4.6 互感和自感、涡流 专题 word版含答案
文档属性
| 名称 | 4.6 互感和自感、涡流 专题 word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 268.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-05-20 18:35:23 | ||
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文档简介
2019年人教版高二物理选修3-2《互感和自感、涡流》专题
一、互感现象
两个线圈之间没有导线相连，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，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
（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从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）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
例1．如图所示，在同一平面内的两线圈，当开关闭合和断开瞬间，线圈中感应电流的方向如何？
【答案】闭合瞬间，线圈中产生顺时针方向的电流；断开瞬间，线圈中产生逆时针方向的电流
【解析】本题考查楞次定律和互感现象的产生条件。
当开关闭合的瞬间，线圈中有电流I通过，由安培定则可知其将在。线圈周围产生磁场，该磁场从线圈内垂直纸面穿出，使线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知线圈中将产生感应电流，感应电流的磁场方向应与线圈中电流产生的磁场方向相反即垂直纸面向里，再由安培定则可判定中感应电流方向应是顺时针方向。
当开关断开的瞬间，电流I所产生的磁场穿过线圈的磁通量减少，这时线圈内将产生感应电流，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同即垂直纸面向外，再由安培定则可判定中感应电流方向应是逆时针的。
【总结升华】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两个相互靠近的电路之间。
例2. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动，则所做的运动可能是（ ）
A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动
C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动
【答案】BC
【解析】这是一道涉及互感现象的问题，当棒中有感应电流，受安培力的作用而向右运动时，由左手定则可判断出中电流的方向是由流至，此电流在中产生的磁场的方向是向上的。
若棒向右运动，由右手定则及安培定则可知产生的磁场的方向也是向上的。由于产生的磁场方向与产生的磁场方向相同，可知产生的磁场的磁通量是减少的，故棒做的是向右的匀减速运动。C选项是可能的。
若棒向左运动，则它产生的感应电流在中产生的磁场是向下的，与产生的磁场方向是相反的，由楞次定律可知如中的磁场是增强的，故棒做的是向左的匀加速运动。B选项是可能的。
【总结升华】该题综合应用了左手定则、右手定则、安培定则和楞次定律。用手判别方向时务必分清使用左右手。
二、自感现象
1．实验
如图甲所示，首先闭合后调节，使亮度相同，然后断开开关。再次闭合，灯泡立刻发光，而跟线圈串联的灯泡却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡和线圈，使灯泡的电阻大于线圈的直流电阻。断开时，灯并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。在闭合开关的瞬间，通过线圈的电流发生变化而引起穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡的电流只能逐渐增大，所以只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。断开的瞬间，通过线圈的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈中有感应电动势，且和组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯，并逐渐减弱。由于的直流电阻小于灯的电阻，其原电流大于通过灯的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
2．结论
由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象。由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。
1．自感电动势的作用：
总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。
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，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。
3．自感电动势大小：
，大小由电流变化的快慢和自感系数决定。
三、在断电自感中，灯泡是否闪亮一下的判断方法
如图所示电路中，当开关断开后，灯泡是否会闪亮一下？闪亮一下的条件是什么？
设开关闭合时，电源路端电压为，线圈的电阻为，灯泡的电阻为，则通过线圈的电流为，通过灯泡的电流为。当开关断开后，线圈和灯泡组成的回路中的电流从开始减弱。
若，有，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬间增大，灯泡会闪亮一下。若，有，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会闪亮一下。
例3．如图所示的（）、（）两个电路中，电阻和自感线圈的电阻值都小，且小于灯泡的电阻，接通开关，使电路达到稳定，灯泡发光，则（ ）
A．在电路（）中，断开后，将逐渐变暗
B．在电路（）中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
C．在电路（）中，断开后，将逐渐变暗
D．在电路（）中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
【答案】AD
【解析】本题考查了对断电时产生的自感电动势的阻碍作用的理解。
在电路断开时，电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现在两个方面：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，以后以此电流开始缓慢减小到零。
（）图中，灯与电感线圈在同一个支路中，流过的电流相同，当断开开关时，灯将逐渐变暗；（）图中，断开时，中的电流立即为零，但由于自感，电感线圈中将维持本身的电流不变，且，所以灯亮一下才逐渐熄灭，综上所述选A、D。
【总结升华】在自感现象中，断开开关之后灯泡是立即熄灭还是过一会儿再熄灭，要看断开开关后电灯是否能与其他元件组成回路，若电路变成不闭合的电路，则灯泡一定立即熄灭。灯泡能否会闪一下，也要看题中的条件，若灯与电感线圈原来串联，电流大小相等，断开开关之后灯泡中的电流只能逐渐变小，不可能出现闪一下情况；而灯泡与电感线圈原来并联，且电路稳定时，电感中的电流远大于灯泡中的电流，这样断开开关后，灯泡中的电流有一个突然增大的瞬间，灯泡才会闪一下。
例4．如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，的阻值和的自感系数都很大，、为两个完全相同的灯泡，当闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．比先亮，然后灭
B．比先亮，然后逐渐变暗
C．、一起亮，然后灭
D．、一起亮，然后灭
【答案】B
【解析】本题考查通电自感现象的分析，关键是要知道纯电感线圈在电路稳定前后的作用：闭合时，由于与灯串联的线圈的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以比先亮，故A、C、D错。稳定后，由于与灯连接的电阻很大，流过灯支路的电流很小，所以灯逐渐变暗，故B正确。
【总结升华】在自感现象中，自感电动势是“阻碍”电流的变化，而不是阻止电流变化，是对电流变化的延缓，使其不发生突变。当原电路断开时，线圈的自感电动势阻碍电流的减小，此时线圈在新的电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一个是自感电动势所对应的电流方向与原来电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流大小相等，以后此电流开始缓慢减小到零。总之，通过线圈中的电流不能发生突变。
例5． 如图所示，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关的瞬间会有（ ）
A．灯立即熄灭
B．灯慢慢熄灭
C．灯突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯突然闪亮一下再突然熄灭
【答案】A
【解析】本题考查对自感电动势的正确理解，关键是看到断开开关，电路断路，线圈中虽然产生感应电动势，但不能形成感应电流，故灯立即熄灭，故选A。
【总结升华】该题易和自感现象演示实验中的现象（灯闪亮一下再熄灭）相混淆，错选成C。自感现象中要形成感应电流，电路必须是通路。
例6．如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S，I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
【答案】AC
【解析】当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知选项A、C正确．
【总结升华】一要抓住自感现象中线圈中电流瞬时不变，二要既考虑电流大小又考虑电流方向。
三 涡流
当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水中的旋涡，把它叫做涡电流，简称涡流。
1．涡流产生的原因:
涡流是一种特殊的电磁感应现象，当把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在非均匀磁场中运动，金属块内就产生感应电流，因为金属块本身可自行构成闭合回路，且块状金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流通常是很强的。
2．涡流的防止:
电动机、变压器的线圈中有变化的电流，因而在铁芯中产生了涡流，不仅浪费了能量，还可能损坏电器，因此，要想办法减小涡流。为了达到减小涡流的目的，采用了电阻率大的硅钢做铁芯的材料，并把硅钢做成彼此绝缘的薄片，这样，就大大减小了涡流。
3．涡流的利用:
用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中就产生涡流。涡流产生的热量使金属达到很高的温度并熔化。利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。
例7．如图是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是( )
A．线圈中的电流是很强的恒定电流
B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高
C．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小
D．焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
【答案】B
【解析】线圈中的电流是交变电流，且频率很高，选项B正确A错误；待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻大，选项C错误；根据楞次定律，当线圈中的电流增大时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相反；当线圈中的电流减小时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，选项D错误。
【总结升华】焊缝处产生的热量较多，一是因为感应电流大，二是因为焊缝处电阻大。
四、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，如果导体中出现涡流，即感应电流，则感应电流会使导体受到安培力作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼。
电磁阻尼在实际中有很多应用，课本上讲的使电学仪表的指针很快的停下来，就是电磁阻尼作用。电磁阻尼还常用于电气机车的电磁制动器中。
例8．弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它（如图所示），磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况。
【答案】见解析
【解析】本题考查电磁阻尼及能量转化情况。当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就使磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，克服阻力需要做的功较多，弹簧振子的机械能损失较快，因而会很快停下来。
【总结升华】应用电磁感应的知识分析，题中所述现象是电磁阻尼。
例9．在科技馆中常看到这样的表演：
一根长左右的空心铝管竖直放置（如图甲所示），把一枚磁性很强的小圆片从铝管上端放入管口，圆片直径略小于铝管的内径。从一般经验来看，小圆片自由落下左右的时间不应超过，但把小圆片从上端管口放入管中后，过了许久才从铝管下端落出。小圆片在管内运动时，没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆片靠近铝管，也不见它们相互吸引。是什么原因使小圆片在铝管中缓慢下落呢？如果换用有裂缝的铝管（如图乙所示），圆片在铝管中的下落就快多了。这又是为什么？
【答案】见解析
【解析】磁性小圆片在铝管内下落过程中，穿过圆筒任一截面的磁通量发生变化，故铝管中有感应电流产生，此感应电流会阻碍磁片下落，而有裂缝的铝管在任一截面回路均为开路，不会形成感应电流，因而无电磁阻尼。
五、电磁驱动
如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用叫做电磁驱动。
电磁驱动的原因分析：如图所示，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量变化，线圈会跟着一起转动起来。
（1）线圈转动方向和磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速，即同向异步。
（2）下一章要介绍的感应电动机、家庭中用的电能表、汽车上用的电磁式速度表，就是利用这种电磁驱动。
例10．如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动。从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则（ ）
A．线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同
B．线圈将逆时针转动，转速比磁铁小
C．线圈转动时将产生感应电流
D．线圈转动时感应电流的方向始终是
【答案】BC
【解析】本题考查电磁驱动和楞次定律。当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生感应电流，故C对；当线圈相对磁铁转过时电流方向不再是，D错；由楞次定律的推广含义可知，线圈将与磁极向向转动，但转动的角速度一定小于磁铁转动的角速度。如两者的角速度相同，磁感线与线圈处于相对静止，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，故A错、B对。
【总结升华】从楞次定律的推广含义知，线框的运动可以阻碍两者间的相对运动，所以角速度必小于磁极，否则就不是阻碍而是阻止。
一、互感现象
两个线圈之间没有导线相连，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，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
（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从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）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
例1．如图所示，在同一平面内的两线圈，当开关闭合和断开瞬间，线圈中感应电流的方向如何？
【答案】闭合瞬间，线圈中产生顺时针方向的电流；断开瞬间，线圈中产生逆时针方向的电流
【解析】本题考查楞次定律和互感现象的产生条件。
当开关闭合的瞬间，线圈中有电流I通过，由安培定则可知其将在。线圈周围产生磁场，该磁场从线圈内垂直纸面穿出，使线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知线圈中将产生感应电流，感应电流的磁场方向应与线圈中电流产生的磁场方向相反即垂直纸面向里，再由安培定则可判定中感应电流方向应是顺时针方向。
当开关断开的瞬间，电流I所产生的磁场穿过线圈的磁通量减少，这时线圈内将产生感应电流，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同即垂直纸面向外，再由安培定则可判定中感应电流方向应是逆时针的。
【总结升华】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两个相互靠近的电路之间。
例2. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动，则所做的运动可能是（ ）
A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动
C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动
【答案】BC
【解析】这是一道涉及互感现象的问题，当棒中有感应电流，受安培力的作用而向右运动时，由左手定则可判断出中电流的方向是由流至，此电流在中产生的磁场的方向是向上的。
若棒向右运动，由右手定则及安培定则可知产生的磁场的方向也是向上的。由于产生的磁场方向与产生的磁场方向相同，可知产生的磁场的磁通量是减少的，故棒做的是向右的匀减速运动。C选项是可能的。
若棒向左运动，则它产生的感应电流在中产生的磁场是向下的，与产生的磁场方向是相反的，由楞次定律可知如中的磁场是增强的，故棒做的是向左的匀加速运动。B选项是可能的。
【总结升华】该题综合应用了左手定则、右手定则、安培定则和楞次定律。用手判别方向时务必分清使用左右手。
二、自感现象
1．实验
如图甲所示，首先闭合后调节，使亮度相同，然后断开开关。再次闭合，灯泡立刻发光，而跟线圈串联的灯泡却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡和线圈，使灯泡的电阻大于线圈的直流电阻。断开时，灯并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。在闭合开关的瞬间，通过线圈的电流发生变化而引起穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡的电流只能逐渐增大，所以只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。断开的瞬间，通过线圈的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈中有感应电动势，且和组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯，并逐渐减弱。由于的直流电阻小于灯的电阻，其原电流大于通过灯的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
2．结论
由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象。由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。
1．自感电动势的作用：
总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。
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，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。
3．自感电动势大小：
，大小由电流变化的快慢和自感系数决定。
三、在断电自感中，灯泡是否闪亮一下的判断方法
如图所示电路中，当开关断开后，灯泡是否会闪亮一下？闪亮一下的条件是什么？
设开关闭合时，电源路端电压为，线圈的电阻为，灯泡的电阻为，则通过线圈的电流为，通过灯泡的电流为。当开关断开后，线圈和灯泡组成的回路中的电流从开始减弱。
若，有，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬间增大，灯泡会闪亮一下。若，有，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会闪亮一下。
例3．如图所示的（）、（）两个电路中，电阻和自感线圈的电阻值都小，且小于灯泡的电阻，接通开关，使电路达到稳定，灯泡发光，则（ ）
A．在电路（）中，断开后，将逐渐变暗
B．在电路（）中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
C．在电路（）中，断开后，将逐渐变暗
D．在电路（）中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
【答案】AD
【解析】本题考查了对断电时产生的自感电动势的阻碍作用的理解。
在电路断开时，电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现在两个方面：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，以后以此电流开始缓慢减小到零。
（）图中，灯与电感线圈在同一个支路中，流过的电流相同，当断开开关时，灯将逐渐变暗；（）图中，断开时，中的电流立即为零，但由于自感，电感线圈中将维持本身的电流不变，且，所以灯亮一下才逐渐熄灭，综上所述选A、D。
【总结升华】在自感现象中，断开开关之后灯泡是立即熄灭还是过一会儿再熄灭，要看断开开关后电灯是否能与其他元件组成回路，若电路变成不闭合的电路，则灯泡一定立即熄灭。灯泡能否会闪一下，也要看题中的条件，若灯与电感线圈原来串联，电流大小相等，断开开关之后灯泡中的电流只能逐渐变小，不可能出现闪一下情况；而灯泡与电感线圈原来并联，且电路稳定时，电感中的电流远大于灯泡中的电流，这样断开开关后，灯泡中的电流有一个突然增大的瞬间，灯泡才会闪一下。
例4．如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，的阻值和的自感系数都很大，、为两个完全相同的灯泡，当闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．比先亮，然后灭
B．比先亮，然后逐渐变暗
C．、一起亮，然后灭
D．、一起亮，然后灭
【答案】B
【解析】本题考查通电自感现象的分析，关键是要知道纯电感线圈在电路稳定前后的作用：闭合时，由于与灯串联的线圈的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以比先亮，故A、C、D错。稳定后，由于与灯连接的电阻很大，流过灯支路的电流很小，所以灯逐渐变暗，故B正确。
【总结升华】在自感现象中，自感电动势是“阻碍”电流的变化，而不是阻止电流变化，是对电流变化的延缓，使其不发生突变。当原电路断开时，线圈的自感电动势阻碍电流的减小，此时线圈在新的电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一个是自感电动势所对应的电流方向与原来电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流大小相等，以后此电流开始缓慢减小到零。总之，通过线圈中的电流不能发生突变。
例5． 如图所示，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关的瞬间会有（ ）
A．灯立即熄灭
B．灯慢慢熄灭
C．灯突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯突然闪亮一下再突然熄灭
【答案】A
【解析】本题考查对自感电动势的正确理解，关键是看到断开开关，电路断路，线圈中虽然产生感应电动势，但不能形成感应电流，故灯立即熄灭，故选A。
【总结升华】该题易和自感现象演示实验中的现象（灯闪亮一下再熄灭）相混淆，错选成C。自感现象中要形成感应电流，电路必须是通路。
例6．如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S，I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
【答案】AC
【解析】当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知选项A、C正确．
【总结升华】一要抓住自感现象中线圈中电流瞬时不变，二要既考虑电流大小又考虑电流方向。
三 涡流
当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水中的旋涡，把它叫做涡电流，简称涡流。
1．涡流产生的原因:
涡流是一种特殊的电磁感应现象，当把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在非均匀磁场中运动，金属块内就产生感应电流，因为金属块本身可自行构成闭合回路，且块状金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流通常是很强的。
2．涡流的防止:
电动机、变压器的线圈中有变化的电流，因而在铁芯中产生了涡流，不仅浪费了能量，还可能损坏电器，因此，要想办法减小涡流。为了达到减小涡流的目的，采用了电阻率大的硅钢做铁芯的材料，并把硅钢做成彼此绝缘的薄片，这样，就大大减小了涡流。
3．涡流的利用:
用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中就产生涡流。涡流产生的热量使金属达到很高的温度并熔化。利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。
例7．如图是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是( )
A．线圈中的电流是很强的恒定电流
B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高
C．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小
D．焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
【答案】B
【解析】线圈中的电流是交变电流，且频率很高，选项B正确A错误；待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻大，选项C错误；根据楞次定律，当线圈中的电流增大时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相反；当线圈中的电流减小时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，选项D错误。
【总结升华】焊缝处产生的热量较多，一是因为感应电流大，二是因为焊缝处电阻大。
四、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，如果导体中出现涡流，即感应电流，则感应电流会使导体受到安培力作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼。
电磁阻尼在实际中有很多应用，课本上讲的使电学仪表的指针很快的停下来，就是电磁阻尼作用。电磁阻尼还常用于电气机车的电磁制动器中。
例8．弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它（如图所示），磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况。
【答案】见解析
【解析】本题考查电磁阻尼及能量转化情况。当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就使磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，克服阻力需要做的功较多，弹簧振子的机械能损失较快，因而会很快停下来。
【总结升华】应用电磁感应的知识分析，题中所述现象是电磁阻尼。
例9．在科技馆中常看到这样的表演：
一根长左右的空心铝管竖直放置（如图甲所示），把一枚磁性很强的小圆片从铝管上端放入管口，圆片直径略小于铝管的内径。从一般经验来看，小圆片自由落下左右的时间不应超过，但把小圆片从上端管口放入管中后，过了许久才从铝管下端落出。小圆片在管内运动时，没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆片靠近铝管，也不见它们相互吸引。是什么原因使小圆片在铝管中缓慢下落呢？如果换用有裂缝的铝管（如图乙所示），圆片在铝管中的下落就快多了。这又是为什么？
【答案】见解析
【解析】磁性小圆片在铝管内下落过程中，穿过圆筒任一截面的磁通量发生变化，故铝管中有感应电流产生，此感应电流会阻碍磁片下落，而有裂缝的铝管在任一截面回路均为开路，不会形成感应电流，因而无电磁阻尼。
五、电磁驱动
如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用叫做电磁驱动。
电磁驱动的原因分析：如图所示，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量变化，线圈会跟着一起转动起来。
（1）线圈转动方向和磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速，即同向异步。
（2）下一章要介绍的感应电动机、家庭中用的电能表、汽车上用的电磁式速度表，就是利用这种电磁驱动。
例10．如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动。从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则（ ）
A．线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同
B．线圈将逆时针转动，转速比磁铁小
C．线圈转动时将产生感应电流
D．线圈转动时感应电流的方向始终是
【答案】BC
【解析】本题考查电磁驱动和楞次定律。当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生感应电流，故C对；当线圈相对磁铁转过时电流方向不再是，D错；由楞次定律的推广含义可知，线圈将与磁极向向转动，但转动的角速度一定小于磁铁转动的角速度。如两者的角速度相同，磁感线与线圈处于相对静止，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，故A错、B对。
【总结升华】从楞次定律的推广含义知，线框的运动可以阻碍两者间的相对运动，所以角速度必小于磁极，否则就不是阻碍而是阻止。