内容正文:
第6节 互感和自感
学习目标
练法指导
1.了解互感现象及互感现象的应用。
2.了解自感现象,认识自感电动势的作用。
3.知道自感系数的意义和决定因素。会分析自感现象中电流的变化。
1.了解互感现象的实质是电磁感应现象。[来源:学科网ZXXK]
2.通过通电自感和断电自感的实例分析,了解自感现象。
3.自感电动势的大小与自感系数和电流的变化快慢有关,自感系数由电感线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯等决定。
——— 课/ 前/ 预/ 习·轻/ 松/ 搞/ 定 ———
要点辨析
1.利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈(√)
2.在自感现象中,感应电流的方向一定和原电流的方向相同(×)
3.在自感现象中,感应电流只能阻碍原电流的增加(×)
4.在自感现象中,通过线圈的感应电流不可能大于原电流(√)
5.线圈中的自感电动势较大时,其自感系数一定较大(×)[来源:学科网ZXXK]
预习自检
1.关于线圈自感系数的说法错误的是( )
A.自感电动势越大,自感系数也越大
B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小
C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大[来源:学.科.网Z.X.X.K]
D.电感是自感系数的简称
解析 自感系数的大小是由线圈的匝数、形状、粗细、有无铁芯等决定的,与电流大小、自感电动势大小无关,匝数越多,自感系数越大,有铁芯时,自感系数显著增大,故A选项错误,B、C选项正确;同时,自感系数简称为电感,故D选项也正确。
答案 A
2.(多选)关于互感现象,下列说法正确的是( )
A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象[来源:Zxxk.Com]
B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈
C.互感现象都是有益的
D.变压器是利用互感现象制成的[来源:学*科*网]
解析 两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,A项错误;互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈,B项正确;互感现象不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,C项错误;变压器是利用互感现象制成的,D项正确。
答案 BD
3.在如图所示的电路中,开关S断开之前与断开之后的瞬间,通过灯A的电流方向是( )
A.一直是由a到b
B.先是由a到b,后无电流
C.先是由a到b,后是由b到a
D.无法判断
解析 S闭合瞬间由电源对A供电,通过A的电流方向由a到b,S断开瞬间,由线圈L对A供电,线圈L中自感电动势方向由左向右,对A供电时电流方向由b到a,故C选项正确。
答案 C
——— 课/ 堂/ 效/ 果·题/ 组/ 检/ 测 ———
题组一 自感现象和自感电动势
1.(多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到( )
A.灯泡变暗
B.灯泡变亮
C.螺线管缩短
D.螺线管伸长
解析 当软铁棒插入螺线管中时,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,所以电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长。
答案 AD
2.在生产实际中,有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈,当电路中的开关S由闭合到断开时,线圈会产生很高的自感电动势,使开关S处产生电弧,危及操作人员的人身安全。为了避免电弧的产生,可在线圈处并联一个元件,下列方案可行的是( )
解析 闭合S时,二极管处于反向截止状态,不影响电路正常工作。断开S时,由于自感现象,线圈跟二极管D组成闭合回路,此时二极管处于正向导通,可以避免电弧的产生,故D选项正确。
答案 D
题组二 通电自感和断电自感
3.如图所示的电路中,带铁芯的线圈L与灯A并联,线圈的电阻远小于灯的电阻,当闭合开关S后灯正常发光。以下说法中正确的是( )
A.断开开关S,灯A立即熄灭
B.断开开关S,灯A闪亮一下后熄灭
C.用阻值与线圈相同的电阻取代L接入电路,断开开关S,灯A逐渐熄灭
D.用阻值与线圈相同的电阻取代L接入电路,断开开关S,灯A闪亮一下后熄灭
解析 开关断开前,电路稳定,灯A正常发光,线圈相当于直导线,电阻较小,故流过线圈的电流较大;开关断开后,线圈中的电流会减小,发生自感现象,线圈成为A、L回路的电源,故灯泡反而会更亮一下后熄灭,故A错误,B正确;若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L,断开开关S,回路中没有自感现象产生,灯A立即熄灭,故C、D错误。
答案 B
4.(多选)如图所示,电源的电动势为E,内阻r忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈。以下说法正确的是( )
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,并亮度保持稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,并亮度保持稳定
C.开关断开后瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D.开