2.4互感和自感 讲义-2025-2026学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第13课时　互感和自感 考点一　互感现象 1 考点二　自感 2 题型1：通电自感和断电自感 4 题型2：自感现象中的图像问题 5 考点三　自感系数　磁场的能量 7 巩固训练·提升能力 9 第13课时　互感和自感 考点一　互感现象 必备知识·回顾梳理 1. 互感和互感电动势：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，有时会影响电路的正常工作，要设法减小电路间的互感。 关键能力·规律方法 对互感现象的理解 (1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 (2)一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 第四代人工心脏是一种被广泛应用于心脏衰竭手术的医疗器械，它采用的无线充电技术从根本上解决了创口感染难题，是人工心脏技术一次革命性的进步。下图为无线充电原理图，由与人工心脏电池相连的受电线圈和与充电器相连的送电线圈构成。下列关于人工心脏无线充电的说法正确的是(    ) A. 无线充电的工作原理与指南针的原理相同 B. 送电线圈接直流电源时不能对人工心脏电池进行无线充电 C. 人工心脏无线充电时，受电线圈始终有收缩的趋势 D. 送电线圈与受电线圈只有完全对准重合时才能进行无线充电 【变式训练1】（单选）如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连。当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是(    ) A. 自感 B. 互感 C. 静电感应 D. 直接导电 【变式训练2】（单选）如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈和。当开关断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间，之后弹簧才把衔铁拉起，能做到延时的主要原因是(    ) A. 线圈中的电流逐渐减小 B. 线圈中产生了感应电流 C. 铁芯中有剩磁起主要作用 D. 衔铁有剩磁起主要作用 考点二　自感 必备知识·回顾梳理 1.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象，产生的电动势叫作自感电动势。 2．对自感电动势的理解 (1)产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。 (2)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即增反减同)。 (3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化变慢。 3.对线圈阻碍作用的理解 (1)若电路中的电流正在改变，线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过线圈的电流不能突变。 (2)若电路中的电流是稳定的，线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的。 (3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图。 关键能力·规律方法 1.通电自感和断电自感 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 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灯逐渐熄灭或先闪亮一下逐渐熄灭 自感时流经灯泡的电流变化图像 灯泡A1 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灯的电流增大缓慢，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，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 2.自感现象的特点 (1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。 (2)通过线圈中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。 3.总结提升　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，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，线圈中电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2 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 例题分析·考点题型 题型1：通电自感和断电自感 【例题1】（单选）某实验小组的同学为了探究自感现象，设计了如图所示的电路，电路中两个灯泡、完全相同，假设两灯泡的电阻不受温度影响，线圈的直流电阻为下列说法正确的是 A. 开关断开，开关闭合瞬间，灯泡、立即变亮 B. 开关断开，闭合电路稳定再断开，灯泡会闪亮一下逐渐熄灭 C. 开关闭合，开关闭合瞬间，灯泡立即变亮，逐渐变亮 D. 开关闭合，闭合电路稳定再断开，灯泡、立即熄灭 【变式训练1】（单选）如图所示，、、是三只完全相同的灯泡，是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关瞬间，、、均逐渐变亮 B. 闭合开关瞬间，和立即亮、逐渐变亮 C. 断开开关瞬间，立即熄灭 D. 断开开关瞬间，闪亮后逐渐熄灭 【变式训练2】（单选）如图所示，、是完全相同的两个小灯泡，是自感系数很大、直流电阻大于灯泡内阻的线圈．下列说法正确的是 A. 闭合瞬间，灯不亮 B. 闭合瞬间，灯点亮后逐渐变暗 C. 断开瞬间，灯闪亮后逐渐熄灭 D. 断开瞬间，灯中有自右向左的电流 题后反思·方法与技巧 自感现象的分析思路 (1)明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大或减小)。 (2)根据“增反减同”，判断自感电动势的方向。 (3)阻碍结果分析：电流增大时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐增大，与线圈串联的元件中的电流也逐渐增大；断电瞬间，电流的大小、方向都不变，电流减小时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐减小，与线圈串联的元件中的电流也逐渐减小。 题型2：自感现象中的图像问题 【例题1】（单选）用电流传感器电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计研究自感现象的实验电路如图所示，电源的电动势为，内阻为，自感线圈的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡的阻值，在时刻闭合开关，经过一段时间后，在时刻断开开关。下列关于灯泡中的电流随时间变化情况的图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式训练1】（单选）某同学用图所示的电路研究自感现象，其中是自感系数很大的线圈，灯泡的电阻，电源电动势内阻不计。闭合开关使电路处于稳定状态在时断开开关，中的电流随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合时，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合时，两灯泡均逐渐变亮 C. 开关断开时，两灯泡均先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. 开关断开时，逐渐熄灭，先闪亮一下，然后逐渐熄灭 【变式训练2】（单选）如图所示，电路中开关闭合稳定后，流过线圈的电流为，流过灯泡的电流为现将断开，下列图中能正确表示断开前后流过灯泡电流随时间变化关系的是(    ) A. B. C. D. 题后反思·方法与技巧 自感现象中的I－t图像的处理技巧 考点三　自感系数　磁场的能量 必备知识·回顾梳理 1.自感系数 (1)自感电动势的大小：E＝L，式中L是线圈的自感系数，简称自感或电感。 (2)单位：亨利，简称亨，符号：H。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH)。换算关系是：1 H＝103 mH＝106 μH。 (3)决定线圈自感系数大小的因素：线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等。 (4)L在数值上等于电流变化率为1 A/s时产生的自感电动势的大小。 (5)自感系数的物理意义：表征线圈产生自感电动势强弱本领的物理量。自感系数越大的线圈，对于相同的电流的变化率，自感电动势越大，自感作用越强。 (6)L的大小还表示线圈对电流变化阻碍作用的强弱，反映了线圈对电流变化延时作用的强弱。 2.磁场的能量 (1)自感现象中的磁场能量 ①线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，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。 (2)电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 (3)线圈的“储能”效果与线圈的自感系数有关，自感系数越大，“储能”效果越明显。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）关于线圈的自感系数，下面说法正确的是(    ) A. 线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 B. 线圈中的电流变化越快，自感系数越大 C. 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 D. 线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零 【变式训练1】（单选）关于线圈自感系数的说法，正确的是(    ) A. 把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 B. 自感电动势越大，自感系数也越大 C. 把线圈匝数增加一些，自感系数减小 D. 当线圈通入恒定电流时，线圈的自感系数为零 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.在某个物理趣味小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉．设开关闭合稳定后线圈中的电流为，下列说法正确的是(    ) A. 在闭合开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉 B. 断开开关时线圈中的电流突然增大 C. 人有触电感觉时流过人体的电流方向为 D. 人有触电感觉是有很高的电压加在每个人的两手间且流过人体的电流大于 2.在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关时，和同时亮 B. 闭合开关时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度不同 C. 断开开关时，闪亮一下再熄灭 D. 断开开关时，流过的电流方向向右 3.如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，是自感系数很大的线圈，下列说法正确的是 A. 在断开的情况下，若闭合，则、灯均逐渐变亮 B. 在闭合的情况下，若闭合，则灯立即变亮，而灯逐渐变亮 C. 闭合、，待电路稳定后，断开，则灯逐渐熄灭，灯立即熄灭 D. 在断开、闭合的情况下，若断开，则灯闪亮一下，灯逐渐熄灭 4.如图所示，为自感系数很大的线圈，但线圈的电阻几乎为零，和是两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合，灯先亮，灯后亮 B. 开关闭合，灯先亮，灯后亮 C. 开关断开，灯和灯同时熄灭 D. 开关断开，流过灯的电流方向从右至左 5.某同学制作了一个如图所示的自感电路板，、、是相同规格的小灯泡，电感线圈的直流电阻和电源的内阻均不可忽略，为理想二极管。下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关的瞬间，、、同时变亮 B. 闭合开关的瞬间，、立即变亮，之后会慢慢变暗一些 C. 断开开关的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 断开开关的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 6.在某创意电子制作课上，学生小旭搭建了如下图所示的电路在电路中三个灯泡完全相同电感的直流电阻和灯泡电阻相等，闭合开关，电路稳定后，将开关断开，断开后关于三个灯泡的说法中上确的是(    ) A. 灯泡逐渐熄灭 B. 灯泡立即熄灭 C. 灯池先闪亮一下，再逐渐熄灭 D. 灯泡逐渐熄灭 7.如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻刘伟为了方便，未注意操作规范，直接用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量，完成读数后李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感下列说法正确的是(    ) A. 发生电击前，没有电流通过刘伟 B. 发生电击时，通过多用电表的电流很大 C. 发生电击时，通过变压器线圈的电流瞬间变大 D. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 8.如图所示的电路中，定值电阻的阻值大于灯泡的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是(    ) A. 开关由闭合到断开时，电阻的电流方向由流向 B. 开关闭合至电路稳定时，灯泡两端的电压比电阻两端的电压高 C. 开关由断开到闭合时，灯泡将逐渐变亮 D. 开关由闭合到断开时，灯泡先闪亮一下然后才变暗 9.如图甲所示的电路中，灯泡电阻为，、为完全相同的电流传感器内阻不计。闭合开关，得到如图乙所示的图像，电源电动势为，内阻，则(    ) A. B. C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 二、多选题。 10.如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是(    ) A. 闭合时，灯亮后逐渐熄灭，灯逐渐变亮 B. 闭合时，灯、灯同时亮，然后灯变暗，灯变得更亮 C. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯立即熄灭 D. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯逐渐熄灭 11.如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈的直流电阻为，和是完全相同的两个小灯泡，为滑动变阻器，现调节滑动变阻器的阻值大于的阻值。在实验时，先闭合开关，待稳定状态后又突然断开，下列说法正确的是(    ) A. 在闭合瞬间，因为的阻值大于的阻值，所以灯先亮 B. 在突然断开瞬间，、都会闪亮一下再熄灭 C. 在突然断开瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D. 若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，则观察不到的自感现象 12.演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，、为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是(    ) A. 接通开关，灯、立即变亮 B. 接通开关，灯逐渐变亮，灯立即变亮 C. 接通开关，待电路稳定后断开开关，灯、逐渐熄灭 D. 接通开关，待电路稳定后断开开关，灯逐渐熄灭，灯闪一下后逐渐熄灭 13.如图甲所示连接电路，在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响，不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合瞬间，流经灯和的电流大小相等 B. 开关闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变 C. 开关断开瞬间，流经灯的电流方向改变，故闪亮一下再熄灭 D. 根据题中信息，可以推算出 14.在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈和一个滑动变阻器。闭合开关待电路稳定后，调整的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为。在之后的时刻断开，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间变化关系的是(    ) A. B. C. D. 15.如图所示，电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到灯泡闪亮一下后熄灭，在灯闪亮短暂过程中(    ) A. 线圈两端端电势高于端 B. 线圈中电流逐渐减为零 C. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相反 D. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13课时　互感和自感 考点一　互感现象 1 考点二　自感 2 题型1：通电自感和断电自感 4 题型2：自感现象中的图像问题 5 考点三　自感系数　磁场的能量 7 巩固训练·提升能力 9 第13课时　互感和自感 考点一　互感现象 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 第四代人工心脏是一种被广泛应用于心脏衰竭手术的医疗器械，它采用的无线充电技术从根本上解决了创口感染难题，是人工心脏技术一次革命性的进步。下图为无线充电原理图，由与人工心脏电池相连的受电线圈和与充电器相连的送电线圈构成。下列关于人工心脏无线充电的说法正确的是(    ) A. 无线充电的工作原理与指南针的原理相同 B. 送电线圈接直流电源时不能对人工心脏电池进行无线充电 C. 人工心脏无线充电时，受电线圈始终有收缩的趋势 D. 送电线圈与受电线圈只有完全对准重合时才能进行无线充电 【变式训练1】（单选）如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连。当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是(    ) A. 自感 B. 互感 C. 静电感应 D. 直接导电 【变式训练2】（单选）如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈和。当开关断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间，之后弹簧才把衔铁拉起，能做到延时的主要原因是(    ) A. 线圈中的电流逐渐减小 B. 线圈中产生了感应电流 C. 铁芯中有剩磁起主要作用 D. 衔铁有剩磁起主要作用 考点二　自感 例题分析·考点题型 题型1：通电自感和断电自感 【例题1】（单选）某实验小组的同学为了探究自感现象，设计了如图所示的电路，电路中两个灯泡、完全相同，假设两灯泡的电阻不受温度影响，线圈的直流电阻为下列说法正确的是 A. 开关断开，开关闭合瞬间，灯泡、立即变亮 B. 开关断开，闭合电路稳定再断开，灯泡会闪亮一下逐渐熄灭 C. 开关闭合，开关闭合瞬间，灯泡立即变亮，逐渐变亮 D. 开关闭合，闭合电路稳定再断开，灯泡、立即熄灭 【变式训练1】（单选）如图所示，、、是三只完全相同的灯泡，是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关瞬间，、、均逐渐变亮 B. 闭合开关瞬间，和立即亮、逐渐变亮 C. 断开开关瞬间，立即熄灭 D. 断开开关瞬间，闪亮后逐渐熄灭 【变式训练2】（单选）如图所示，、是完全相同的两个小灯泡，是自感系数很大、直流电阻大于灯泡内阻的线圈．下列说法正确的是 A. 闭合瞬间，灯不亮 B. 闭合瞬间，灯点亮后逐渐变暗 C. 断开瞬间，灯闪亮后逐渐熄灭 D. 断开瞬间，灯中有自右向左的电流 题型2：自感现象中的图像问题 【例题1】（单选）用电流传感器电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计研究自感现象的实验电路如图所示，电源的电动势为，内阻为，自感线圈的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡的阻值，在时刻闭合开关，经过一段时间后，在时刻断开开关。下列关于灯泡中的电流随时间变化情况的图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式训练1】（单选）某同学用图所示的电路研究自感现象，其中是自感系数很大的线圈，灯泡的电阻，电源电动势内阻不计。闭合开关使电路处于稳定状态在时断开开关，中的电流随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合时，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合时，两灯泡均逐渐变亮 C. 开关断开时，两灯泡均先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. 开关断开时，逐渐熄灭，先闪亮一下，然后逐渐熄灭 【变式训练2】（单选）如图所示，电路中开关闭合稳定后，流过线圈的电流为，流过灯泡的电流为现将断开，下列图中能正确表示断开前后流过灯泡电流随时间变化关系的是(    ) A. B. C. D. 考点三　自感系数　磁场的能量 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）关于线圈的自感系数，下面说法正确的是(    ) A. 线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 B. 线圈中的电流变化越快，自感系数越大 C. 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 D. 线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零 【变式训练1】（单选）关于线圈自感系数的说法，正确的是(    ) A. 把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 B. 自感电动势越大，自感系数也越大 C. 把线圈匝数增加一些，自感系数减小 D. 当线圈通入恒定电流时，线圈的自感系数为零 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.在某个物理趣味小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉．设开关闭合稳定后线圈中的电流为，下列说法正确的是(    ) A. 在闭合开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉 B. 断开开关时线圈中的电流突然增大 C. 人有触电感觉时流过人体的电流方向为 D. 人有触电感觉是有很高的电压加在每个人的两手间且流过人体的电流大于 2.在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关时，和同时亮 B. 闭合开关时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度不同 C. 断开开关时，闪亮一下再熄灭 D. 断开开关时，流过的电流方向向右 3.如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，是自感系数很大的线圈，下列说法正确的是 A. 在断开的情况下，若闭合，则、灯均逐渐变亮 B. 在闭合的情况下，若闭合，则灯立即变亮，而灯逐渐变亮 C. 闭合、，待电路稳定后，断开，则灯逐渐熄灭，灯立即熄灭 D. 在断开、闭合的情况下，若断开，则灯闪亮一下，灯逐渐熄灭 4.如图所示，为自感系数很大的线圈，但线圈的电阻几乎为零，和是两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合，灯先亮，灯后亮 B. 开关闭合，灯先亮，灯后亮 C. 开关断开，灯和灯同时熄灭 D. 开关断开，流过灯的电流方向从右至左 5.某同学制作了一个如图所示的自感电路板，、、是相同规格的小灯泡，电感线圈的直流电阻和电源的内阻均不可忽略，为理想二极管。下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关的瞬间，、、同时变亮 B. 闭合开关的瞬间，、立即变亮，之后会慢慢变暗一些 C. 断开开关的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 断开开关的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 6.在某创意电子制作课上，学生小旭搭建了如下图所示的电路在电路中三个灯泡完全相同电感的直流电阻和灯泡电阻相等，闭合开关，电路稳定后，将开关断开，断开后关于三个灯泡的说法中上确的是(    ) A. 灯泡逐渐熄灭 B. 灯泡立即熄灭 C. 灯池先闪亮一下，再逐渐熄灭 D. 灯泡逐渐熄灭 7.如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻刘伟为了方便，未注意操作规范，直接用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量，完成读数后李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感下列说法正确的是(    ) A. 发生电击前，没有电流通过刘伟 B. 发生电击时，通过多用电表的电流很大 C. 发生电击时，通过变压器线圈的电流瞬间变大 D. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 8.如图所示的电路中，定值电阻的阻值大于灯泡的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是(    ) A. 开关由闭合到断开时，电阻的电流方向由流向 B. 开关闭合至电路稳定时，灯泡两端的电压比电阻两端的电压高 C. 开关由断开到闭合时，灯泡将逐渐变亮 D. 开关由闭合到断开时，灯泡先闪亮一下然后才变暗 9.如图甲所示的电路中，灯泡电阻为，、为完全相同的电流传感器内阻不计。闭合开关，得到如图乙所示的图像，电源电动势为，内阻，则(    ) A. B. C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 二、多选题。 10.如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是(    ) A. 闭合时，灯亮后逐渐熄灭，灯逐渐变亮 B. 闭合时，灯、灯同时亮，然后灯变暗，灯变得更亮 C. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯立即熄灭 D. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯逐渐熄灭 11.如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈的直流电阻为，和是完全相同的两个小灯泡，为滑动变阻器，现调节滑动变阻器的阻值大于的阻值。在实验时，先闭合开关，待稳定状态后又突然断开，下列说法正确的是(    ) A. 在闭合瞬间，因为的阻值大于的阻值，所以灯先亮 B. 在突然断开瞬间，、都会闪亮一下再熄灭 C. 在突然断开瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D. 若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，则观察不到的自感现象 12.演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，、为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是(    ) A. 接通开关，灯、立即变亮 B. 接通开关，灯逐渐变亮，灯立即变亮 C. 接通开关，待电路稳定后断开开关，灯、逐渐熄灭 D. 接通开关，待电路稳定后断开开关，灯逐渐熄灭，灯闪一下后逐渐熄灭 13.如图甲所示连接电路，在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响，不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合瞬间，流经灯和的电流大小相等 B. 开关闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变 C. 开关断开瞬间，流经灯的电流方向改变，故闪亮一下再熄灭 D. 根据题中信息，可以推算出 14.在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈和一个滑动变阻器。闭合开关待电路稳定后，调整的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为。在之后的时刻断开，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间变化关系的是(    ) A. B. C. D. 15.如图所示，电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到灯泡闪亮一下后熄灭，在灯闪亮短暂过程中(    ) A. 线圈两端端电势高于端 B. 线圈中电流逐渐减为零 C. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相反 D. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13课时　互感和自感 考点一　互感现象 1 考点二　自感 3 题型1：通电自感和断电自感 4 题型2：自感现象中的图像问题 6 考点三　自感系数　磁场的能量 9 巩固训练·提升能力 10 第13课时　互感和自感 考点一　互感现象 必备知识·回顾梳理 1. 互感和互感电动势：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，有时会影响电路的正常工作，要设法减小电路间的互感。 关键能力·规律方法 对互感现象的理解 (1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 (2)一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 第四代人工心脏是一种被广泛应用于心脏衰竭手术的医疗器械，它采用的无线充电技术从根本上解决了创口感染难题，是人工心脏技术一次革命性的进步。下图为无线充电原理图，由与人工心脏电池相连的受电线圈和与充电器相连的送电线圈构成。下列关于人工心脏无线充电的说法正确的是(    ) A. 无线充电的工作原理与指南针的原理相同 B. 送电线圈接直流电源时不能对人工心脏电池进行无线充电 C. 人工心脏无线充电时，受电线圈始终有收缩的趋势 D. 送电线圈与受电线圈只有完全对准重合时才能进行无线充电 【答案】B  【解析】A、无线充电的工作原理是电磁感应，指南针利用的是小磁针静止时极所指方向即为磁场方向的原理，A错误 B、送电线圈接直流电源时，通过受电线圈的磁通量不变，不能在受电线圈激发出感应电流，故不能对人工心脏电池进行无线充电， B正确 C、送电线圈产生的磁场周期性变化，所以穿过受电线圈的磁通量周期性变化，受电线圈不是始终有收缩趋势， C错误； D、送电线圈与受电线圈不完全对准重合时，受电线圈的磁通量也能发生变化，也能激发出感应电流，故D错误。 故选B。 【变式训练1】（单选）如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连。当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是(    ) A. 自感 B. 互感 C. 静电感应 D. 直接导电 【答案】B  【解析】小螺线管与音乐播放器相连，小线圈中输入了音频信号，是低压交流电，当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，说明大线圈中激发出了感应电流，是互感现象，故B正确，ACD错误。 【变式训练2】（单选）如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈和。当开关断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间，之后弹簧才把衔铁拉起，能做到延时的主要原因是(    ) A. 线圈中的电流逐渐减小 B. 线圈中产生了感应电流 C. 铁芯中有剩磁起主要作用 D. 衔铁有剩磁起主要作用 【答案】B  【解析】当开关断开后，通过线圈的磁通量减少，由于互感现象，中产生感应电流，产生的电流磁场对衔铁仍有吸引，故能够延时，B正确，、、D错误。 考点二　自感 必备知识·回顾梳理 1.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象，产生的电动势叫作自感电动势。 2．对自感电动势的理解 (1)产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。 (2)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即增反减同)。 (3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化变慢。 3.对线圈阻碍作用的理解 (1)若电路中的电流正在改变，线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过线圈的电流不能突变。 (2)若电路中的电流是稳定的，线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的。 (3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图。 关键能力·规律方法 1.通电自感和断电自感 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 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灯逐渐熄灭或先闪亮一下逐渐熄灭 自感时流经灯泡的电流变化图像 灯泡A1 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灯的电流增大缓慢，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，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 2.自感现象的特点 (1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。 (2)通过线圈中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。 3.总结提升　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，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，线圈中电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2 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 例题分析·考点题型 题型1：通电自感和断电自感 【例题1】（单选）某实验小组的同学为了探究自感现象，设计了如图所示的电路，电路中两个灯泡、完全相同，假设两灯泡的电阻不受温度影响，线圈的直流电阻为下列说法正确的是 A. 开关断开，开关闭合瞬间，灯泡、立即变亮 B. 开关断开，闭合电路稳定再断开，灯泡会闪亮一下逐渐熄灭 C. 开关闭合，开关闭合瞬间，灯泡立即变亮，逐渐变亮 D. 开关闭合，闭合电路稳定再断开，灯泡、立即熄灭 【答案】B  【解析】【解析】开关断开，开关闭合瞬间，灯泡立即变亮，灯泡逐渐变亮，A错误开关断开，闭合电路稳定时，由于线圈的直流电阻为，且两个灯泡、电阻相同，则线圈所在支路的电流大于灯泡的电流，因此断开瞬间，线圈、两灯泡与电阻构成闭合回路，回路的电流由原来线圈的电流开始逐渐减小，所以灯泡闪亮一下逐渐熄灭，B正确开关闭合，开关闭合瞬间，两灯泡立即变亮，由于线圈的直流电阻不计，之后灯泡逐渐熄灭，C错误开关闭合，闭合电路稳定再断开，灯泡立即熄灭，灯泡闪亮一下逐渐熄灭，D错误． 【变式训练1】（单选）如图所示，、、是三只完全相同的灯泡，是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关瞬间，、、均逐渐变亮 B. 闭合开关瞬间，和立即亮、逐渐变亮 C. 断开开关瞬间，立即熄灭 D. 断开开关瞬间，闪亮后逐渐熄灭 【答案】D  【解析】、开关闭合的瞬间，灯立即发光，由于线圈的自感阻碍，灯与灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后一样亮，故AB错误； 、由于线圈的电阻可以忽略，所以电路中的电流稳定后流过线圈的电流是流过灯泡电流的倍；断开开关的瞬间，线圈与三灯一起构成一个自感回路，通过线圈的电流要减小，线圈产生自感电动势，相当电源，闪亮后逐渐熄灭，与两灯逐渐同时熄灭，故C错误，D正确。 故选：。 【变式训练2】（单选）如图所示，、是完全相同的两个小灯泡，是自感系数很大、直流电阻大于灯泡内阻的线圈．下列说法正确的是 A. 闭合瞬间，灯不亮 B. 闭合瞬间，灯点亮后逐渐变暗 C. 断开瞬间，灯闪亮后逐渐熄灭 D. 断开瞬间，灯中有自右向左的电流 【答案】B  【解析】解：闭合开关的瞬间，、同时发光，随后自感线圈中电流逐步变大后稳定，灯变暗，灯在此过程中变亮，故A错误，B正确； 断开开关的瞬间，灯中电流瞬间为，所以立即熄灭，而断开开关前流过线圈的电流小于灯泡的电流，故A灯不会闪亮，故CD错误。 故选：。 题后反思·方法与技巧 自感现象的分析思路 (1)明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大或减小)。 (2)根据“增反减同”，判断自感电动势的方向。 (3)阻碍结果分析：电流增大时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐增大，与线圈串联的元件中的电流也逐渐增大；断电瞬间，电流的大小、方向都不变，电流减小时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐减小，与线圈串联的元件中的电流也逐渐减小。 题型2：自感现象中的图像问题 【例题1】（单选）用电流传感器电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计研究自感现象的实验电路如图所示，电源的电动势为，内阻为，自感线圈的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡的阻值，在时刻闭合开关，经过一段时间后，在时刻断开开关。下列关于灯泡中的电流随时间变化情况的图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】、闭合开关的瞬间，电感的电阻很大，灯泡中有一定的电流通过，过一段时间，电感的电阻减小，电感与灯泡并联的两端电压减小，故灯泡中的电流变小，选项AD错误； 、当时间再延长，灯泡的电流稳定在某一值上；当断开开关时，电感产生自感电动势，电感中的电流与原来的电流方向相同，它与灯泡组成的电路中，感应电流沿逆时针方向，而灯泡中原来的电流沿顺时针方向，因为自感线圈直流电阻值大于灯泡的阻值，故灯泡中的电流比稳定时要小一些，然后电流随自感电动势的减小而慢慢减小到，故B正确，C错误。 【变式训练1】（单选）某同学用图所示的电路研究自感现象，其中是自感系数很大的线圈，灯泡的电阻，电源电动势内阻不计。闭合开关使电路处于稳定状态在时断开开关，中的电流随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合时，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合时，两灯泡均逐渐变亮 C. 开关断开时，两灯泡均先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. 开关断开时，逐渐熄灭，先闪亮一下，然后逐渐熄灭 【答案】D  【解析】、开关闭合时，会立即变亮，因线圈的自感现象逐渐变亮，故AB错误； C、由图知，闭合开关稳定时，通过的电流为，所以所在之路电阻为，所以流过线圈的电流大于流过的电流，断开发生自感现象时，小灯泡会闪亮一下，然后逐渐熄灭，逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练2】（单选）如图所示，电路中开关闭合稳定后，流过线圈的电流为，流过灯泡的电流为现将断开，下列图中能正确表示断开前后流过灯泡电流随时间变化关系的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】闭合且稳定后流过电感线圈的电流是，流过灯泡的电流是，当断开后，灯泡原来的电流立即消失，线圈中电流要开始减小，将产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以通过灯泡的电流不会立即消失，会从开始逐渐减小，根据楞次定律知，灯泡中电流方向与原来的电流方向相反，故A正确，BCD错误。 故选A。 题后反思·方法与技巧 自感现象中的I－t图像的处理技巧 考点三　自感系数　磁场的能量 必备知识·回顾梳理 1.自感系数 (1)自感电动势的大小：E＝L，式中L是线圈的自感系数，简称自感或电感。 (2)单位：亨利，简称亨，符号：H。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH)。换算关系是：1 H＝103 mH＝106 μH。 (3)决定线圈自感系数大小的因素：线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等。 (4)L在数值上等于电流变化率为1 A/s时产生的自感电动势的大小。 (5)自感系数的物理意义：表征线圈产生自感电动势强弱本领的物理量。自感系数越大的线圈，对于相同的电流的变化率，自感电动势越大，自感作用越强。 (6)L的大小还表示线圈对电流变化阻碍作用的强弱，反映了线圈对电流变化延时作用的强弱。 2.磁场的能量 (1)自感现象中的磁场能量 ①线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，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。 (2)电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 (3)线圈的“储能”效果与线圈的自感系数有关，自感系数越大，“储能”效果越明显。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）关于线圈的自感系数，下面说法正确的是(    ) A. 线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 B. 线圈中的电流变化越快，自感系数越大 C. 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 D. 线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零 【答案】C  【解析】线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、D错误，C正确； 自感电动势的大小除了与线圈自感系数有关外，还与电流的变化率有关，故选项A错误。 【变式训练1】（单选）关于线圈自感系数的说法，正确的是(    ) A. 把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 B. 自感电动势越大，自感系数也越大 C. 把线圈匝数增加一些，自感系数减小 D. 当线圈通入恒定电流时，线圈的自感系数为零 【答案】A  【解析】自感系数与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯有关，与其它因素无关，把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小，把线圈匝数增加一些，自感系数变大，故A正确，C错误； B.自感系数与自感电动势的大小无关，故B错误； D.自感系数与电流无关，故D错误。 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.在某个物理趣味小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉．设开关闭合稳定后线圈中的电流为，下列说法正确的是(    ) A. 在闭合开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉 B. 断开开关时线圈中的电流突然增大 C. 人有触电感觉时流过人体的电流方向为 D. 人有触电感觉是有很高的电压加在每个人的两手间且流过人体的电流大于 【答案】C  【解析】A.在闭合开关瞬间，虽然电路接通，但通过人体的电流极小，不会使连成一串的同学有触电感觉，故 A错误。 B.断开开关时，由于线圈的自感作用，线图中的电流不会突然增大，而是会逐渐减小，故 B错误。 C.当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左，即从向，故C正确； D.当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生较大的自感电动势，此时人与线圈组成一个闭合的回路，流过人体的电流与流过线圈的电流相等，故D错误。 2.在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关时，和同时亮 B. 闭合开关时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度不同 C. 断开开关时，闪亮一下再熄灭 D. 断开开关时，流过的电流方向向右 【答案】D  【解答】当开关闭合时，灯立即发光。电流通过线圈，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，所以逐渐亮起来，所以比先亮，由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，故AB错误； 稳定后，当开关断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡和串联，两灯电流相同，都过一会儿熄灭，灯不会闪亮，流过的电流方向向右，故C错误，D正确。 故选D。 3.如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，是自感系数很大的线圈，下列说法正确的是 A. 在断开的情况下，若闭合，则、灯均逐渐变亮 B. 在闭合的情况下，若闭合，则灯立即变亮，而灯逐渐变亮 C. 闭合、，待电路稳定后，断开，则灯逐渐熄灭，灯立即熄灭 D. 在断开、闭合的情况下，若断开，则灯闪亮一下，灯逐渐熄灭 【答案】C  【解析】A.在断开的情况下，若闭合，则灯立即变亮，而灯逐渐变亮，故A错误； B.在闭合的情况下，若闭合，则灯、灯会立即变亮，故B错误； C.闭合、，待电路稳定后，断开，则电感线圈与灯形成回路，灯逐渐熄灭，灯立即熄灭，故C正确； D.在断开、闭合的情况下，由于，流过线圈的电流小于灯的电流，若断开，则、灯、电阻以及灯构成闭合回路，电流从原来通过所在支路的电流开始减小，与逐渐熄灭，灯不会闪亮一下，故D错误。 4.如图所示，为自感系数很大的线圈，但线圈的电阻几乎为零，和是两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合，灯先亮，灯后亮 B. 开关闭合，灯先亮，灯后亮 C. 开关断开，灯和灯同时熄灭 D. 开关断开，流过灯的电流方向从右至左 【答案】D  【解析】开关闭合，由于线圈的自感作用，故A、同时亮，故AB错误； 在断开开关前，在并联电路中，随着线圈自感作用不断减小，流过线圈的电流越来越大，因线圈的电阻几乎为零，故稳定后，灯被短接，即灯不亮，由于外电路的总电阻减小，故回路的电流更大，故A灯更亮；开关断开，灯与线圈形成闭合回路，故B灯不会立即熄灭，断开开关前流过线圈的电流是从左向右，故断开开关后，根据楞次定律，可知线圈产生从左向右的感应电流，该电流从右至左流过灯，而灯不处在闭合回路中，故断开开关后，灯立即熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 5.某同学制作了一个如图所示的自感电路板，、、是相同规格的小灯泡，电感线圈的直流电阻和电源的内阻均不可忽略，为理想二极管。下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关的瞬间，、、同时变亮 B. 闭合开关的瞬间，、立即变亮，之后会慢慢变暗一些 C. 断开开关的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 断开开关的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 【答案】B  【解析】闭合开关的瞬间，电流的流向与二极管的导通方向一致，理想二极管电阻不计，相当于导线的作用，此时与立即变亮，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，则不会立即变亮，而是逐渐亮起来。随着时间推移，线圈的自感作用减弱，电流慢慢导通，则相当于电阻减小，故外电路电阻减小，总电阻减小，干路电流增大，电源内阻分压增大，故路端电压减小，则、的电压减小，会慢慢变暗一些，故 A错误，B正确； 断开开关的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，会产生与原来大小相等、方向相同的电流，其自感电流会经过，故不会立即熄灭，而所在支路由于有二极管的存在，此时自感电流的流向刚好与二极管的导通方向相反，故电流被阻断，所以会立即熄灭。 由于闭合开关稳定后，外部电路是三条并联支路，且线圈的直流电阻不可忽略，流经的电流小于流经的电流，因此断开开关的瞬间，线圈与、构成回路，不会闪亮，故 CD错误。 故选B。 6.在某创意电子制作课上，学生小旭搭建了如下图所示的电路在电路中三个灯泡完全相同电感的直流电阻和灯泡电阻相等，闭合开关，电路稳定后，将开关断开，断开后关于三个灯泡的说法中上确的是(    ) A. 灯泡逐渐熄灭 B. 灯泡立即熄灭 C. 灯池先闪亮一下，再逐渐熄灭 D. 灯泡逐渐熄灭 【答案】A  【解析】三个灯泡完全相同，线圈直流电阻和灯泡电阻相等，可知闭合稳定后，流过灯泡的电流比灯泡流过的电流大。某时刻将开关断开，灯泡立即熄灭，而线圈的自感电动势阻碍电流减小，线圈相当于电源，与灯泡、灯泡重新形成回路，使得灯泡、灯泡都慢慢熄灭，但都不会闪亮。故选 A。 7.如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻刘伟为了方便，未注意操作规范，直接用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量，完成读数后李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感下列说法正确的是(    ) A. 发生电击前，没有电流通过刘伟 B. 发生电击时，通过多用电表的电流很大 C. 发生电击时，通过变压器线圈的电流瞬间变大 D. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 【答案】D  【解析】A.在李辉用多用电表欧姆挡测量变压器线圈电阻时，电路中有电流，刘伟用两手分别握住线圈裸露两端，此时有电流通过刘伟， A错误。 B.发生电击时多用电表表笔已与被测线圈脱离，电路断开，通过多用电表的电流几乎为零，并非很大， B错误。 C.发生电击时，由于自感现象，通过变压器线圈的电流是瞬间减小，而不是瞬间变大， C错误。 D.发生电击前，电路中有一定方向的电流通过刘伟。当多用电表表笔与被测线圈脱离时，变压器线圈产生自感电动势，自感电动势阻碍原电流的减小，自感电流方向与原电流方向相同，而此时电流通过刘伟的方向与之前原电流通过刘伟的方向相反，所以发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反， D正确。 8.如图所示的电路中，定值电阻的阻值大于灯泡的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是(    ) A. 开关由闭合到断开时，电阻的电流方向由流向 B. 开关闭合至电路稳定时，灯泡两端的电压比电阻两端的电压高 C. 开关由断开到闭合时，灯泡将逐渐变亮 D. 开关由闭合到断开时，灯泡先闪亮一下然后才变暗 【答案】C  【解析】A.开关由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为，可知，电阻  的电流方向由  流向  ，故A错误； B.电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，灯泡与定值电阻并联，则灯泡两端的电压等于电阻  两端的电压，故B错误； C.开关由断开到闭合时，由于线圈的自感作用，导致通过灯泡的电流逐渐增大，即灯泡将逐渐变亮，故C正确； D.电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，又由于定值电阻  的阻值大于灯泡的阻值，则通过灯泡的电流大于定值电阻中的电流，开关由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为，可知，灯泡逐渐变暗，不会闪亮一下，故D错误。 故选C。 9.如图甲所示的电路中，灯泡电阻为，、为完全相同的电流传感器内阻不计。闭合开关，得到如图乙所示的图像，电源电动势为，内阻，则(    ) A. B. C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 【答案】B  【解析】由图乙可知，当时，自感线圈中电流为零，流过灯泡支路的电流为，根据闭合回路欧姆定律有，当时，电路稳定，两支路电流相等为，干路电流为，根据闭合回路欧姆定律有，联立解得：，，故A错误，B正确； C.由图乙可知，电路稳定后，两支路电流相等，则断开开关时，小灯泡不会闪亮后逐渐熄灭，故C错误； D.闭合开关时，自感线圈中电流为零，但由于电流变化，自感电动势不为零，故D错误。 故选：。 二、多选题。 10.如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是(    ) A. 闭合时，灯亮后逐渐熄灭，灯逐渐变亮 B. 闭合时，灯、灯同时亮，然后灯变暗，灯变得更亮 C. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯立即熄灭 D. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯逐渐熄灭 【答案】AD  【解答】当闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，相当于断路，电容较大，相当于短路，当电流稳定时，短路，电容断路，故A灯先亮后逐渐熄灭，灯逐渐变亮； 当断开时，灯泡与自感线圈组成了闭合回路，灯泡中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡组成闭合回路，电容器放电，故灯泡逐渐熄灭，选项 AD正确，BC错误。 故选AD。 11.如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈的直流电阻为，和是完全相同的两个小灯泡，为滑动变阻器，现调节滑动变阻器的阻值大于的阻值。在实验时，先闭合开关，待稳定状态后又突然断开，下列说法正确的是(    ) A. 在闭合瞬间，因为的阻值大于的阻值，所以灯先亮 B. 在突然断开瞬间，、都会闪亮一下再熄灭 C. 在突然断开瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D. 若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，则观察不到的自感现象 【答案】CD  【解析】A.在闭合瞬间，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，所以灯先亮，灯后亮，故A错误； 在闭合稳定后，由于滑动变阻器接入电路的阻值大于的阻值，则自感线圈所在支路的电流大于灯所在支路的电流；在突然断开瞬间，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭，故B错误，C正确； D.若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反，则穿过线圈的磁通量一直为，保持不变，将观察不到的自感现象，故D正确。 故选CD。 12.演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，、为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是(    ) A. 接通开关，灯、立即变亮 B. 接通开关，灯逐渐变亮，灯立即变亮 C. 接通开关，待电路稳定后断开开关，灯、逐渐熄灭 D. 接通开关，待电路稳定后断开开关，灯逐渐熄灭，灯闪一下后逐渐熄灭 【答案】BD  【解析】接通开关瞬间，灯立即变亮，而线圈产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯逐渐变亮，故A错误，B正确； 闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过灯原来的电流立即消失，电感线圈产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，自感电流流过两灯，由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，原来电路稳定后通过灯的电流大于通过灯的电流，故灯逐渐熄灭，灯闪一下后逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选BD。 13.如图甲所示连接电路，在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响，不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合瞬间，流经灯和的电流大小相等 B. 开关闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变 C. 开关断开瞬间，流经灯的电流方向改变，故闪亮一下再熄灭 D. 根据题中信息，可以推算出 【答案】AD  【解析】开关闭合瞬间，由于电感线圈的强烈阻碍作用，灯没有电流通过，灯和串联，流经灯和的电流相等，设每个灯泡的电阻为，故。稳定后灯和并联再与串联，流过的电流为，故A正确，B错误； C.开关断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯和提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯和的电流相等，所以灯逐渐熄灭，故C错误； D.开关闭合瞬间，灯和串联，电压传感器所测电压为两端电压，由欧姆定律。电路稳定后，流过的电流为。开关断开瞬间，电感线圈能够为和提供与之前等大电流，故其两端电压为，所以。故D正确。 故选AD。 14.在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈和一个滑动变阻器。闭合开关待电路稳定后，调整的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为。在之后的时刻断开，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间变化关系的是(    ) A. B. C. D. 【答案】AD  【解答】．与线圈串联，断开瞬间，流过线圈的电流不变，电感线圈产生与流过它的电流同向的感应电动势，电动势慢慢变小，则电流慢慢变小，且变小得越来越慢，B错误A正确； 断开的瞬间，流过的电流反向，之后电流逐渐减小，C错误D正确。 故选AD。 15.如图所示，电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到灯泡闪亮一下后熄灭，在灯闪亮短暂过程中(    ) A. 线圈两端端电势高于端 B. 线圈中电流逐渐减为零 C. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相反 D. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 【答案】BC  【解析】A.迅速断开开关时，线圈产生自感电动势，相当于电源，端相当正极，相当于负极，端电势高于端，故A错误； B.迅速断开开关时，线圈中电流开始减小，磁通量开始减小产生自感电动势，阻碍电流的减小，则线圈中电流  逐渐减小为零，故B正确； 迅速断开开关时，灯泡中原来的电流  突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡，灯泡中电流由  逐渐减为零，方向与  相反，故C正确，D错误。 故BC。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $