内容正文:
第四节 互感和自感
第二章 电磁感应
1.了解互感现象及其应用。
2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象。
3.了解自感电动势的表达式E=L ,知道自感系数的决定因素。
4.了解自感现象中的能量转化。
素养目标
知识点一 互感现象
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知识点二 自感现象
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课时测评
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随堂达标演练
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内容索引
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知识点一 互感现象
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自主学习
情境导学 如图为法拉第实验装置及其原理图。
(1)当线圈L1中的电流恒定时,另一个线圈L2中是否会产生感应电流?
提示:当线圈L1中的电流为恒定电流时,线圈内的磁场不变,则在另一个线圈L2中就不会产生感应电流。
(2)当线圈L1中的电流变化时,另一个线圈L2中是否会产生感应电流?其原因是什么?
提示:当线圈L1中的电流变化时,穿过两个线圈的磁通量都会变化,在另一个线圈L2中会产生感应电流,其原因是L2中产生了感应电动势。
教材梳理(阅读教材P48完成下列填空)
1.互感:两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在另一个线圈中激发出了____________的现象。产生的感应电动势叫作互感电动势。
2.应用:互感现象可以把变化的信号从一个线圈传递到另一个线圈,收音机就是利用__________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。有时会影响电路正常工作。
感应电动势
互感现象
合作探究
问题探究 如图为法拉第实验装置及其原理图,当开关S闭合或断开时,线圈L2中有电流产生,此电流是否可能是由L1线圈流入L2线圈,若不是,能量是如何从L1线圈进入L2线圈的?
提示:不是,两线圈均与铁环绝缘,通过互感现象,L1线圈中电场能转化为磁场能,磁场能再转化为L2 线圈中的电能。
目前手机的无线充电技术(图甲)已经成熟,其工作过程可简化为图乙所示,A、B两个线圈彼此靠近平行放置,当线圈A接通工作电源时,线圈B中会产生感应电动势,并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是
A.只要线圈A中输入电流,线圈B中就会产生感应电动势
B.若线圈A中输入变化的电流,线圈B中产生的感应电动势也会发生变化
C.线圈A中输入的电流越大,线圈B中感应电动势越大
D.线圈A中输入的电流变化越快,线圈B中感应电动势越大
例1
√
针对练.在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1处,现把它从1扳到2,如图所示,试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是
A.先为P→Q,再为Q→P
B.先为Q→P,再为P→Q
C.始终为Q→P
D.始终为P→Q
√
开关由1扳到2,线圈A中电流产生的磁场由向右变为向左,先减小后反向增加,由楞次定律可得R中电流始终为Q→P,C正确。
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知识点二 自感现象
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自主学习
情境导学 图甲为某校的同学们进行“千人震”实验,图乙为其简化的电路图,其中L是镇流器(带铁芯的线圈),先闭合开关S通电,一节干电池不足以让这么多同学感觉到被电击,但
断开开关S的瞬间,同学们都会突然明
显感受到电击作用,这是什么原因?
属于什么现象?
提示:当开关闭合后,镇流器与同学们并联,由于干电池的电动势小,所以电流很小,同学们不会感觉到电击;但在断电的瞬间,镇流器的电流迅速减小,瞬间产生高电压,从而使同学们明显感受到电击作用,这属于自感现象。
教材梳理(阅读教材P49-P51完成下列填空)
1.自感现象
(1)自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的__________现象。
(2)自感电动势:在______现象中产生的感应电动势。
2.自感系数
(1)自感电动势的大小:E=L ,其中L是线圈的自感系数,简称自感或电感。
(2)单位:______,简称亨,符号:____。常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)。换算关系是:1 H=_____mH=_____μH。
(3)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的形状、长短、______以及是否有______等。
电磁感应
自感
亨利
H
103
106
匝数
铁芯
合作探究
问题探究
1.按照如图所示的电路图连接电路。
(1)开关S接通时,灯泡1和2的发光情况有什么不同?
提示:灯泡2立即发光,而灯泡1是逐渐亮起来的。
(2)根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因。
提示:接通电源的瞬间,电流增加,线圈L中产生感应电动势。根据楞次定律,感应电动势会阻碍电流的增加,所以灯泡1慢慢地亮起来。
2.按照如图所示的电路图连接电路。
(1)若灯泡的电阻小于线圈L的直流电阻,先闭合开关使灯泡发光,稳定后断开开关。观察开关断开时灯泡的亮度变化,并解释原因。若灯泡电阻大于线圈L的直流电阻,灯泡的亮度如何变化?
提示:若灯泡的电阻小于线圈L的直流电阻,灯泡逐渐熄灭。开关断开时,通过线圈L的电流减小,这时会出现感应电动势阻碍线圈L中的电流减小,线圈中产生与原方向相同的电流,与灯泡构成闭合回路,所以灯泡逐渐熄灭。若灯泡电阻大于线圈L的直流电阻,则灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭。
(2)开关断开前后,流过灯泡的电流方向相同吗?
提示:开关闭合时,灯泡中的电流方向向左,开关断开瞬间,灯泡中的电流方向向右,所以开关断开前后,流过灯泡的电流方向相反。
角度一 自感电动势与自感系数的理解
关于线圈中的自感电动势的大小,下列说法正确的是
A.跟通过线圈的电流大小有关
B.跟线圈中的电流变化大小有关
C.跟线圈中的磁通量大小有关
D.跟线圈中的电流变化快慢有关
例2
√
在自感系数一定的情况下,根据自感电动势的公式E=L 可知,通过导体的电流的变化率越大,产生的自感电动势越大,与电流大小及电流变化的大小无关,故A、B错误,D正确;由法拉第电磁感应定律知,线圈中的自感电动势的大小,跟穿过线圈的磁通量大小无关,故C错误。
关于自感系数,下列说法正确的是
A.自感电动势越大,自感系数越大
B.自感系数L由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关
C.其他条件相同,线圈越细,自感系数越大
D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数小
√
例3
电感器的自感系数与线圈的长短、形状、匝数、有无铁芯有关,当线圈的长度越长、单位长度上匝数越多、截面积越大、有铁芯,自感系数越大,而与绕制线圈导线的粗细无关,与自感电动势的大小无关,故B正确,A、C、D错误。
角度二 通电自感
如图所示,电路中电源的内阻不能忽略,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,下列说法正确的是(线圈L的直流电阻较小)
A.A比B先亮,然后A逐渐熄灭
B.B比A先亮,然后B逐渐变暗
C.A、B一起亮,然后A逐渐熄灭
D.A、B一起亮,然后B逐渐熄灭
√
例4
S闭合时,线圈上产生自感电动势,阻碍电流的增大,所以B比A先亮,电路稳定后线圈L的直流电阻较小,故流过B灯支路的电流变小,所以B灯逐渐变暗,故B正确。
角度三 断电自感
(多选)如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则
A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
√
例5
√
在电路甲中,断开S,由于线圈产生自感电动势阻碍电流变小,导致回路中的电流逐渐减小,A将逐渐变暗,故A正确,B错误;在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,于是原来通过线圈的电流通过灯泡形成新的回路,由于通过灯泡A的电流比原来的大,导致A将变得更亮一下,然后逐渐变暗,故C错误,D正确。
1.自感现象的四大特点
(1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。
(2)通过线圈的电流不能发生突变,只能缓慢变化。
(3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体。
(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向。
探究归纳
2.通电自感和断电自感的比较
项目 通电自感 断电自感
自感电路
器材规格 A1、A2灯同规格,调节R=RL1,L1的自感系数较大 L2的自感系数很大(有铁芯)、电阻较小
探究归纳
项目 通电自感 断电自感
自感现象 在S闭合瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变亮,最终两灯一样亮 在开关S断开时,A灯逐渐熄灭或闪亮后逐渐熄灭
自感时流经灯泡的电流变化图像 灯泡A1
探究归纳
项目 通电自感 断电自感
产生原因 开关闭合时,流过线圈L1的电流增大,线圈L1产生自感电动势,阻碍电流的增大,流过A1灯的电流增大得很慢,又R=RL1,最终流过两灯的电流一样大 断开开关S时,流过线圈L2的电流减小,线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,使电流继续存在一段时间。在S断开后,通过L2的电流会通过A灯(与原来A灯的电流方向相反),A灯不会立即熄灭。若RL2<RA,原来的电流IL2>IA,则A灯熄灭前要闪亮一下;若RL2≥RA,原来的电流IL2≤IA,则A灯逐渐熄灭
能量转化 有电能转化为L1中的磁场能 L2中的磁场能转化为电能
探究归纳
3.自感中“闪亮”与“不闪亮”问题
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 电流突然增大,灯泡立刻变亮
断电时 电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,灯泡中电流方向不变 ①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
探究归纳
针对练1.(多选)(2023·广东东莞高二阶段练)某同学设计了如图甲所示的电路来对比电感线圈和小灯泡对电路的影响,电路两端电压U恒定,A1、A2为完全相同的电流传感器。某次实验中得到通过两电流传感器的I-t图像如图乙所示,关于该实验,下列说法错误的是
A.该实验演示的是断电自感现象
B.线圈的直流电阻大于灯泡的电阻
C.断开开关后,小灯泡先闪亮一下
再逐渐熄灭
D.乙图中的a曲线表示电流传感器A1测得的数据
√
√
由图像乙得,从计时开始两条支路都存在电流,分别是I1和I2,断开K后瞬间,L的电流要减小,于是L中产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,电流逐渐减小为零;因此本实验是:开关断开,电路中产生了感应电流,演示断电自感现象,A正确,不符合题意;断开开关前后的一小段时间内,通过自感线圈的电流方向是不变的,则自感线圈所在支路的电流如曲线a所示,乙图中的曲线a表示电流传感器A2测得的数据;
I1>I2,说明电感的直流电阻是小于灯泡的电阻的;断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流,则断开开关后,线圈产生自感电动势阻碍电流减小,线圈相当于电源,由于线圈、电阻和灯泡重新组成回路,则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭,C正确,不符合题意,B、D错误,符合题意。故选B、D。
针对练2.(2023·广东惠州高二校考)如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D。下列说法中正确的是
A.闭合开关S,稳定后L1、L2亮度相同
B.闭合S的瞬间,L2比L1 先亮
C.断开S的瞬间,L1闪亮一下再逐渐熄灭,L2会立刻熄灭
D.断开S的瞬间,a点的电势比b点高
√
闭合开关S稳定后,因线圈L的直流电阻不计,所以灯L1与二极管被短路,灯泡L1不亮,而L2将更亮,因此L1、L2亮度不同,故A错误;闭合S的瞬间,线圈L一瞬间阻碍电流通过,L1和L2同时亮,故B错误;断电瞬间,L2会立刻熄灭,线圈L与灯泡L1及二极管形成的回路不能形成反向电流,即L1也立即熄灭,而线圈产生感应电动势,a端的电势高于b端,故C错误,D正确。故选D。
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随堂达标演练
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√
1.无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示,该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电,下列关于无线充电的说法正确的是
A.在充电过程中没有电能损失
B.无线充电基座可以用直流电源供电
C.无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D.无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
在充电过程中线圈会产生焦耳热,会有电能损失,故A错误;无线充电基座产生的是交变磁场,所以必须用交流电源供电,故B错误;发射线圈产生的交变磁场使接收线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电动势,所以无线充电过程主要利用了电磁感应原理,故C正确;无线充电基座只能对配备接收线圈的手机进行无线充电,故D错误。
√
2.(多选)(2023·广东东莞东莞中学高二期中)如图所示,线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等,两个灯泡A1和A2规格相同。下列说法正确的是
A.在闭合开关K瞬间,A2比A1先亮
B.在闭合开关K瞬间,A1比A2先亮
C.闭合开关K后,最终A2与A1一样亮
D.断开开关K的瞬间,A1比A2先熄灭
√
闭合开关的瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍,A1灯先亮,A2灯后亮;闭合开关稳定后,自感作用消失,通过A1灯和A2灯的电流相等,两灯亮度相同;断开开关瞬间,A1与A2都会亮一会,然后同时熄灭。故选B、C。
√
3.在如图所示的电路中,开关S闭合且稳定后流过自感线圈的电流是2 A,流过灯泡D的电流是1 A,现将开关S突然断开,能正确反映流过灯泡的电流i在开关S断开前后随时间t变化关系的图像是
开关S断开前,通过灯泡D的电流是稳定的,其值为1 A。开关S断开瞬间,自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的自感电流,使线圈中的电流从2 A逐渐减小,方向不变,且与灯泡D构成闭合回路,通过灯泡D的电流和线圈L中的电流大小相同,也是从2 A逐渐减小到零,但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反,故选D。
4.(粤教版选择性必修第二册P53T3改编)如图所示,电源内阻可忽略不计,A、B、C为三个完全相同的小灯泡,L为自感线圈,自感线圈的电阻可以忽略不计,D为二极管,二极管两极间加上正向电压时,二极管导通,加上反向电压时,二极管截止。二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开(电流向右通过D为导通状态)。若开关K从闭合状态突然断开时,小灯泡A__________,小灯泡B__________;若开关K从断开状态突然闭合时,小灯泡B__________,小灯泡C__________(均选填“逐渐变暗”“逐渐变亮”“立即熄灭”或“立即变亮”)
立即熄灭
逐渐变暗
逐渐变亮
立即变亮
若开关K从闭合状态突然断开时,由于线圈的自感作用阻碍电流减小,A、B小灯泡、二极管与线圈构成闭合回路中,由于二极管不能导通,电流为零,即小灯泡A立即熄灭,B、C小灯泡与线圈构成闭合回路,小灯泡B的电流逐渐减小,小灯泡B逐渐变暗。若开关K从断开状态突然闭合时,由于线圈的自感作用阻碍电流增大,小灯泡B逐渐变亮。若开关K从断开状态突然闭合时,电源电压瞬间加在小灯泡C上,小灯泡C立即变亮。
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课 时 测 评
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1.(多选)目前无线电力传输已经比较成熟,如图为一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图所示。利用这一原理,可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是
A.只要A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势
B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应
电动势
C.A中电流越大,B中感应电动势越大
D.A中电流变化越快,B中感应电动势越大
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根据感应电流产生的条件,若A线圈中输入恒定的电流,则A产生恒定的磁场,B中的磁通量不发生变化,B线圈中不会产生感应电动势,故A错误;若A线圈中输入变化的电流,根据法拉第电磁感应定律E=
可知,B线圈中会产生感应电动势,B正确;A线圈中电流大但不变化,B线圈中也不产生感应电动势,C错误;A线圈中电流变化越快,A线圈中电流产生的磁场变化越快,B线圈中感应电动势越大,故D正确。
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2.如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是
A.t1时刻,两环作用力最大
B.t2和t3时刻,两环相互吸引
C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥
D.t3和t4时刻,两环相互吸引
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t1时刻感应电流为零,故两环作用力为零,A错误;t2和t3时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环中同向的电流,故相互吸引,B正确,C错误;t4时刻A中电流为零,两环无相互作用,D错误。
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3.(2023·重庆北碚高二段考)制作精密电阻时,为了消除在使用中由于电流的变化引起的自感现象,用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线绕法,其道理是
A.电路电流变化时,两根线中产生的自感电动势相互抵消
B.电路电流变化时,两根线中产生的自感电流相互抵消
C.电路电流变化时,线圈中的磁通量相互抵消
D.以上说法都不正确
电路电流变化时,双线绕法会使电流产生大小相同、方向相反的磁场,则线圈中的磁通量相互抵消,消除使用中由于电流的变化引起的自感现象。故选C。
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4.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,L1和L2为自感线圈。实验时,图甲中断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;图乙中闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3(与灯A2相同)立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是
A.图甲中,A1与L1的电阻值相同
B.图甲中,闭合S1,电路稳定后,
A1中电流大于L1中电流
C.图乙中,滑动变阻器R接入电
路的阻值与L2的电阻值相同
D.图乙中,闭合S2瞬间,L2中电流与滑动变阻器R中电流相等
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题图甲中,稳定时通过A1的电流记为I1,通过L1的电流记为IL,S1断开瞬间,A1突然变亮,可知IL>I1,因此A1和L1电阻不相等,A、B错误;由于最终A2与A3亮度相同,所以两支路电流I相同,根据部分电路欧姆定律可知,两支路电压U与电流I均相同,所以两支路电阻相同,由于A2、A3完全相同,故滑动变阻
器R接入电路的阻值与L2的电阻
值相同,C正确;题图乙中,闭
合S2时,由于自感作用,通过
L2与A2的电流I2会逐渐增大,而
通过R与A3的电流I3立即变大,因此电流不相等,D错误。
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5.(多选)(2023·广东东莞高二统考期末)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是
A.闭合开关S后,A2始终比A1亮
B.闭合开关S后,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
C.断开开关S后,A1、A2过一会儿才熄灭
D.断开开关S后,A1先熄灭,A2过一会儿才熄灭
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闭合开关S后,线圈L阻碍电流的增大,所以A2先亮,A1后亮,当闭合开关S电路稳定后,由于线圈L的电阻可以忽略,A1和A2是完全相同的灯泡,流过A2、A1的电流一样大,所以两灯泡一样亮,故A错误,B正确;断开开关S后,线圈L阻碍电流的减小,而线圈L、灯泡A1和A2构成闭合回路,所以A1、A2过一会儿才熄灭,故C正确,D错误。故选B、C。
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6.(多选)(2023·广东广州四十七中高二期中)如图所示的电路中,L为电感线圈,电阻不计,A、B为两灯泡,则
A.合上S瞬间,A、B同时亮
B.合上S瞬间,A先亮,B后亮
C.断开S瞬间,A闪亮一下再熄灭
D.断开S瞬间,A立即熄灭,B重新亮后再熄灭
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合上S瞬间,电路中立即建立了电场,立即就有了电流,故灯泡A、B同时变亮,线圈由于自感现象,通过线圈的电流缓慢增加,当电流稳定后,线圈相当于直导线,灯泡B被短路,故电键闭合后,灯泡A、B同时亮,但B逐渐熄灭,A更亮,故A正确,B错误;断开S瞬间,A灯立即熄灭,线圈产生自感现象,和灯泡B构成闭合电路,B灯先闪亮后逐渐变熄灭,故C错误,D正确。故选A、D。
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7.(2023·重庆巴蜀中学高二校考)如图所示,L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈,a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻,b、c灯泡相同。下列说法正确的是
A.闭合S时,a、c灯瞬间变亮,b灯逐渐变亮
B.闭合S,电路稳定后b、c灯一样亮
C.断开S时,c灯立即熄灭,b灯闪亮一下后逐渐熄灭
D.断开S时,通过a灯的感应电流与原电流方向相反
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闭合S时,由于线圈产生自感电动势,可知b、c灯瞬间变亮,a灯逐渐变亮,故A错误;闭合S,电路稳定后,由于线圈直流电阻不计,可知流过c灯电流大于流过b灯电流,且b、c灯泡相同,则c灯功率大于b灯功率,c灯比b灯亮,故B错误;闭合S,电路稳定后,由于a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻,可知通过线圈电流大于通过b灯电流,断开S时c灯立即熄灭,由于b灯与a灯和线圈构成回路,则b灯闪亮一下后逐渐熄灭,故C正确;断开S时通过a灯的感应电流与原电流方向相同,都向右,故D错误。故选C。
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8.(2023·广东佛山高二联考)某同学研究自感现象时,设计了如图所示的电路,自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻,则下列有关现象正确的是
A.电键闭合时,灯泡逐渐变亮
B.电键闭合时,灯泡立即变亮
C.电键断开时,灯泡逐渐熄灭
D.电键断开时,灯泡闪亮后再熄灭
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线圈由于自感现象通电时电流会逐渐增加,但灯泡所在支路没有自感线圈,电流可以突变,则电键闭合时,灯泡立即变亮,故A错误,B正确;电键断开时,线圈中的电流不能突变,需要逐渐减小,则在灯泡和线圈组成的回路中,线圈充当电源的作用放电,故灯泡电流方向会变成自右向左,但灯泡与二极管串联,二极管通反向电流时电阻极大,相当于断路,故灯泡会立即熄灭,故C、D错误。故选B。
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9.(多选)(2023·广东广州六中校考)如图所示,两相同灯泡A1、A2,A1与一理想二极管D连接,线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是
A.闭合开关S后,A1、A2会立刻亮,电流由a指向b
B.闭合开关S稳定后,A1、A2亮度相同,电流由a指向b
C.断开S的瞬间,a点的电势比b点低
D.断开S的瞬间,A1会逐渐熄灭,电流由a指向b
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两灯和线圈不是串联的关系,闭合开关S后,两灯立刻亮,电流由a指向b,故A正确;闭合开关S稳定后,因线圈L的直流电阻不计,所以A1与二极管被短路,导致灯泡A1不亮,而A2将更亮,因此A1、A2亮度不同,电流由a指向b,故B错误;断开S的瞬间,A2会立刻熄灭,线圈L与灯泡A1及二极管构成回路,因线圈产生感应电动势充当电源,故a为电源负极,b为电源正极,即a点的电势低于b点,而二极管具有单向导电性,所以回路没有感应电流,A1也立即熄灭,故C正确,D错误。故选A、C。
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10.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像,正确的是
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开关S闭合的瞬间,由于L的阻碍作用,由R与L组成的支路相当于断路,后来由于L的阻碍作用不断减小,相当于外电路并联部分的电阻不断减小,根据闭合电路欧姆定律I= 可知,电路中的总电流增大,由UAB=E-Ir得路端电压UAB减小;电路稳定后,由于R的阻值大于灯泡D的阻值,所以流过L支路的电流小于流过灯泡D的电流,当开关断开时,由于线圈L的自感作用,流过灯泡D的电流立即与L电流相等,与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小,即UAB反向减小,B正确。
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11.线圈通以如图所示随时间变化的电流,则
A.0~t1时间内线圈中的自感电动势最大
B.t1~t2时间内线圈中的自感电动势最大
C.t2~t3时间内线圈中的自感电动势最小
D.t1~t2时间内线圈中的自感电动势为零
√
0~t1时间内线圈中的电流发生了变化,但没有在t2~t3时间内变化快,因此t2~t3时间内线圈中的自感电动势最大,A、C错误;t1~t2时间内线圈中电流没有发生变化,因此线圈中的磁通量没有变化,自感电动势为零,B错误,D正确。故选D。
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第二章
电磁感应
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