电流值从S接通稳定后开始减小，D将逐渐变暗，而不是立即熄灭。 解析：在电路乙中，L与D、R并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从开始的稳定值逐渐减小，所以断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将变得更亮，然后渐渐变暗。 正确选项为AD S接通后电路稳定，比较L与D中电流大小，S断开后，因自感作用L、D、R构成回路有电流,判断D变暗还是变亮，关键是看S断开后从L流到D中的电流比D中原来（S未断开时）的电流是大还是小。点评：例1【例2】如图示，L 是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势。先将K接通，稳定后再将K断开。若将L中产生的感应电动势记为EL，则在接通和断K的两个瞬间，以下所说正确的是 （ ）
A．两个瞬间EL都为零
B．两个瞬间EL的方向都与E相反
C．接通瞬间EL的方向与E相反
D．断开瞬间EL的方向与E相同CD解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，闭合开关时，电路中电流有增大的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相反，所以C正确。 解：断开开关时，电路中电流有减小的趋势，自感电动势的方向与电源电动势的方向相同，所以D正确。 【例3】如图所示，自感线圈的自感系数很大, 电阻为零.电键K原来是合上的，在K断开后，分析：
（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？
（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？ 灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。解析：K断开后，原来电源提供给小灯泡的电流立即消失，但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡，使小灯泡逐渐变暗到熄灭。所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,再逐渐变暗到最后熄灭。小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。（1）若R1＞R2，即I1＜I2，（2）若R1＜R2，即I1＞I2，巩固练习1 1．下列关于自感现象的说法中，正确的是 （ ）
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACD巩固练习2 2．磁通量的单位是_____，磁感强度的单位是_____，自感系数的单位是_____。2-1．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DWbHT巩固练习3 3．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 （ ）
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯立即亮，小灯立即熄灭
C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭A巩固练习4 4．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则 （ ）
A．电键S闭合时，灯泡D1、Ｄ2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮
B．电键S闭合时，灯泡D1很亮，
D2逐渐变亮，最后一样亮
C．电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，
而D1会亮一下后才熄灭
D．电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，
而D2会更亮后一下才熄灭ACA组能力训练题11、右图为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的，现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从 端到 端，这个实验是用来演示
现象。断路时的自感K断开的瞬间L中电流突然减小，L中产生阻碍电流减小的感应电动势，L成为新的电源,但电流只能在原方向上减小.K闭合时L中电流的方向是b→L→a，解析：baA组能力训练题22、大型电动机正常工作时电流很大，如果用普通闸刀断开电路，闸刀的金属片之间会产生电火花，严重时甚至会烧毁闸刀、引起人身伤害,其原因是
。电路断开时电流减少得很快，电动机的线圈内产生很大的自感电动势，高电动势把空气击穿,就发生电火花，发生伤害事故。因此大功率的电动机的开关都浸没在耐高压的绝缘油中。 A组能力训练题33．在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。图3中，最能符合这样要求的一幅图是 （ ）D 线圈有电流通过时产生磁场，对其他线圈有无影响实质是：是否引起电磁感应现象——即看穿过邻近线圈的磁通量有无变化.通过分析知D图中一个线圈产生的磁场很少穿过另一个线圈，因而是最符合要求的。解析：A组能力训练题4下列关于自感现象的说法中，正确的是：（ ）
A、自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B、线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C、线圈中的自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D、加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACDA组能力训练题5关于线圈的自感系数，下列说法正确的是：（ ）
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DA组能力训练题66、右图是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的多匝线圈，A是一灯泡，起初开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭，
而是比原来更亮一下再熄灭。
（1）开关断开后通过灯泡A的
电流方向是怎么样的？
（2）在开关断开后电灯泡A为
什么没有立即熄灭？
（3）有人说开关断开的瞬时L中的自感电动势很大，L中的电流突然增大，所以电灯比原来更亮一下再熄灭。这种说法对不对？简述理由。 （1）开关断开后通过灯泡A的电流方向是b→A→a→L→b；解：（2）在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势，L成为新的电源向A灯供电，所以A灯没有立即熄灭。（3）这种说法不对，L中的自感电动势阻碍电流的减少，但阻碍不是阻止，电流还是在减少， 所以L中的电流不可能增大，只能减少。 A灯比原来更亮一下，只能说明A灯中电流比原来的电流大，所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多。A组能力训练题77．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AC解见下页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； 解析：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。 A组能力训练题88．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C解见下页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AB错误，只有C正确．解析：9．如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来是断开的，电流，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此自感电动势（ ）
A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C．有阻碍电流增大的作用，
因而电流将保持I0不变
D．有阻碍电流增大的作用，
但电流最后还是增大到2I0 A组能力训练题9D解见下页线圈中的自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势要阻碍原电流的增加。 解：而阻碍不是阻止，电路中的电流仍然在发生变化，电流仍要增大，最终达到稳定的状态。 此时线圈中的直流电阻为零，电路中的总电阻为原来的一半，电流为原来的2倍，所以D正确。A组能力训练题1010．如图为演示自感现象的实验电路，线圈L的自感系数比较大，其直流电阻与R的
阻值相同， A1和A2是两个
相同的小灯泡，下列判断
正确的是 ( )
A.接通开关S，灯A1、A2立即正常发光
B.断开开关S，灯A1、A2同时熄灭
C.接通开关S，灯A1逐渐亮起来
D.断开开关S，灯A2先闪亮后再熄灭BCB组能力训练题1如图所示，A．B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈,其直流电阻小于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则：（ ）
A．开关S闭合的瞬间，A比B先
发光，随后B灯变亮
B．闭合开关S，电路稳定时，A灯熄灭
C．断开开关S的瞬间，A灯灯丝不可能被烧断
D．断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭 CDB组能力训练题2如图所示，三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计线圈L与内阻不计电源连接，下列判断正确的有（ ）
A．K闭合的瞬间，b、c两灯一样亮
B．K闭合的瞬间，a灯最亮
C．K断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭
D．K断开之后，a、c两灯逐渐变暗且亮度相同ABDB组能力训练题3家用日光灯电路是利用自感现象的一个常见的例子。日光灯的电路如图示，图中S是启动器（内有双金属片并充氖气），L是镇流器
（有铁芯的线圈）,D是日
光灯灯管。试分析日光灯
工作原理。开关闭合后，220V电压加在启动器S的两端，使启动器玻璃泡内氖气放电，放电产生的热量使玻璃泡内的双金属片膨胀，动触片与静触片短路，电流突然增大，镇流器因电流突变产生很大的自感电动势，这一高电动势使日光灯灯管内汞蒸汽放电，日光灯就发光了。解析：（因为日光灯电路中使用交流电，镇流器线圈的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器的名称由此而来）。拓展:日光灯镇流器的作用有两个方面：一是在启动时给灯管提供高电压；二是在正常使用时限制通过灯管的电流这样分析有利于记忆掌握日光灯的电路图，也有利于理解启动器和镇流器的作用。分析日光灯的电路图时，应以日光灯管为中心。启动器与日光灯管并联,镇流器与日光灯管串联.B组能力训练题4如图所示的电路中，电源内阻不计，L为直流电阻不计的理想线圈，D1、D2、D3为三个完全相同的小灯泡。电键S闭合时D1、D2、D3均发光，则在电键S断开后的一小段时间内，以下说法正确的是 （ ）
A．D1慢慢变暗
B．D1慢慢变亮
C．D3亮度不变
D．D3慢慢熄灭BB组能力训练题55．如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器,当开关S由断开变为闭合时，则 （ ）
A．A灯有电流通过，方向由a到b
B．A灯中无电流通过，不可能变亮
C．B灯立即熄灭，c点电势
低于d点电势
D．B灯逐渐熄灭，c点电势
低于d点电势DB组能力训练题63.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，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 （ ）
A.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C解见下页断开开关时，电源中没有电流流出，线圈L中产生自感电动势阻碍电流的突变，仍然要维持原来的电流一点时间，然后再逐渐减小到0，这时a、b中的电流强度相等，a、b同时熄灭。解： 合上开关时,b灯中立刻有电流通过, b立即亮;由于自感L中的电流不能突变，所以a后亮;注意这时通过b灯的电流方向与
电路稳定时通过b灯的电流相反。 B组能力训练题77．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A C解见下页在S由断开到闭合的过程中，线圈L要产生自感电动势，因自感系数较大，则对电流有较大的阻碍作用，开始时电流大部分从R1中通过，I2很小。解析：所以应选A和C．当电路达到稳定状态后，线圈中的自感现象消失， R1中的电流变小，而R2中的电流变大。B组能力训练题88．图8是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）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。图5是某同学画出
的在t0时刻开关S切换前后，
通过传感器的电流随时间变
化的图像。关于这些图像，
下列说法中正确的是（ ）关于这些图像，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图是开关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．乙图是开关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．丙图是开关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．丁图是开关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BCB组能力训练题94.如图所示的电路中，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（ ）B解见下页线圈的自感阻碍作用可看作电阻，开关闭合时，相当于线圈的电阻逐渐减小，则并联电路的电阻减小，电压UAB逐渐减小； 开关闭合后再断开时，线圈中的感应电流与原电流方向相同，与灯泡形成的回路中的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以选项B正确。解：B组能力训练题10在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联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发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开
S.若t' 时刻再闭合S，则在t' 前后的一
小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（ ）B解见下页与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感现象明显,电流i1逐渐变大，选项B正确。解：与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流i2变化图像为A的图像，C、D错；B组能力训练题11 11．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈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 （ ） 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C解见下页断电的自感现象，断电时电感线圈与小灯泡组成回路，电感线圈储存的磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势 与原电源无关，A错误； 小灯泡电阻偏大，分得的电压大，可能看到显著的延时熄灭现象，B错误； 线圈电阻偏大，相当于电源内阻大，使小灯泡分得的电压小，可看到不显著的延时熄灭现象, C正确； 线圈的自感系数较大时，自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象，D错误。解析：B组能力训练题12.．如图所示， A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是 （ ）
A.S闭合瞬间，A先亮
B.S闭合瞬间，A、B同时亮
C.S断开瞬间，B逐渐熄灭
D.S断开瞬间，A闪亮一下，
然后逐渐熄灭D解见下页解析：S闭合瞬间，由于理想二极管的单向导电性，所以A不亮；因线圈的自感作用，B逐渐变亮，选项A、B错；S断开瞬间， B立即熄灭，通过线圈的电流不会突变，线圈、二极管、灯泡A构成闭合回路，且二极管导通，所以A闪亮一下，然后逐渐熄灭，所以C错，D正确。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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