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1、 中小学1对1课外辅导专家 互感和自感一 互感现象1. 互感现象 ：两个线圈没有相连，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外一个线圈中产生感应电动势。 2. 互感电动势：在互感中产生的感应电动势。 应用：变压器二自感现象1. 自感 （1）自感现象：由线圈本身电流变化，在它自身上激发产生感应电动势。（2） 自感电动势：自感中产生的感应电动势。2. 实验现象（1）闭合左图中的S，正常发光，逐渐亮起（2）断开右图中的S，A更亮一下，再逐渐熄灭。3. 自感电动势（1）大小： E= 或 （2）方向： 楞次定律判断：增反减同（3）作用： 阻碍导体中原电流的变化。三自感系数L1. 自感电动
2、势 E=，因此 ， ，L自感系数2. 自感系数： 自感系数表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，称为自感或电感，L（1）大小： 自感系数L大小与是否通电流、通多大电流无关，是线圈本身的性质，由线圈的大小、形状、单位长度的匝数、有无铁芯决定。 线圈长度越长、截面积越大、单位长度的匝数越多、有铁芯，线圈自感系数L越大； （2）单位：亨利（H）， （3）物理意义： 表示产生感应电动势能力大小。四磁场的能量 断电后灯泡能亮，说明有磁场的能量转化成电能。基础达标：如图所示的电路L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源，在K闭合瞬间，通过电灯的电流方向是_，在K切断瞬间，通过电灯的电流方向是_思路解析：当K
3、闭合时，流经R的电流是AB当K切断瞬间，由于电源提供给R及线圈的电流立即消失，因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流的减小，所以线圈此时相当于一个电源，产生的自感电流流经R时的方向是BA2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I0=，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I0C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 思路解析：电键S由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大
4、，因而在L上要产生自感电动势根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，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而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I0选项D正确启示：解决此类问题，要从认识自感电动势的作用做起另外是正确地把握阻碍不是阻止3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（ ）AI1开始较大而后逐渐变小 BI1开始很小而后逐渐变大CI2开始很小而后逐渐变大 DI2开始较大而
5、后逐渐变小思路解析：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，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，所以应选A和C能力提升：8如图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为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。此时a、b两点间的电势差 思路解析：断开S的瞬间，L中出现的自感电动势与原电流同向，此时电源电动势与线圈自感电动势同方向串联，故开关a、b两端的电势差为U=E+E=106 V9如图所示的电路中，S闭合时流过电感线圈的
6、电流为2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是图中的（ ）思路解析：当电键S断开时，灯泡支路的电流立即减为零；同时自感线圈的支路由于自感现象会产生感应电动势，方向由左向右，它作为新电源跟灯泡支路构成回路，且电流大小由2 A（线圈上原来电流的大小）逐渐变为零，所以本题的正确选项是D小结：自感线圈的作用是使其自身的电流不能突变，而是渐变；但由于断路时，自感线圈中产生的自感电动势的方向自左向右，致使通过灯泡的电流方向与原来相反，因此不能选C10如图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L和灯泡L1并联，当闭合开关S后，灯L1正常发光
7、，下列说法中正确的是（ ）当断开S时，灯L1立即熄灭 当断开S时，灯L1突然闪亮后熄灭 若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯L1立即熄灭 若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯L1突然闪亮后熄灭A B C D思路解析：线圈具有阻碍自身电流变化的特点，当自身电流增大时，线圈产生自感电动势与原电流方向相反，阻碍原电流的增大；当线圈自身电流减小时，线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，阻碍原电流减小本题中，断开S时，L中原电流I2减小，由于自感作用，产生了与原电流方向相同的自感电流，从右向左流经L1灯泡，故灯不会立即熄灭，灯L1正常发光时流过的电流I1比流过线圈
8、L的电流I2小，在断开S时，线圈L中尽管有自感电动势产生但它阻止不了电流的减小，只是使电流的减小过程延缓一些，因此断开S时，流过灯泡L1和线圈L的电流变化相同，都是从I2基础上减小，故选项正确，当用电阻代替线圈时，断开S时不存在自感现象，灯L1立即熄灭作业：实例探究例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，然后渐渐变暗例2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
9、上的，在K断开后，分析：（1）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？例3. 如右图所示，L为一纯电感线圈（不计内阻），电阻，电键K原来闭合，通过的电流分别为. 若在t时刻突然断开电键，则此时刻前后通过电阻的电流可用选项中哪个图像表示较合适？（ ）练习1: 如图，多匝线圈的电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R，开关S断开时，电流.现合上开关，将一电阻器短路，于是线圈中有感应电动势产生，这一自感电动势（ ）A. 有阻碍电流减小的作用，最后电流由减小到零B. 有阻碍电流减小的作用，最后电流总小于C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流保持不变D. 有阻碍电流增大的作用，但
10、最后电流会增大到2练习2. 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、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（ ）A. 电健S闭合的瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮B电健S闭合的瞬间，B灯亮，A灯不亮C断开电健S的瞬间，A、B灯同时熄灭D. 断开电健S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭例4. 如图所示，电路中L为直流电阻不计、自感系数很大的电感线圈，A、B为相同的灯泡，则（ ）A. 闭合电健S瞬间，A比B亮B. 稳定时A比B亮C. 稳定时B比A亮D. 断开S时，A、B均将闪一下再熄灭例5. 如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电
11、压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在测实验完毕后，将电路拆开时应( ).A. 先断开开关 B.先断开开关C.先拆去电流表 D.先拆去电阻R【例题答案】：例1. AD例2. （1）因R1R2，即I1I2，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。（2）因R1R2，即I1I2，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。例3. D 练习1. D 练习2 . AD 例4. AC 例5. B基础达标：4如图所示，电灯A和B与固定电阻的电阻均为R，L是自感系数很大线圈当S1闭合、S2断
12、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，下列说法正确的是（ ）AB立即熄灭 BA灯将比原来更亮一些后再熄灭C有电流通过B灯，方向为cd D有电流通过A灯，方向为ba5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6如图所示，线圈的直流电阻为10 ，R=20 ，线圈的自感系数较大，电源的电动势为6 V，内阻不计则在闭合S瞬间，通
13、过L的电流为_A，通过R的电流为_A；S闭合后电路中的电流稳定时断开S的瞬间，通过R的电流为_A，方向与原电流方向_7如图所示，L为自感线圈，A是一个灯泡，当S闭合瞬间，a、b两点电势相比，_点电势较高，当S切断瞬间a、b两点电势相比，_点电势较高能力提升：11如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则（ ）AI1=I2=I0 BI1I0I2 CI1=I2 I0 DI1I0I212、如图所示，线圈A中接有如图所示电源，线圈B有一半面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则在电键S闭合瞬间，线圈B中的感应电流的方向为_（填“顺时针”或“逆时针”）13、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、2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4答案
