2.4 互感和自感-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

第二章：电磁感应 2.4：互感和自感 一：知识精讲归纳 一、互感现象 1．互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈，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，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势． 2．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的． 3．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作． 二、自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感．由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势． 三、自感系数 1．自感电动势：E＝L是电流变化率；L是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，符号：H. ，其中 2．自感系数与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关． 四、磁场的能量 1．线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中． 2．线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能． 技巧重难点： 技巧一：自感现象 自感 电路 条件 现象 原因 通电 自感 S闭合 的瞬间 A2先亮 由于A2支路为纯电阻，不产生自感现象 A1逐渐 亮起来 由于L的自感作用，阻碍A1支路电流增大 断电 自感 S断开 的瞬间 A过一 会儿才 熄灭或 闪亮后 逐渐熄 灭 L与灯泡A组成回路，由于L的自感作用，使得A过一会儿才熄灭 技巧二：.灯泡亮度变化 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然变大，然后逐渐减小 断电时 电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗. 两种情况灯泡中电流方向均改变 二：考点题型归纳 题型一：自感和自感电动势 1．（2021·全国·高二专题练习）关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是（　　） A．当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零 B．线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大 C．自感电动势与原电流方向相反 D．对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比 2．（2021·全国·高二课时练习）关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是（　　） A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大 B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大 C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零 D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大 3．（2020·全国·高二单元测试）关于自感现象，下列说法正确的是（　　） A．自感电动势的方向一定与原电流方向相反 B．线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大 C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈的自感系数较大 D．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中产生的自感电动势较大 题型二：通电自感现象和断电自感现象 4．（2021·湖北·高二阶段练习）如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，L是带有铁芯的线圈，其自感系数较大、电阻可忽略不计。已知闭合且电路稳定后两灯都正常发光，则（　　） A．闭合S，两灯同时正常发光 B．闭合S，A比B先达到稳定发光状态 C．断开S，A灯先闪亮一下后逐渐熄灭 D．断开S，A灯和B灯逐渐熄灭 5．（2021·河南南阳·高二阶段练习）如图所示的电路中， 为三盏完全相同的灯泡， 是自感线圈，线圈的阻值不可忽略．则下列说法正确的是（　　） A．合上开关后， 三盏灯同时亮起来 B．合上开关后， 灯先亮起来， 两盏灯后亮起来 C．断开开关后， 三盏灯逐渐熄灭 D．断开开关后， 灯先熄灭，接着 两盏灯逐渐熄灭 6．（2021·江苏铜山·高二期中）如图所示，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。闭合开关，待电路稳定后，灯泡A恰能正常发光，则（　　） A．闭合开关，灯泡A、B均逐渐变亮 B．闭合开关，灯泡A立即变亮，灯泡B逐渐变亮 C．断开开关，灯泡A会闪亮一下再逐渐熄灭 D．断开开关，灯泡B不可能被烧坏 题型三：含自感线圈的的电路中小灯泡是否闪亮问题 7．（2021·重庆八中高二阶段练习）电路如图所示，A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，A、B两灯均立即变亮 B．闭合开关，A灯逐渐变亮，B灯立即变亮，最后两灯亮度相同 C．闭合开关，电路稳定后再断开开关，A、B两灯均逐渐变暗直到熄灭 D．闭合开关，电路稳定后再断开开关，A灯立即熄