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1、第第4节节自感、涡流自感、涡流考点考点1：自感现象的分析与判断：自感现象的分析与判断【例1】如图941所示电路中，A、B是相同的两小灯泡L是一个带铁芯的线圈，直流电阻可不计调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时()A两灯同时点亮、同时熄灭B合上S时，B比A先到达正常发光状态C断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同D断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭图941【解析】合上S，B灯立即正常发光A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态B正确断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B灯的电
2、流与原电流反向，而A灯中电流与原电流方向相同因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮答案：B点评：(1)流过线圈的电流由于自感电动势的作用，而不能突变，只能逐渐变化 (2)电路达到稳定后，电感线圈不再产生自感电动势，只相当于直流电阻考点考点2：涡流的应用：涡流的应用【例2】如图942所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( )图942A电流变化的频率越高，焊缝
3、处的温度升高的越快B电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大答案：AD点评：利用涡流作用可以做成一些感应加热的设备，或用以减少运动部件振荡的阻尼器件等，要减少涡流，可采用的方法是把整块铁芯改成用薄片叠压的铁芯题型一：通电自感和断电自感的比较题型一：通电自感和断电自感的比较【例3】在如图943所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S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()图943A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，
4、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后熄灭切入点：分析此类问题应先明确原电流方向，然后判断自感电流的方向及大小变化在断开开关时还要看线圈和用电器能不能形成回路【解析】由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的流过，故有b灯先亮，而a灯后亮当S断开时，a、b组成回路，L中产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，故选项C正确答案：C点评：对通电自感和断电自感的比较，见表：题型二：涡流的应用题型二：涡流的应用【例4】桌面上放一铜片，一条形磁铁的N极自上而下接近
5、铜片的过程中，如图944所示，铜片对桌面的压力()A增大B减小C不变D无法判断是否变化图944切入点：用楞次定律判断涡流的方向【解析】磁铁的N极接近时，自上而下穿过铜片的磁通量增大，在铜片内会产生逆时针方向绕行的感应电流(如图)，使铜片上方呈现N极，阻碍磁铁接近根据牛顿第三定律，磁铁对铜片有同样大小的作用力，使铜片增加对桌面的压力，故选项A正确答案：A点评：涡流是由于变化的磁场产生电场，这种电场称为涡旋电场，这时涡旋电场可以在整块金属内部引起涡电流因此涡流的大小取决于回路电阻和磁场变化率，方向则应根据楞次定律判断 电磁阻尼现象反映了涡流的磁效应，而电磁驱动现象则反映了涡流的机械效应1.(201
6、1北京)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945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图945答案：C【解析】断开开关瞬间，小灯泡中的电流突变为电感线圈中的电流，未出现闪亮现象是因为原来流过线圈中的电流太小，即线圈电阻偏大2.(2011上海)如图946，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀
7、分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( )A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向图946AD【解析】本题考查组合场中的电磁感应问题和学生对组合场的分析能力将圆环从a向b的运动分为三个过程：左侧、分界处、右侧在左侧垂直纸面向里的磁场中，原磁场增强，根据楞次定律：感应磁场方向与原磁场方向相反即垂直纸面向外，再由右手定则判断知感应电流为逆时针方向；同理判断另两个过程；最后由左手定则判断每个过程的安培力的合力，可知安培力方向始终沿水平方向3.(2010
8、北京)在如图947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变化的图象是( )图947答案：B【解析】由电路实物图可得，与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流i2变化图象如A中图线C、D错误与带铁芯的电感线圈串联的L1，由于自感电流逐渐变大，B项正确4.如图948所示的电路，D1和D2是两个相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，
9、由于存在自感现象，在电键S接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的先后次序是( )A接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C接通时D1先达最亮，断开时D1先灭D接通时D2先达最亮，断开时D2先灭图948A5.(2010徐州模拟)在图949所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“”接线柱流入时，指针向左摆，在电路接通后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际( )AG1指针向左摆，G2指针向右摆BG1指针向右摆，G2指针向左摆CG1、G2指针都向左摆DG1、G2指针都向右摆 B图949【解析】电路接通后线圈中
10、电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原电流方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆B项正确 6.如图9410所示，L是自感足够大的线圈，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立即熄灭，而D1先由暗变亮再慢慢变暗直到熄灭D电键S断开时，灯泡D1立即熄灭，而D2会更亮一下才熄灭图9410AC
