2.4 互感和自感（培优考点练）物理人教版选择性必修第二册

4．互感和自感 素养提升练 创新拓展练 素养提升练 1．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻近似为零，A、B是两个完全相同的小灯泡。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关S，灯泡亮，灯泡始终不亮 B．闭合开关S，A、B同时亮，且亮度始终相同 C．电路稳定后，断开开关S，灯泡突然变亮再逐渐变暗，直到不亮 D．电路稳定后，断开开关S，灯泡突然变亮再逐渐变暗，直到不亮 2．如图所示，是自感系数很大的线圈，自身电阻可忽略不计。A和B是两个相同的小灯泡。则（　　） A．S闭合瞬间，通过B的电流为零 B．S闭合后的一段时间，A、B的电流均增大 C．S闭合稳定后再断开，A会闪亮一下再熄灭 D．S闭合稳定后再断开，线圈中磁场能转化为电能 3．在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响，则下图中两个线圈的相对安装位置，最符合要求的是（　　） A． B． C． D． 4．如图是某同学研究“电感现象”时设置的实验电路，图中线圈的自感系数很大且电阻不计，三个灯泡规格完全相同，现将开关闭合，待电路稳定后迅速将开关断开，则在这以后所观察到的现象是（　　） A．甲丙两个灯泡同时熄灭 B．三个灯泡同时闪亮一下再熄灭 C．甲乙两灯逐渐熄灭，丙灯亮一下再熄灭 D．甲丙两灯亮度立即减弱再逐渐熄灭，乙灯亮一下再熄灭 5．电磁学知识在科技生活中有广泛的应用，下列相关说法正确的是（　　） A．图甲中，高压输电线的上方还有两条导线，可以形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，是利用了静电屏蔽的原理 B．图乙中，线圈在电路中产生的自感电动势一定会大于原来电路中的电源电动势 C．图丙中，自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 D．图丁中，在磁电式仪表内把线圈绕在铝框骨架上可以增加电磁阻尼的作用 6．如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关，一段时间后电路中的电流稳定，下列说法正确的是（　　） A．P灯不亮，Q灯亮 B．P灯与Q灯亮度相同 C．断开开关时，P立即熄灭，Q亮一下逐渐熄灭 D．断开开关时，P亮一下逐渐熄灭，Q立即熄灭 7．在如图所示的电路中，灯泡L1和L2完全相同，电源的内阻和线圈的电阻均可忽略，线圈L的自感系数较大，开关K处于断开状态，则下列说法正确的是（　　） A．闭合开关K瞬间，灯L1立即亮，灯L2不亮 B．闭合开关K瞬间，灯L1、L2同时发光，接着灯L1更亮，灯L2变暗，最后灯L2熄灭 C．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1立即熄灭，灯L2闪亮一下再熄灭 D．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1、L2均闪亮一下再熄灭 8．如图，某同学做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管，则（　　） A．闭合开关S，L1逐渐变亮，然后亮度不变 B．闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮，最后亮度相同 C．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭 D．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮 9．如图所示，L是一内阻很小的带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。现将电键K打开，则在电路切断后，观察到A的现象是__________（选填“逐渐熄灭”，“闪一下后逐渐熄灭”，“立即熄灭”）；通过灯泡A的电流方向是__________（选填“”或“”） 10．某实验小组利用如图所示的电路，研究“通电自感和断电自感”现象。已知L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通时，灯泡_______先达到最亮，开关S断开时，___________先暗。（均选填“L1”或“L2”） 11．如图所示电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡。闭合开关S后，逐渐变亮的灯泡是___________（选填“A．灯泡A1”或“B．灯泡A2”），经过一小段时间后，发现灯泡A1和A2亮度相同。断开开关S，将滑动变阻器R2滑片向___________（选填“A．左”或“B．右”）移动，再次闭合开关S并经过一小段时间后，断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭。 12．老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”，下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成（内阻忽略不计），线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几个同学都有触电的感觉而抖了一下，故叫“千人震”。 (1)当电流稳定后，线圈的电阻________（填“大于”或“小于”）这几个同学的电阻； (2)断开开关后，通过同学的电流方向从________（填“左向右”或“右向左”）； (3)先保持开关断开，然后突然把开关闭合，这几个同学________（填“有”或“没有”）触电的感觉。 创新拓展练 13．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈，、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是（　　） A．刚闭合S的瞬间，立刻变亮 B．刚闭合S的瞬间，通过的电流大于通过的电流 C．闭合S待电路稳定后，熄灭，比原来更亮 D．闭合S待电路稳定后，将S断开瞬间，立即熄灭，L1闪亮一下再熄灭 14．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L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S，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t变化关系的是（　　） A． B． C． D． 15．几位同学手拉手一起进行“千人震”实验，实验过程中同学们会感受到瞬间触电的感觉。实验器材包含两节干电池（3.0V）、带铁芯的多匝线圈（电阻很小）、开关，同学们按图示电路连接。实验中，先闭合开关，待电路稳定后再断开开关，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，同学们有触电感，电流方向为A到B B．断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压远大于3.0V C．断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压等于3.0V D．断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为A到B 16．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 17．三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（　　） A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮 B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮 C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮 D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮 18．如图所示，灯泡、完全相同，带铁芯的线圈的电阻可忽略，电源电动势为（内阻不计）。则（　　） A．闭合，先发光，后发光，最后、一样亮 B．电路稳定后断开，立即熄灭，突然闪亮后慢慢熄灭 C．闭合瞬间，两端的电压为 D．电路稳定后断开瞬间，两端的电压为 19．如图所示的电路中，、、为三个完全相同的灯泡，为自感系数很大、电阻可忽略不计的线圈，为电源，其内阻不能忽略，为开关，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，立即变亮，、逐渐变亮 B．闭合开关，、比先亮，且二者亮度逐渐增强 C．闭合开关稳定后再断开开关，逐渐熄灭，、亮度突然减弱后逐渐熄灭 D．闭合开关稳定后再断开开关，逐渐熄灭，闪亮一下后熄灭，立即熄灭 20．如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是（　　） A．在闭合开关K瞬间，比先亮 B．在断开开关K瞬间，与同时熄灭 C．闭合开关K，稳定后A2与一样亮 D．断开开关K的瞬间，比先熄灭 21．为了演示接通电源和断开电源的瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，A、B两灯规格相同，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________（填“立即”或“逐渐”）熄灭，B灯________（填“立即”或“逐渐”）熄灭，若满足R灯>RL，则断开瞬间，A灯会________（“闪亮”或“不闪亮”），流过A的电流方向________（“向左”或“向右”）。 22．某同学用电流传感器研究自感现象，电路如图甲所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于灯泡的电阻。在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图乙所示，电流传感器不计内阻。 (1)开关S闭合瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）立即变亮； (2)开关S断开瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）闪亮； (3)第末线圈两端的电压为__________（用、、、表示） (4)比较与的大小关系，有__________。（选填“”“”或“”） 23．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的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关S后，A1会___________（填“立即亮”或“逐渐变亮”）；断开开关S的瞬间，A1会___________（填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”）。 24．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计，和是两盏完全相同的灯泡。开关S闭合后，灯泡会________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；闭合开关一段时间后，________（选填“比亮”、“比亮”或“两灯一样亮”）；开关S断开瞬间，流经灯泡的电流方向是从________（选填“a到b”或“b到a”）。 25．阅读短文，回答问题： 智能手机 随着智能手机的日益普及，人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压3.7V容量4000mA·h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。 手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。 (1)文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的_______倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热_______（选填“快”或“慢”）、比热容_______（选填“大”或“小”）的材料； (2)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生__________，无线充电工作原理是_______，与_____________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 4．互感和自感 素养提升练 创新拓展练 素养提升练 1．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻近似为零，A、B是两个完全相同的小灯泡。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关S，灯泡亮，灯泡始终不亮 B．闭合开关S，A、B同时亮，且亮度始终相同 C．电路稳定后，断开开关S，灯泡突然变亮再逐渐变暗，直到不亮 D．电路稳定后，断开开关S，灯泡突然变亮再逐渐变暗，直到不亮 【答案】D 【详解】AB．闭合开关S后，灯泡A、B同时变亮，之后由于线圈的通电自感，且其电阻几乎为零，则灯泡B缓慢熄灭，灯泡A逐渐变亮，故AB错误； CD．闭合开关，电路稳定后，再断开S，灯泡A立即熄灭，但由于线圈的断电自感，则灯泡B由暗变亮，再逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 2．如图所示，是自感系数很大的线圈，自身电阻可忽略不计。A和B是两个相同的小灯泡。则（　　） A．S闭合瞬间，通过B的电流为零 B．S闭合后的一段时间，A、B的电流均增大 C．S闭合稳定后再断开，A会闪亮一下再熄灭 D．S闭合稳定后再断开，线圈中磁场能转化为电能 【答案】D 【详解】A．S闭合瞬间，由于线圈L的自感作用，会产生很大的自感电动势来阻碍电流的增加，此时电流会流过灯泡A和B，因此通过B的电流不为零，故A错误； B．是自感系数很大的线圈，自身电阻可忽略不计，S闭合后的一段时间，B被短路，电流为0，A的电流增大，故B错误； C．当S断开时，电源断开，灯泡A立即熄灭。线圈L与灯泡B组成一个新的闭合回路，由于自感作用，线圈L会产生自感电动势，维持一个短暂的电流流过灯泡B，使灯泡B闪亮一下再熄灭。灯泡A不在这个回路中，所以不会闪亮，故C错误； D．S闭合稳定后，线圈中有电流通过，储存了磁场能。当S断开后，线圈L与灯泡B组成回路，线圈中储存的磁场能转化为电能，以电流的形式释放出来，供给灯泡B发光，故D正确。 故选D。 3．在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响，则下图中两个线圈的相对安装位置，最符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响，要求当一个线圈中的电流变化时，该线圈产生变化的磁场，但穿过另一个线圈的磁通量不变，根据通电螺线管的磁感线分布特点可知，只有当两个导线垂直且对称放置时满足要求。 故选D。 4．如图是某同学研究“电感现象”时设置的实验电路，图中线圈的自感系数很大且电阻不计，三个灯泡规格完全相同，现将开关闭合，待电路稳定后迅速将开关断开，则在这以后所观察到的现象是（　　） A．甲丙两个灯泡同时熄灭 B．三个灯泡同时闪亮一下再熄灭 C．甲乙两灯逐渐熄灭，丙灯亮一下再熄灭 D．甲丙两灯亮度立即减弱再逐渐熄灭，乙灯亮一下再熄灭 【答案】D 【详解】将开关闭合，待电路稳定后，由于线圈电阻不计，稳定时，线圈相当于一根导线，此时乙灯泡被短路，即稳定时，乙灯泡熄灭，甲丙并联，甲丙亮度相同，稳定后迅速将开关断开，线圈由于自感作用，可以等效为一个电源，线圈中的电流在新回路中逐渐减为0，此时甲、丙灯泡串联后与乙并联，通过的电流要通过三盏灯形成新的回路，则甲、丙两灯亮度立即减弱再逐渐熄灭，乙灯中因为原来电流为零，所以乙灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭。 故选D。 5．电磁学知识在科技生活中有广泛的应用，下列相关说法正确的是（　　） A．图甲中，高压输电线的上方还有两条导线，可以形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，是利用了静电屏蔽的原理 B．图乙中，线圈在电路中产生的自感电动势一定会大于原来电路中的电源电动势 C．图丙中，自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 D．图丁中，在磁电式仪表内把线圈绕在铝框骨架上可以增加电磁阻尼的作用 【答案】AD 【详解】A．高压输电线的上方两条导线与铁塔相连，形成一个稀疏的金属“网”，将下方的高压线屏蔽起来，利用静电屏蔽原理，避免高压线遭受雷击。A正确； B．自感电动势的大小由电流变化率和自感系数决定，其大小不一定大于电源电动势。例如在通电自感中，自感电动势会阻碍电流增大，但不会超过电源电动势。B错误； C．自制金属探测器的工作原理是电磁感应：探测器的线圈产生变化磁场，在金属内部感应出涡流，涡流又产生磁场被探测器接收，并非利用地磁场。C错误； D．磁电式仪表的线圈绕在铝框骨架上，当线圈转动时，铝框切割磁感线产生感应电流，受到安培力作用，形成电磁阻尼，可以阻碍线圈的摆动，使指针快速稳定。D正确。 故选AD。 6．如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关，一段时间后电路中的电流稳定，下列说法正确的是（　　） A．P灯不亮，Q灯亮 B．P灯与Q灯亮度相同 C．断开开关时，P立即熄灭，Q亮一下逐渐熄灭 D．断开开关时，P亮一下逐渐熄灭，Q立即熄灭 【答案】AD 【详解】AB．电路稳定后，因线圈电阻不计，则P灯被短路，不亮，Q灯亮，A正确； CD．断开开关时，Q立即熄灭，由于电路中电流减小，则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当于电源，在P灯中重新组成回路，则P亮一下逐渐熄灭，C错误，D正确。 故选AD。 7．在如图所示的电路中，灯泡L1和L2完全相同，电源的内阻和线圈的电阻均可忽略，线圈L的自感系数较大，开关K处于断开状态，则下列说法正确的是（　　） A．闭合开关K瞬间，灯L1立即亮，灯L2不亮 B．闭合开关K瞬间，灯L1、L2同时发光，接着灯L1更亮，灯L2变暗，最后灯L2熄灭 C．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1立即熄灭，灯L2闪亮一下再熄灭 D．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1、L2均闪亮一下再熄灭 【答案】BC 【详解】K接通的瞬间，L所在支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以K接通的瞬间L中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过灯L2，所以灯L1、L2会同时亮；又由于L中电流逐渐稳定，感应电动势逐渐消失，灯L2逐渐变暗，线圈的电阻可忽略，对灯L2起到“短路”作用，因此灯L2最后熄灭。这个过程电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知，灯L1会更亮。稳定后K断开瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，线圈L相当电源，与灯L2组成回路，由于稳定时线圈的电流较大，则灯L2要闪亮一下再熄灭，灯L1立即熄灭。 故选BC。 8．如图，某同学做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管，则（　　） A．闭合开关S，L1逐渐变亮，然后亮度不变 B．闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮，最后亮度相同 C．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭 D．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮 【答案】AC 【详解】AB．闭合开关S，根据电流的方向可知，二极管D处于截止状态，故L2不亮，自感线圈产生自感电动势，阻碍L1中电流的变化，故L1逐渐变亮，最后稳定时亮度不变，故A正确，B错误； CD．断开开关S，自感线圈产生自感电动势，阻碍L1中电流的变化，故L1逐渐变暗至熄灭，另外自感线圈与L1、L2、二极管D组成闭合回路，自感线圈相当于电源对回路供电，流过二极管D的电流由左向右，二极管D处于导通状态，故L2变亮后再与L1同时熄灭，故C正确，D错误。 故选AC。 9．如图所示，L是一内阻很小的带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。现将电键K打开，则在电路切断后，观察到A的现象是__________（选填“逐渐熄灭”，“闪一下后逐渐熄灭”，“立即熄灭”）；通过灯泡A的电流方向是__________（选填“”或“”） 【答案】 闪一下后逐渐熄灭 【详解】[1][2]电键K处于闭合状态时，由于线圈的内阻很小，可认为灯泡A被线圈短路，现将电键K打开，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且与灯泡A构成回路，所以观察到A的现象是闪一下后逐渐熄灭；由于原来通过线圈的电流方向是，所以通过灯泡A的电流方向是。 10．某实验小组利用如图所示的电路，研究“通电自感和断电自感”现象。已知L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通时，灯泡_______先达到最亮，开关S断开时，___________先暗。（均选填“L1”或“L2”） 【答案】 L1 L2 【详解】[1]该电路可以看成是左右两部分并联后再串联起来，S刚刚接通时，L上的自感会阻碍电流的增加，所以大部分电流从L1中通过，L1灯先最亮； [2]S断开时，L和L1构成自感回路，L2不在回路中，所以S断开时，L2立刻熄灭，L1后熄灭。 11．如图所示电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡。闭合开关S后，逐渐变亮的灯泡是___________（选填“A．灯泡A1”或“B．灯泡A2”），经过一小段时间后，发现灯泡A1和A2亮度相同。断开开关S，将滑动变阻器R2滑片向___________（选填“A．左”或“B．右”）移动，再次闭合开关S并经过一小段时间后，断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭。 【答案】 灯泡A1 左 【详解】[1]闭合S瞬间，灯泡立刻变亮，与灯泡串联的线圈产生自感电动势，导致灯泡逐渐变亮； [2]由题知，最后断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭，此时流过的电流为与灯泡串联的线圈产生的自感电流，此电流从灯泡正常发光时的电流开始逐渐减小，说明在正常发光时流过灯泡的电流大于流过灯泡A2的电流，两灯泡所在的支路是并联关系，电压相等，故灯泡A2所在支路的电阻大于灯泡所在支路的电阻，故应将将滑动变阻器R2滑片向左滑动，增大该支路的电阻。 12．老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”，下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成（内阻忽略不计），线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几个同学都有触电的感觉而抖了一下，故叫“千人震”。 (1)当电流稳定后，线圈的电阻________（填“大于”或“小于”）这几个同学的电阻； (2)断开开关后，通过同学的电流方向从________（填“左向右”或“右向左”）； (3)先保持开关断开，然后突然把开关闭合，这几个同学________（填“有”或“没有”）触电的感觉。 【答案】(1)小于 (2)左向右 (3)没有 【详解】（1）开关断开时，那几个同学都有触电的感觉，说明电流稳定时，通过线圈的电流大于通过这几个同学的电流，而线圈与这几个同学并联，则当电流稳定后，线圈的电阻小于这几个同学的电阻。 （2）电流稳定时，通过线圈的电流方向从右向左，断开开关时，由于自感，通过线圈的电流不变，则通过同学的电流方向从左向右。 （3）先保持开关断开，然后突然把开关闭合，由于自感，通过线圈的电流逐渐增大，但这几个同学两端的电压始终不变，为 通过这几个同学的电流不变且较小，则这几个同学没有触电的感觉。 创新拓展练 13．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈，、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是（　　） A．刚闭合S的瞬间，立刻变亮 B．刚闭合S的瞬间，通过的电流大于通过的电流 C．闭合S待电路稳定后，熄灭，比原来更亮 D．闭合S待电路稳定后，将S断开瞬间，立即熄灭，L1闪亮一下再熄灭 【答案】B 【详解】A．刚闭合S的瞬间，中立即有电流，则立刻变亮，A正确； B．刚闭合S的瞬间，线圈L中产生很大的自感电动势阻碍电流的增加，则线圈L相当于断路，则此时通过的电流等于通过的电流，B错误； C．闭合S待电路稳定后，线圈L将短路，则熄灭，比原来更亮，C正确； D．闭合S待电路稳定后，将S断开瞬间，中电流立即消失，则立即熄灭，而线圈L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈L相当于电源，与L1组成回路，则L1闪亮一下再熄灭，D正确。 此题选择错误的，故选B。 14．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L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S，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t变化关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AD．与线圈串联，断开S，流过线圈的电流减小，电感线圈产生同向的感应电动势，并慢慢变小，则电流变小，变小得越来越慢，电流并不会改变方向，且不会突然变大，故A、D错误； BC．闭合开关S后，与线圈并联；S断开后，电感线圈产生的电流与构成回路，S断开后的较短的时间内电流反向，并由I值逐渐减小，故B正确，D错误。 故选B。 15．几位同学手拉手一起进行“千人震”实验，实验过程中同学们会感受到瞬间触电的感觉。实验器材包含两节干电池（3.0V）、带铁芯的多匝线圈（电阻很小）、开关，同学们按图示电路连接。实验中，先闭合开关，待电路稳定后再断开开关，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，同学们有触电感，电流方向为A到B B．断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压远大于3.0V C．断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压等于3.0V D．断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为A到B 【答案】B 【详解】A．两节干电池电动势约为3V，闭合开关瞬间，人体两端的电压等于电源两端电压为3V，不会有触电感觉，故A错误； BC．断开开关的瞬间，线圈电流变化率大，线圈产生的自感电动势非常大，远大于3.0V，故线圈两端电压会变大，流过同学们的电流变大，同学们感觉有电流流过身体，故B正确，C错误； D．断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小，因此感应电流的方向与原方向相同，自左向右，断开开关时，线圈与人组成新的闭合回路，因此流过人体的电流从B到A，故D错误。 故选B。 16．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 【答案】D 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，随着L中电流增大，分流作用增大，B灯逐渐变暗直至被短路熄灭，而这个过程外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，AB错误； CD．稳定后当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈L中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过B灯，B灯突然变亮， 后逐渐变暗，直至熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 17．三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（　　） A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮 B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮 C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮 D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮 【答案】C 【详解】AB．图1中开关S闭合的瞬间，由于电流增加，线圈L中产生的感应电动势阻碍电流的增加，则灯会逐渐亮起来，灯会立刻亮起来，AB错误； CD．图2中，因电感的直流电阻小于灯泡电阻，则电路稳定后流过线圈L的电流大于流过灯泡的电流，则开关S断开的瞬间，原来通过灯的电流立刻消失，而L中由于产生自感电动势阻碍电流减小，则产生的自感电动势相当于电源，与灯泡重新形成回路，则灯将闪亮一下后慢慢熄灭，C正确，D错误。 故选C。 18．如图所示，灯泡、完全相同，带铁芯的线圈的电阻可忽略，电源电动势为（内阻不计）。则（　　） A．闭合，先发光，后发光，最后、一样亮 B．电路稳定后断开，立即熄灭，突然闪亮后慢慢熄灭 C．闭合瞬间，两端的电压为 D．电路稳定后断开瞬间，两端的电压为 【答案】B 【详解】A．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以LA、LB同时发光。因为线圈的电阻可以忽略，灯LA逐渐被短路，流过LA灯的电流逐渐减小，流过LB灯的电流逐渐增大，则LA灯变暗，LB灯变亮，最后LA 熄灭。所以A错误; BD．电路稳定后断开S，线圈中产生感应电动势，但LB不能形成回路，所以立即熄灭；LA和线圈构成回路，且回路中总电阻减小，断开S的瞬间感应电动势和电源的电动势E差不多，所以感应电流增大， LA突然闪亮，之后，感应电动势慢慢减小直到为0，LA灯慢慢熄灭。故B正确，D错误； C．S闭合瞬间，L的感抗为RL，，根据分压原理，L两端的电压，故C错误。 故选B。 19．如图所示的电路中，、、为三个完全相同的灯泡，为自感系数很大、电阻可忽略不计的线圈，为电源，其内阻不能忽略，为开关，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，立即变亮，、逐渐变亮 B．闭合开关，、比先亮，且二者亮度逐渐增强 C．闭合开关稳定后再断开开关，逐渐熄灭，、亮度突然减弱后逐渐熄灭 D．闭合开关稳定后再断开开关，逐渐熄灭，闪亮一下后熄灭，立即熄灭 【答案】C 【详解】AB．闭合开关，所在支路由于线圈阻碍电流的变化，故逐渐变亮，、所在支路无线圈，故、立即变亮，在逐渐变亮过程中、逐渐变暗，AB错误； CD．闭合开关稳定后，、、回路电流相同，闭合开关稳定后再断开开关，线圈充当电源，、所在回路为两个支路，处在干路上，断开瞬间电流不变，、电流之和等于的电流，故闭合开关稳定后再断开开关逐渐熄灭，、亮度突然减弱后逐渐熄灭，C正确，D错误。 故选C。 20．如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是（　　） A．在闭合开关K瞬间，比先亮 B．在断开开关K瞬间，与同时熄灭 C．闭合开关K，稳定后A2与一样亮 D．断开开关K的瞬间，比先熄灭 【答案】AC 【详解】AC．在闭合开关K瞬间，中立即有了电流，故立即亮起，由于自感线圈产生自感电动势阻碍所在支路电流的变化，故缓缓亮起，稳定后两灯泡一样亮，故AC正确； BD．稳定时与中电流相等，在断开开关K瞬间，中电流立即消失，但与此同时，自感线圈产生自感电动势，与、、R形成闭合回路，相当于电源对该回路供电，所以、亮度相同且缓缓变暗直至同时熄灭，故BD错误。 故选AC。 21．为了演示接通电源和断开电源的瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，A、B两灯规格相同，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________（填“立即”或“逐渐”）熄灭，B灯________（填“立即”或“逐渐”）熄灭，若满足R灯>RL，则断开瞬间，A灯会________（“闪亮”或“不闪亮”），流过A的电流方向________（“向左”或“向右”）。 【答案】 大于 等于 逐渐 立即 闪亮 向右 【详解】[1][2]闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，阻碍原电流的变化，则L的电流较小，根据并联电路中的电流规律可知L与A灯上的电流之和与R和B灯的电流之和相等，从而使通过A灯的电流比B灯的电流大，即A灯的亮度大于B灯的亮度。但通电一段时间后，电路的电流稳定，L的直流电阻和R相等，则通过两灯的电流相同，所以A灯的亮度等于B灯的亮度。 [3][4]同理，断开开关的瞬间，通过L的电流减小，产生自感电动势，阻碍原电流的变化，L和A灯构成回路，从而使通过A灯的电流比B灯的电流消失的慢，即可判断灯A逐渐熄灭，灯B立即熄灭。 [5][6]若满足R灯>RL，则通电稳定时，，断开瞬间，上的电流不能突变，则与A灯构成的回路中电流仍为，即A灯的电流瞬间变大，且方向变为向右，A灯会闪亮。 22．某同学用电流传感器研究自感现象，电路如图甲所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于灯泡的电阻。在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图乙所示，电流传感器不计内阻。 (1)开关S闭合瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）立即变亮； (2)开关S断开瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）闪亮； (3)第末线圈两端的电压为__________（用、、、表示） (4)比较与的大小关系，有__________。（选填“”“”或“”） 【答案】(1)会 (2)会 (3) (4)＜ 【详解】（1）闭合开关瞬间，灯泡两端电压为电源电压，故灯泡立即变亮； （2）开关S断开瞬间，线圈由于自感，阻碍电流的减小，故线圈、灯泡与电流传感器组成闭合回路，使得灯泡闪亮一下，然后慢慢熄灭； （3）刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有 第末线圈两端的电压为 （4）刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有 当电路稳定时，由闭合电路欧姆定律有 由于 所以有 23．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的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关S后，A1会___________（填“立即亮”或“逐渐变亮”）；断开开关S的瞬间，A1会___________（填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”）。 【答案】 立即亮 立即熄灭 【详解】[1] 闭合开关S后，因线圈自感，但两灯和线圈不是串联的关系，则两灯立即亮； [2] 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，a端的电势低于b端，但二极管具有单向导电性，所以回路没有感应电流，A1也是立即熄灭。 24．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计，和是两盏完全相同的灯泡。开关S闭合后，灯泡会________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；闭合开关一段时间后，________（选填“比亮”、“比亮”或“两灯一样亮”）；开关S断开瞬间，流经灯泡的电流方向是从________（选填“a到b”或“b到a”）。 【答案】 逐渐 两灯一样亮 b到a 【详解】[1]开关S闭合后，通过线圈L的电流逐渐增大，线圈产生感应电动势，阻碍电流的增大，故灯泡L1会逐渐变亮； [2]开关S闭合后，灯泡L2与线圈L并联，不影响通过灯泡L2的电流，灯泡L2会立刻变亮，闭合开关一段时间后即稳定后，L直流电阻可忽略不计，故两灯一样亮； [3]开关S断开瞬间，线圈由于自感，阻碍电流的减小，线圈、灯泡L1、灯泡L2组成闭合回路，故流经灯泡L2的电流方向是从b到a。 25．阅读短文，回答问题： 智能手机 随着智能手机的日益普及，人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压3.7V容量4000mA·h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。 手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。 (1)文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的_______倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热_______（选填“快”或“慢”）、比热容_______（选填“大”或“小”）的材料； (2)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生__________，无线充电工作原理是_______，与_____________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似。 【答案】(1) 5 快 大 (2) 感应电流 电磁感应现象 发电机 【详解】（1）[1]根据题意，超级快充保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，所以电功率变为原来的5倍； [2] [3]为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料； （2）[1][2][3]手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流；其工作原理是电磁感应现象,与发电机的工作原理相似。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $