第二章 第4节 互感和自感-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册同步课件（人教版2019）

物理 选择性必修 第二册 RJ 1 4 第4节 互感和自感 刷基础 2 1.[山东济宁实验中学2024高二上期中] （多选）如图所示为某同学探究电磁感应现象的实验装置. 将两个线圈绕在一个铁环上，线圈与电源、滑动变阻器、开关组成一个回路，线圈 与电流 计、开关 组成另一个回路.关于该实验现象，下列说法正确的是( ) AD A.先闭合，电路稳定后，再闭合的瞬间， 中无感应电流 B.先闭合，再闭合的瞬间， 中无感应电流 C.闭合、，待电路稳定后， 中一直有感应电流 D.闭合、，待电路稳定后， 的滑片向左移动的过程 中， 中有感应电流 题型1 互感现象的分析与应用 3 解析 先闭合，电路稳定后，线圈A中有恒定电流，产生的磁场是恒定的，再闭合 的瞬间， 穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，故中无感应电流，故A正确；先闭合 ， 此时穿过线圈B的磁通量为零，再闭合 的瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B产生感应电动 势，中有感应电流，故B错误；闭合、 ，待电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B 不产生感应电动势，中无感应电流，故C错误；闭合、，待电路稳定后， 的滑片向左移动 的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变大，电路中电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，线圈B 产生感应电动势， 中有感应电流，故D正确. 题型1 互感现象的分析与应用 4 【关键点拨】电流计与线圈形成闭合电路，当线圈 中磁通量发生改变时，产生感应电动势， 继而产生感应电流. 题型1 互感现象的分析与应用 5 2.关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是( ) D 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 题型2 自感现象的理解及分析 6 解析 当线圈中通恒定电流时，穿过线圈的磁通量不变化，线圈中没有自感现象，不产生自感电 动势，线圈自感系数与线圈的大小、形状、匝数及是否有铁芯等有关，因此线圈自感系数不为零， 故A错误.线圈中电流变化越快，产生的自感电动势越大，线圈的自感系数与电流变化快慢无关， 故B错误.根据楞次定律，当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流增大，自感电动势方向与原 电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流减小，自感电动势方向与原电流方向 相同，故C错误.根据可知，对于确定的线圈，自感系数 一定，其产生的自感电动势与其 电流变化率成正比，故D正确. 题型2 自感现象的理解及分析 7 3. [浙江金华十校2023高二上期末] 如图所示， 是自感系数较大的线圈， 其直流电阻可忽略不计，、、 是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是 ( ) C A.开关闭合后，灯立即亮，、 灯逐渐亮 B.开关闭合瞬间，、 灯一样亮 C.开关断开，灯立即熄灭，、 灯逐渐熄灭 D.开关断开瞬间，流过 灯的电流方向与断开前相反 题型2 自感现象的理解及分析 8 解析 开关闭合后，、灯立即亮， 灯由于与线圈串联，线圈会产生自感电动势，阻碍电流的通 过，因此灯逐渐变亮，A、B错误；开关断开，灯处于断路状态，立即熄灭，而、 灯与线圈串 联构成闭合回路，因线圈在开关断开瞬间产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以、 灯逐渐熄 灭，C正确；开关断开瞬间，由于自感的作用，通过线圈与两灯的电流方向为线圈灯 灯，因 此流过灯的电流方向仍与未断开前相同，而流过 灯的电流方向与断开前相反，D错误. 题型2 自感现象的理解及分析 9 【教材变式】本题目由教材P44第3题演变而来，本题比教材第3题的电路图多了个小灯泡 ，考 查点更复杂.解答本题的关键是知道断电自感时，感应电流不能发生突变，而是在原来线圈电流 的基础上逐渐减小到零. 题型2 自感现象的理解及分析 10 4.[安徽合肥庐阳中学2023高二下期中] 在如图所示的电路中， 为电源， 为开关，三盏灯泡、、完全相同， 是一个自感系数很大、直流电阻 为零的线圈， 是电容很大的电容器.则( ) B A. 闭合瞬间，三盏灯泡同时亮 B.闭合瞬间，亮，、 均不亮 C.闭合足够长时间后，、一样亮，而 会较暗 D.闭合一段时间后再断开，、一起缓慢熄灭， 立即熄灭 题型3 含电容器的自感现象分析 11 解析 刚闭合时，线圈中产生自感现象，此时线圈可看成一个阻值很大的电阻，故 不亮，由于 C是电容很大的电容器，故容抗很小，在闭合瞬间，电流从电容器经过，将短路，故不亮， 亮，A错误，B正确； 闭合足够长时间后，电路稳定，自感现象消失，因为线圈的直流电阻为零， 故此时线圈可看成一根导线，、一样亮，电容器相当于断路，故电流经过，且流过 的电流 是流过、的电流之和，故会较亮，C错误；闭合时，电容器C充电， 闭合一段时间后，C中 无电流，相当于断路，再断开，由于自感现象，此时线圈可看成新的电源，、 一起缓慢熄灭， 电容器与组成闭合回路，电容器将放电，故 也将缓慢熄灭，D错误. 题型3 含电容器的自感现象分析 12 5.[湖北荆州2024高二上期末] 如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为 ， 电感线圈的直流电阻不计，电阻的阻值大于灯泡D的阻值.在 时刻闭合开 关，经过一段时间，在时刻断开，下列表示流过灯泡D的电流 随时间变 化的图像中，正确的是( ) D A. B. C. D. 题型4 自感现象中的图像问题 13 解析 开关闭合时，线圈由于自感对电流产生阻碍作用，可看作电阻，且线圈电阻逐渐减小，并 联电路电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律可知，灯泡D两端电压逐渐减小，故 逐渐减小； 开关闭合一段时间后再断开时，线圈与电阻 、灯泡D形成闭合回路，线圈的感应电流与原电流 方向相同，流过灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻 的阻值大于灯泡D 的阻值，当开关闭合电路稳定后，线圈所在支路的电流小于流过灯泡D的电流，故当开关断开瞬 间，线圈产生的感应电流也小于原来流过灯泡D的电流.故选D. 题型4 自感现象中的图像问题 14 $$