2.4 互感和自感 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 高中物理“互感和自感”同步练，以“基础巩固-规律应用-综合探究”分层，覆盖核心知识点，通过多样化题型培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|互感/自感概念及基本规律|单选1-3直接考查定义，实验填空1验证自感现象，强化物理观念| |进阶层|自感电动势方向/大小及电路动态分析|单选4-7结合电路图像分析“增反减同”，如单选5电流变化图像，培养科学推理| |综合层|互感与自感综合应用及实验探究|多选1-3跨知识点综合，实验填空2联系延时继电器，体现科学探究与社会责任|

第二章 电磁感应 第四节 互感和自感 基础知识点内容 1.互感现象 （1）互感：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。（2）互感电动势：互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 （3）注意：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间. （4）能量传递：利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。 2.自感现象 （1）自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。 （2）自感电动势：自感现象中产生的电动势-----叫自感电动势。 （3）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。 注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。 （4）自感电动势的方向：（“增反减同”） ①导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反； ②导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同. （5）自感电动势的大小：与电流的变化率成正比。表达式： 3.自感系数 L----简称自感或电感 （1）决定线圈自感系数的因素：实验表明，线圈越大,越粗,匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。常用单位：毫亨mH 微亨μH 4.磁场的能量 在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。 5.自感现象在电路中的应用分析： （1）通电瞬间：现象---灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来. 分析：S接通，穿过线圈的电流I增大，穿过线圈的磁通量增大，线圈产生感应电动势，阻碍电流增大，灯逐渐亮。 （2）断电瞬间：现象---S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。 . 分析：S断开，穿过线圈的电流I减小，穿过线圈的磁通量减小，线圈产生感应电动势，阻碍电流减小（补偿），灯不会立马熄灭。 ①不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当时,会闪一下,再逐渐熄灭 当时，会突然暗淡一下，再逐渐熄灭； 当时,不会闪,逐渐熄灭 ②断电实验中，线圈的电流方向不变，而灯电流方向与原来方向相反 ③原来的和哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定。如果，则；如果，则。 题型练习 一．单选题 1.如图所示，甲、乙、丙、丁都涉及磁现象、下列描述正确的是（ ） A. 甲为探究影响通电导线受力因素的实验图，此实验应用了控制变量法 B. 乙中穿过线圈a的磁通量小于穿过线圈b的磁通量 C. 丙中线圈a通入电流变大的直流电，线圈b所接电流表不会有示数 D. 丁中小磁针水平放置，小磁针上方放置一通电直导线，电流方向自右至左，小磁针的N极向纸面内偏转 2.如图为研究电磁感应规律的实验装置，当电键闭合瞬间，电流计指针向右偏转。电键闭合后，以下判断正确的是（ ） A. 向右移动滑动变阻器滑动触头，电流计指针向左偏 B. 在线圈A中插入铁芯时，电流计指针向左偏 C. 将线圈A从线圈B中拔出时，电流计指针向左偏 D. 只要电键闭合，电流计指针总是向右偏 3.如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关瞬间，线圈和线圈相互吸引 B. 闭合开关，达到稳定后，电流表的示数最大 C. 断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由到 D. 断开开关瞬间，线圈中感应电流的磁场方向向右 4.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t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S，下列表示灯泡D的电流i随时间变化的图像中，正确的是（ ） A.B.C.D. 5.如图所示，某小组利用电流传感器（接入电脑，图中未画出）记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，i1表示小灯泡中的电流，i2表示自感元件中的电流（已知开关S闭合时i2＞i1），则下列图象中正确的是（ ） A．B．C．D． 6.在自感课堂引入中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈L按图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ） A. 开关闭合和断开瞬间，人都有触电的感觉 B. 断开开关瞬间，流过这几位同学的电流大于流过线圈L的电流 C. 断开开关瞬间，流过人的电流方向为P→Q D. 断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 7.如图所示，将带铁芯的线圈L与灯泡A并联，接到直流电源上。先闭合开关S，稳定后灯泡A正常发光；然后断开开关S，灯泡A先闪亮一下，再熄灭。下列说法正确的是（ ） A.闭合开关S后瞬间，灯泡A缓慢变亮 B.闭合开关S后瞬间，通过线圈L的电流逐渐增大 C.断开开关S后瞬间，通过灯泡A的电流方向为 D.断开开关S前、后瞬间，通过灯泡A的电流一样大 8.如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大，电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，灯泡A先变亮再逐渐变暗 B. 闭合开关S，灯泡B先变亮再逐渐熄灭 C. 断开开关S，灯泡A逐渐熄灭 D. 断开开关S，灯泡B逐渐变暗直至熄灭 9.如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻小于小灯泡的电阻，A和B是两个相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间（ ） A. A、B两灯同时熄灭 B. B灯先熄灭，A灯后熄灭 C. A灯先熄灭，B灯亮一下之后熄灭 D. A灯先熄灭，流过B灯的电流方向不变 10.某兴趣小组利用如图所示的电路研究自感现象。、为相同的灯泡，电感线圈L的自感系数较大。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关， 、立即变亮 B. 闭合开关，逐渐变亮，立即变亮 C. 闭合开关，待电路稳定后再断开开关，立即熄灭，逐渐熄灭 D. 闭合开关，待电路稳定后再断开开关瞬间，通过灯泡的电流方向与原来相反 二．多选题 1.如图所示，软铁环上绕有 M、N 两个线圈，线圈外表面均涂有绝缘漆。线圈 M 与电源、开关 S 相连，线圈N 与电阻R 连接成闭合电路。开关S 闭合、断开瞬间，关于通过电阻R 的电流，下列判断正确的是（ ） A．闭合S 的瞬间，电流方向为 a 到b B．闭合S 的瞬间，电流方向为 b 到 a C．断开S 的瞬间，电流方向为 a 到 b D．断开S 的瞬间，电流方向为 b 到a 2.如图所示装置中，金属杆ab、cd 与下方的光滑金属导轨始终接触良好， cd 杆原来静止。当ab 杆做 如下哪些运动时，cd 杆将向左移动（ ） A．向左匀速运动 B．向左变加速运动 C．向右匀加速运动 D．向右匀减速运动 3.如图所示，要使电阻上有b→a的感应电流通过，则应发生在（ ） A. 合上K时 B. 断开K时 C. K合上后，将变阻器R滑动头c向左移动 D. K合上后，将变阻器R滑动头c向右移动 三．实验填空题 1.课上老师带领同学观察自感现象，如图 1 所示，线圈 L 与灯泡 A1 串联，滑动变阻器 R 与灯泡 A2 串联。闭合开关S，灯泡________（选填“A1”、“A2”）立即亮起，灯泡________（选填“A1”、“A2”）缓 慢亮起。在图 2 所示实验中，先闭合开关S 使灯泡发光，并设通过线圈L 的电流为I1，通过小灯泡的电流 为 I2，然后断开开关，实验中发现小灯泡闪亮一下再熄灭，这说明 I1_____I2（填“>”、“<”或“=”）。 2.小齐设计了一种延时继电器：如图 2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线中电流方向为______ （填写“a到b”或“b到a”）。 答案： 一．1.A 2.C 3.D 4.D 5.C 6.D 7.B 8.D 9.C 10.B 二．1.AD 2.BD 3.BD 三．1.A2 A1 >2.b到a 1 学科网（北京）股份有限公司 $