第四章 电磁感应 自感 期末复习学案Word版含解析

第四节　自感
1．由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。产生的电动势叫自感电动势。自感电动势总是阻碍电流的变化。
2．自感现象的原因：线圈自身的电流变化，引起磁通量的变化，磁通量的变化产生阻碍电流变化的感应电动势。
3．如果一个线圈在Δt时间内电流强度的变化为ΔI，则线圈在这段时间内产生的感应电动势E＝L。
其中L为自感系数，自感系数跟线圈的形状、长短、匝数以及是否有铁芯等因素有关。线圈面积越大、线圈越长、单位长度匝数越密，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大的多。
4．分析电路性质时，在流过线圈L的电流突然增大瞬间，常把L看成一个阻值很大的电阻；当流经L的电流突然减小的瞬间，常把L看作一个电源。
例1　(多选)如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是(　　)
A．B灯立即熄灭
B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→d
D．有电流通过A灯，方向为b→a
【解析】
对断电自感现象，要根据自感线圈总是阻碍自感电流的变化进行判断。S1断开前通过两灯的电流相同，两灯两端电压也相同，即Uab＝Ucd，因串联电路U∝R，故Rab＝Rcd，由此可知电路稳定时L的电阻也为R，由于L与灯A是并联，故它们的电流均为I＝。S1断开后，由于L的作用电流将逐渐减小，这一电流不会通过B灯，而只通过A灯，方向b→a，它只能使A灯迟一些熄灭，而不能使A灯更亮，故A、D正确。
【答案】
AD
例2　如图，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，R是一灯泡。下列说法正确的是(　　)
A．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接通瞬间及接通后电路稳定时，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中均有从b到a的电流
【解析】
开关S接通瞬间，灯泡中立即有从a到b的电流；而与R并联的线圈中的电流由于自感作用，它逐渐增大。开关S接通后电路稳定时，线圈中的电流达到了最大且不再变化，由于线圈的电阻为零，故其对电流无阻碍作用，灯泡被短路，灯泡中无电流通过。开关S断开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中的电流逐渐减小。自感电动势所产生的电流在L、R构成的回路中，是由b经灯泡R流向a。故正确答案为B。
【答案】
B
例3　(多选)一个线圈的电流在均匀增大，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．磁通量也将均匀增大
D．自感系数、自感电动势都不变
【解析】
线圈的自感系数取决于线圈本身的特性，故线圈的自感系数不会改变。当线圈中的电流均匀变化时，说明电流的改变是ΔI与时间Δt的比值是确定不变的，即
是一定值，故自感电动势E＝是不变的，可见D是正确的；由于E是不变的，而E＝是不变的，说明磁通量的变化是均匀的，所以C也是正确的。
【答案】
CD
1．关于线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是(　　)
A．通过线圈的电流越大，自感系数也越大
B．线圈中的电流变化越快，自感系数也越大
C．插有铁芯时线圈的自感系数会变大
D．线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关
2．一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的(　　)
A．自感系数均匀增大
B．磁通量均匀增大
C．自感系数、自感电动势均匀增大
D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变
3．如图所示，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R。开关S原来断开，电流I0＝
，今闭合开关将一个电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势(　　)
A．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，最后总小于I0
C．有阻碍电流增大作用，因而电流保持为I0不变
D．有阻碍电流增大作用，但电流最后还是要增大到2I0
4．如图所示电路，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，则(　　)
A．S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮；S断开瞬间LA、LB立即熄灭
B．S闭合瞬间，LA很亮，LB逐渐亮；S断开瞬间，LA逐渐熄灭，LB立即熄灭
C．S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA熄灭，
LB亮度不变；S断开瞬间，
LA亮一下才熄灭，
LB立即熄灭
D．S闭合瞬间LA、LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，
LB变得更亮；S断开瞬间，
LA亮一下才熄灭，
LB立即熄灭
5.(多选)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是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。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分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是(　　)
1．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
2．在如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表。当开关S闭合时，电流表G1、G2的指针都偏向右方，那么当断开开关S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指针缓慢地回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
D．G2指针缓慢地回到零点，而G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
3．如图所示，L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，L1、L2先后亮暗的顺序是(　　)
A．接通时，L1先达最亮；断开时，L1后暗
B．接通时，L2先达最亮；断开时，L2后暗
C．接通时，L1先达最亮；断开时，L1先暗
D．接通时，L2先达最亮；断开时，L2先暗
4．(多选)如图所示电路，A、B灯电阻均为R，闭合S1断开S2时，两灯亮度一样，若再闭合S2待稳定后将S1断开，则断开瞬间(　　)
A．B灯立即熄灭
B．A灯过一会儿才熄灭
C．流过B灯的电流方向是c→d
D．流过A灯的电流方向是b→a
5．如图所示，电路中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S闭合与断开时，A、B灯泡的发光情况是(　　)
A．S刚闭合后，A亮一下又逐渐熄灭，B逐渐变亮
B.
S刚闭合后，B亮一下子又逐渐变暗，A逐渐变亮
C.
S闭合足够长时间后，A和B一样亮
D.
S闭合足够长时间后，A、B都熄灭
6．(多选)如图所示，电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都很小，小于灯泡A的电阻，闭合开关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
第四节　自感
课堂练习
1．C　2.B　3.D　4.D　5.AC
课后练习
1．B　2.D　3.A　4.ABD　5.A　6.AD
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