2.4互感和自感 讲义 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

本讲义聚焦高中物理“互感和自感”核心知识点，系统梳理互感的定义、本质、应用与防止，自感的定义、电动势方向、通电及断电现象分析，自感系数的物理意义、单位及磁场能量，作为电磁感应定律的具体延伸，构建从一般到特殊的学习支架。 该资料通过思维导图整合知识脉络，重难诠释结合对比表格与实验图示，典例及变式融入变压器、无线充电等生活科技实例，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，强化物理观念中的能量转化认知。课中辅助教师突破重难，课后助力学生巩固应用，有效查漏补缺。

2.4 互感和自感 1.知道互感现象，能说明互感电动势的产生原因，了解互感在变压器、感应圈等设备中的应用，以及电路布线中互感干扰的防止。 2.知道自感现象，理解自感电动势总是阻碍线圈自身电流的变化，能用楞次定律分析通电、断电自感中灯泡的亮暗变化。 3.理解自感系数（电感）的物理意义、单位亨利及其决定因素，能写出自感电动势 E＝L|ΔI/Δt| 并进行定性分析。 4.知道通电线圈储存磁场能，了解自感在日光灯镇流器、延时继电器中的应用和双线绕法等防止措施。 【思维导图】 考点一　互感现象 1．互感的定义 两个线圈之间并没有导线相连，当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化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．互感的本质 互感本质上是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律；通过互感，能量或信号可以借助磁场从一个线圈传递到另一个线圈，而不需要两线圈直接接触。 3．互感的应用 (1)变压器：利用原、副线圈间的互感实现能量传递和电压变换，是互感现象最重要的应用； (2)感应圈：通过匝数悬殊的两个线圈间的互感获得很高的互感电动势，产生电火花，用于煤气灶点火器、汽车发动机点火装置； (3)收音机磁性天线：两个线圈互感耦合，把接收到的信号传递到下一级电路。 4．互感的危害与防止 输电线中变化的电流会通过互感在邻近的通信线、弱电线路中产生干扰电动势，影响信号传输；通常采用增大线路间距、金属屏蔽层和合理布线等方法减小互感干扰。 【重难诠释】 互感发生在两个线圈之间，不要求两线圈发生相对运动，只要求其中一个线圈的电流发生变化；互感电动势的大小与原线圈电流的变化率、两线圈的匝数和耦合程度（有无铁芯、相对位置）有关。 图1 两线圈通过铁芯耦合的互感现象示意 考点二　自感现象 1．自感的定义 当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化的磁场会在线圈自身激发出感应电动势，这种现象叫作自感，相应的电动势叫作自感电动势。 2．自感电动势的方向 由楞次定律，自感电动势总是阻碍线圈自身电流的变化：电流增大时，自感电动势方向与电流方向相反（“增反”）；电流减小时，自感电动势方向与电流方向相同（“减同”）。 3．通电自感 闭合开关瞬间，与线圈串联的灯泡不能立即达到最亮，而是逐渐变亮——自感电动势阻碍电流的增大；当电流稳定后，自感作用消失。 4．断电自感 断开开关瞬间，线圈电流减小，自感电动势阻碍电流减小；若线圈与灯泡构成闭合回路，回路电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭。 灯泡“闪亮”的条件：若断开前线圈支路电流 IL 大于灯泡支路电流 IA（即线圈直流电阻小于灯泡电阻），断开瞬间灯泡会先闪亮一下，再逐渐熄灭，且灯泡中电流方向与原来相反。 【重难诠释】 1．通电自感与断电自感的比较 比较项 通电自感 断电自感 电流变化 线圈中电流增大 线圈中电流减小 自感电动势方向 与原电流方向相反（增反） 与原电流方向相同（减同） 灯泡现象 与线圈串联的灯泡逐渐变亮 灯泡逐渐熄灭；线圈电流大于灯泡电流时先闪亮一下 能量转化 电源电能转化为线圈的磁场能 线圈磁场能转化为灯泡的内能 2．分析自感问题的关键：抓住“线圈中的电流不能突变”——通电瞬间线圈相当于很大的电阻（电流从零开始增大），稳定后理想线圈相当于导线；断电瞬间线圈相当于一个临时电源，维持原方向的电流逐渐减小。 图2 通电自感实验电路 图3 断电前与断电瞬间的电流回路比较 考点三　自感系数与磁场能量 1．自感电动势的大小 实验和理论表明，自感电动势 E 与电流的变化率成正比：E＝L|ΔI/Δt|，式中比例常量 L 叫作自感系数，简称电感。 2．物理意义与单位 L 是描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量。单位是亨利，简称亨，符号 H；常用单位还有 mH、μH，1H＝10³mH＝10⁶μH。 3．自感系数的决定因素 L 由线圈本身的性质决定：线圈匝数越多、横截面积越大、线圈越长，L 越大；线圈中插入铁芯后 L 显著增大。L 与线圈中是否通电、电流大小及电流变化快慢均无关。 4．磁场能量 通电线圈中储存着磁场能：L 越大、电流越大，储存的磁场能越多。断电自感中灯泡能够继续发光，能量正来自线圈原来储存的磁场能（磁场能逐渐转化为灯泡的内能）。 5．自感的应用 (1)日光灯镇流器：启动时利用自感电动势产生瞬时高压点亮灯管，正常工作时利用自感限制电流、降低灯管两端电压； (2)延时继电器、电感滤波；电感线圈在电路中具有“通直流、阻交流”“通低频、阻高频”的特性。 6．自感的危害与防止 切断大电感电路时，电流急剧减小会产生很大的自感电动势，可能形成电弧、击穿绝缘、烧坏开关。精密线绕电阻采用双线绕法：两根电流方向相反的导线并排绕制，磁场相互抵消，使自感系数近似为零。 【重难辨析】 重难辨析：电阻 R 与电感 L 的比较 比较项 电阻 R 电感 L 对恒定电流 始终有阻碍，满足 U＝IR 电流稳定后无阻碍，理想线圈相当于导线 对变化电流 阻碍大小仍由 R 决定 产生自感电动势，阻碍电流的变化 能量问题 电能转化为内能（耗能） 储存或释放磁场能，理想电感不耗能 决定因素 材料、长度、横截面积、温度 匝数、尺寸、有无铁芯，与电流无关 共同点：二者都是电路元件，都对电流有阻碍作用；电阻阻碍的是电流本身，电感阻碍的是电流的变化，对恒定不变的电流电感不产生自感电动势。 考向1　互感现象及其应用分析 【典例】（电磁感应现象·拔高练习）如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，以下说法错误的是（     ） A．开关闭合或断开的瞬间，电流计G指针均会偏转 B．开关闭合一段时间后，保持滑动变阻器阻值不变，电流计G指针不会偏转 C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端，电流计G指针会偏转 D．因为线圈Ⅱ所在的回路中没有电源，所以电流计G指针始终不会偏转 【答案】D 【详解】A．开关闭合或断开的瞬间，线圈I中的电流发生变化，线圈II中的磁通量随之变化，产生感应电流，电流计指针会偏转，故A正确； B．开关闭合一段时间后，若保持滑动变阻器阻值不变，线圈I中的电流稳定，线圈II中的磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针不会偏转，故B正确； C．开关闭合一段时间后，来回移动滑动变阻器滑动端，线圈I中的电流发生变化，线圈II中的磁通量随之变化，产生感应电流，电流计指针会偏转，故C正确； D．线圈II所在回路中虽然没有电源，但线圈I中电流变化引起的磁通量变化会在线圈II中产生感应电动势，闭合回路中形成感应电流，电流计指针也会偏转，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 【变式1】（2026·江苏泰州·模拟）如图所示为家庭电路的触电保护装置，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后能使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。下列说法正确的是（　　） A．家庭电路正常工作时，中的磁通量不为零 B．家庭电路中的功率增大时，中的磁通量增大 C．家庭电路发生短路时，开关会被电磁铁吸起 D．站在地上的人接触火线时，开关将被电磁铁吸起 【答案】D 【详解】A．家庭电路正常工作时，火线和零线中的电流等大、方向相反，二者在铁芯中产生的磁场相互抵消，铁芯中的合磁通量为零，故A错误； B．家庭电路的功率增大时，火线和零线中的电流仍等大、方向相反，通过线圈的磁通量仍为零，不会增大，故B错误； C．家庭电路发生火线与零线短路时，两线中的电流仍等大、方向相反，不会使线圈中产生感应电流，开关不会被吸起，故C错误； D．站在地上的人接触火线时，部分电流经人体流入大地，火线与零线中的电流不再相等，铁芯中的磁通量发生变化，使线圈中产生感应电流，电磁铁吸起开关，故D正确。 故选D。 【变式2】（25-26高二下·重庆大足中学·期中）在汽车的防抱死系统（ABS）中，有一个关键的电磁感应装置。如图所示当汽车在紧急制动时，车轮的运动状态会发生变化，杆代表车轮上的一个特殊部件，杆所在电路连接着控制单元。当杆沿轨道运动时，杆中的电流方向由向，技术人员可以根据这个电流信号，判断车轮的运动情况，进而通过控制系统调整制动力，则杆的运动可能是（　　） A．向左减速运动 B．向右减速运动 C．向右匀速运动 D．向左匀速运动 【答案】B 【详解】A．若杆向左运动，由右手定则，感应电动势方向从指向，线圈内磁场方向向下，当杆减速时，感应电动势减小，中电流减小，从而铁芯中的磁通量减小。根据楞次定律，中产生的感应电流将阻碍磁通量的减小，则线圈内磁场方向向下，故杆中的电流方向由向，故A错误； B．若杆向右运动，感应电动势方向从指向，线圈内磁场方向向上，当杆减速时，中电流减小，铁芯中的磁通量减小。根据楞次定律，线圈内磁场方向向上，故杆中的电流方向由向，故B正确； CD．若杆匀速运动，则产生的感应电流恒定，中磁场恒定，则的磁通量不变，因此中无感应电动势，杆中无电流，故CD错误； 故选B。 【变式3】（25-26高二下·广西河池·阶段性测试）（多选）如图是一款无线充电手机的充电原理图。送电线圈接电源，受电线圈接手机电池，则（     ） A．若给送电线圈输入恒定电流，则受电线圈中将产生恒定电流 B．只有当给送电线圈输入随时间变化的电流时，受电线圈中才会产生电流 C．当送电线圈产生的磁场向上且逐渐变小时，受电线圈将产生方向向下的感应磁场 D．当送电线圈产生的磁场向上且逐渐变大时，受电线圈中感应电流为顺时针方向（俯视） 【答案】BD 【详解】A．若给送电线圈输入恒定电流，会产生恒定磁场，穿过受电线圈的磁通量不发生变化，因此受电线圈中没有感应电流，故A错误； B．感应电流产生的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化，故只有送电线圈输入随时间变化的电流，才能产生变化的磁场，使受电线圈磁通量变化，从而产生感应电流，故B正确； C．当送电线圈产生的磁场向上且逐渐变小时，则向上的磁通量减小，根据楞次定律，感应磁场会阻碍磁通量减小，因此感应磁场方向与原磁场方向相同，即感应磁场方向向上，故C错误； D．当送电线圈产生的磁场向上且逐渐变大时，向上的磁通量增大，根据楞次定律，感应磁场方向向下；根据右手螺旋定则，受电线圈中感应电流为顺时针方向（俯视），故D正确。 故选BD。 考向2　通电、断电自感现象分析 【典例】（25-26高二上·无锡天一中学·期末）如图所示为用漆包线绕制的线圈，其中AOB为线圈的中心轴线，O点为线圈的中心，且。当线圈中通入如图所示的电流时，下列说法正确的是（   ） A．若通入恒定直流电，A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 B．若通入恒定直流电，O点处的磁感应强度小于A点处的磁感应强度 C．若通入交流电，不同匝的线圈之间可能会互相排斥 D．若通入正弦式交流电，当电流瞬时值增大时，线圈中的自感电动势减小 【答案】D 【详解】A．由题图可知 ，线圈关于 点对称，根据安培定则，通入恒定直流电时，线圈内部磁场方向沿轴线方向，、 两点关于 点对称，磁感应强度大小相等，方向相同，故 A 错误。 B．通电螺线管内部磁场分布特点是中间强、两端弱，因此 点处的磁感应强度大于 点处的磁感应强度，即 ，故 B 错误。 C．不同匝的线圈之间电流方向相同，则相互吸引，故C错误； D．若通入正弦式交流电，自感电动势 。当电流瞬时值增大时，电流变化率 减小，自感电动势减小，故D正确。 故选D。 【变式1】（25-26高二上·江苏南菁高级中学·期末）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、一个小灯泡，一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接（人体电阻远大于线圈的直流电阻），实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　） A．断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 B．断开开关瞬间，灯泡会闪一下再熄灭 C．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 D．断开开关瞬间，流过人的电流方向为P →Q 【答案】A 【详解】A．断开开关瞬间，由于电流变化太快，导致线圈产生的感应电动势非常大，所以线圈两端电压会变大，故A正确； B．断开开关前，线圈与灯泡电流相等，则断开开关瞬间，灯泡不会闪一下再熄灭，故B错误； C．人有触电感觉时，开关断开，串联电路中电流处处相等，因此流过人体的电流等于流过线圈的电流，故C错误； D．断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈原有电流变小，因此产生感应电流与原方向相同，自左向右，断开开关时线圈与人组成新的闭合回路，因此在人的那条线路上电流由Q→P，故D错误； 故选A。 【变式2】（25-26高二上·常州二中·期末）如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的i-t图像如图乙所示。电流传感器电阻不计，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线b B．断开开关S瞬间，流过灯泡的电流为零 C．断开开关S瞬间，灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭 D．线圈L的直流电阻大于灯泡电阻R 【答案】D 【详解】A．闭合开关，电感阻碍电流增大，所以流过电感电流逐渐增大，对应乙图b，电流传感器1是灯泡中电流，是乙图a，故A错误。 D．闭合开关S后，电路稳定时根据乙图电流变化可知，通过线圈的电流是I2，通过灯泡的电流是I3，由于I3>I2，所以线圈的直流电阻大于灯泡电阻R，故D正确； BC．电路稳定时，通过灯泡的电流I3大于通过线圈的电流I2，断开开关S瞬间，灯泡由线圈供电，通过灯泡的电流从I2减小，灯泡逐渐熄灭，故BC错误； 故选D。 【变式3】（25-26高三上·北京海淀教师进修实验学校·月考）（多选）如图所示电路为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，小灯泡的灯丝电阻为R（可视为不变），电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”（比开关断开前更亮）一下，然后才逐渐熄灭，下列说法正确的是（     ） A．只要自感系数L减小，灯泡就一定不再“闪亮”。 B．断开开关，线圈中的电流立刻换向，小灯泡中电流方向不变。 C．更换电感线圈，保持L不变，使RL减小，小灯泡还能观察到闪亮现象。 D．更换电感线圈，保持L不变，使RL大于灯泡电阻，小灯泡不再“闪亮”，而是逐渐熄灭。 【答案】CD 【详解】A．电路接通并稳定后，线圈相当于电阻为的支路。 设灯泡和线圈两端稳定电压为。 由欧姆定律得断开前灯泡电流为 由欧姆定律得断开前线圈电流为 断开开关瞬间，线圈中电流不能突变，因此断开后瞬间流过灯泡的电流大小为 灯泡发生“闪亮”的条件是断开后瞬间电流大于断开前电流，由有 解得灯泡闪亮条件为 自感系数影响电流衰减快慢，不决定断开瞬间电流大小，断开瞬间线圈电流由断开前稳定电流决定，因此只减小时，若仍有则灯泡仍会“闪亮”，故A错误； B．断开开关瞬间，线圈中电流不能突变，因此线圈中的电流不会立刻换向，又断开后线圈与灯泡组成闭合回路，线圈维持原方向电流，所以流过小灯泡的电流方向与断开前相反，故B错误； C．已知原来能观察到“闪亮”，所以原来有 更换线圈后保持不变且使减小，则仍有 故断开后瞬间线圈电流仍大于断开前灯泡电流，小灯泡还能闪亮，故C正确； D．若更换线圈后使，由可知，断开后瞬间灯泡电流小于断开前电流，因此小灯泡不会“闪亮”，而是逐渐熄灭，故D正确。 故选CD。 考向3　自感系数、自感电动势与磁场能量 【典例】（25-26高二下·广东韶关·期末）除颤仪用于心脏不规则跳动病人的治疗，其基本原理如图所示，先用高压电源给电容器充电，随后开关接通除颤电路，电容器通过自感线圈、贴到人体上的两个电极向人体（可看成电阻）放电，使心脏细胞膜电位恢复正常，再附加其他急救措施后，从而使心脏跳动恢复正常。下列说法正确的是（　　 ） A．开关接通瞬间电流为零 B．电容器充电时连接高压交流电源 C．除颤仪工作过程中，通过人体的电流一直增大 D．除颤仪工作过程中，电感产生的自感电动势方向始终与电流方向相反 【答案】A 【详解】A．当开关接通瞬间，由于自感线圈的存在，根据自感现象的特点，自感线圈会产生感应电动势来阻碍电流的变化.此时电流不能瞬间发生变化，而在开关接通前电路中电流为零，所以开关接通瞬间电流为零，故A正确； B．电容器充电是将电能储存起来，为了使电容器能够稳定地储存电荷，需要一个能够提供恒定电压的电源，故B错误； C．LC振荡电路，电流会增大也会减小，故C错误； D．自感电动势总是阻碍电流的变化，电流增大时，电动势与电流方向相反，电流减小时，方向相同，并非“始终相反”，D错误。 故选A。 【变式1】（25-26高二下·山东德州·期末）（多选）实验室自制电磁缓冲实验装置如图所示：水平面内有相距为的足够长光滑金属平行导轨，垂直导轨平面施加磁感应强度为的匀强磁场；导轨右端连接无铁芯电感线圈，线圈自感系数为。质量为的导电缓冲小车以初速度从导轨左端射入磁场，小车长度略大于导轨间距，回路全部电阻、电磁辐射损耗均忽略不计。已知在无电阻的导体棒—电感电路中，动生电动势与自感电动势大小相等，方向相反，质量为的质点做简谐运动的回复力满足，振动周期。下列说法正确的是（　　） A．缓冲小车刚射入导轨时刻，回路电流最大 B．缓冲小车速度减为零时，通过电感线圈的总电荷量为 C．缓冲小车向右运动的最大距离为 D．缓冲小车从射入导轨到速度减为零的运动时间为 【答案】BD 【详解】A．缓冲小车刚射入导轨时刻，速度最大，动生电动势最大，由于线圈自感电动势阻碍电流变化，所以回路中的初始电流为0，故A错误； B．缓冲小车速度减为零过程，根据动量定理有 其中通过电感线圈的总电荷量 联立解得，故B正确； C．由于在无电阻的缓冲小车—电感电路中，动生电动势与自感电动势大小相等，方向相反， 在时间内 缓冲小车所受安培力为 设缓冲小车向右最大位移为S，则有 联立解得，故C错误； D．缓冲小车所受安培力为 故缓冲小车所受合外力与位移x成正比，且方向与位移方向相反，则缓冲小车做简谐运动，由简谐运动周期公式可得，故D正确。 故选BD。 【变式2】（2026·河南大学附中·模拟）（多选）如图所示，水平面内有两根间距的足够长平行金属导轨，导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。质量的导体棒放置在导轨上，通过跨过定滑轮的轻质绝缘细绳与质量的重物相连。导轨左侧间可以连接不同元件，在各种情况下导体棒均从静止开始运动，忽略导体棒及导轨的电阻，不计所有摩擦，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，滑轮左侧的细绳始终水平且与导体棒垂直，取。下列说法正确的是（    ） A．间连接阻值的电阻时，导体棒最终匀速运动时的速度大小为 B．间连接电容的理想电容器时，导体棒的加速度大小为 C．间连接理想电感线圈时，重物最终可以匀速下降 D．间连接理想电感线圈和阻值的电阻组成串联电路时，回路中的最大电流为 【答案】BD 【详解】A．导体棒匀速运动时，合力为零，对整体有 代入数据解得，故A错误； B． 接电容器时，电容器带电量 回路电流 对整体受力分析 代入整理得 代入数据解得 故B正确； C．接理想电感线圈时，电感电阻为零，若导体棒匀速运动，感应电动势 故E恒定，会满足 电流会持续增大，安培力持续增大，不可能保持匀速，因此重物最终不可能匀速下降，故C错误； D．接理想电感和电阻时，初始，，随着速度增大，感应电动势增大，电流增大，加速度逐渐减小；当加速度减为0时，电流达到最大值，之后安培力大于重力，速度减小，电流减小。 加速度为0时满足 解得 即回路最大电流为 故D正确； 故选BD。 【变式3】（2026·浙江绍兴·二模）（多选）如图所示，间距的光滑金属导轨水平放置，导轨右端接有自感系数的电感线圈，导轨处于磁感应强度的匀强磁场中。质量、宽度的金属板垂直导轨放置，金属板上面放置质量的绝缘小滑块，金属板和滑块之间的动摩擦因数。开始时，金属板和滑块共同以速度向右滑入磁场。已知金属板和导轨接触良好，电感线圈、金属板及导轨电阻均不计，不考虑电磁辐射，滑块始终不脱离金属板，重力加速度。则（     ） A．滑块相对金属板刚滑动时，自感线圈上的电流为 B．滑块相对金属板刚滑动时，金属板已滑动距离为 C．从发生相对滑动到金属板到达最右侧所用时间为 D．金属板到达最右端时，电感线圈中储存的磁场能为0.5 J 【答案】BC 【详解】AB．感应电动势等于自感电动势，有 两边积分可得 安培力大小为 滑块刚好发生相对滑动时，整体加速度等于滑块最大加速度，即 对整体分析可知 联立解得，，故A错误，B正确； C．发生相对滑动后，滑块做匀减速运动，加速度 金属板受向左安培力、向右滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 表示金属板做简谐运动，其中 设，方程变为 刚相对滑动时，有 从初始到刚相对滑动时，对系统根据能量守恒定律有 解得 根据简谐运动的速度、位移公式有、 代入、解得 金属板到最右端时速度为0，对应 解得，故C正确； D．初始总动能 金属板到最右端时，滑块仍有动能，且摩擦产生内能，因此储存的磁场能小于0.5 J，故D错误。 故选BC。 一、单选题 1．关于以下四幅图的说法错误的是（　　） A．图甲，将开关闭合时，灯泡A立刻点亮 B．图乙，真空冶炼炉工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化 C．图丙，闭合开关、，再断开开关，弹簧会立刻将衔铁D拉起而断电 D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理 【答案】C 【详解】A．甲图中灯泡与自感线圈并联，开关闭合瞬间，自感线圈会阻碍自身电流的增大，初始阶段电流主要从灯泡支路流过，因此灯泡立刻点亮，故A正确； B．真空冶炼炉是涡流热效应的应用，线圈通交变电流后，会在炉内金属中感应出涡流，涡流发热使金属熔化，故B正确； C．闭合、后，电磁铁吸住衔铁，断开时，线圈中原电流减小，由于自感效应，线圈会产生自感电动势，维持线圈中电流一段时间，磁性不会立刻消失，因此衔铁不会立刻被弹簧拉起，故C错误； D．毫安表表头运输时，接线柱连通后，表头内线圈摆动会切割磁感线产生感应电流，感应电流的安培力会阻碍线圈摆动，利用了电磁阻尼原理，保护表头，故D正确。 故选C。 2．按如图所示连接电路，电源内阻不可忽略。先闭合开关 S，电路稳定后小灯泡 P 正常发光。然后断开开关 S，小灯泡 P 闪亮一下再熄灭。已知自感线圈 L 的直流电阻为 RL，小灯泡 P正常发光时电阻为 RP。下列说法正确的是（     ） A．RL<RP B．闭合开关S 时，P 立即发光并且亮度逐渐增强直到正常发光 C．闭合开关，电路稳定后，P 中电流大于 L 中电流 D．断开开关S 的瞬间，小灯泡 P 中的电流方向为 a→b 【答案】A 【详解】AC．开关断开后，线圈产生自感电动势，相当于电源，该瞬间保持原电流不变，与小灯泡构成回路。小灯泡闪亮了一下，说明此时通过小灯泡的电流大于开关闭合时小灯泡的电流。故开关闭合时的电流关系有 开关闭合时，线圈和灯泡并联，电压相等，根据欧姆定律可知，故A正确，C错误； B．闭合开关S时，P立即发光，线圈由于自感作用，线圈中的电流慢慢增大，可知总电流增大，内阻分压增大，根据可知灯泡分压减小，可知P的亮度逐渐减弱，可知P立即发光并且亮度逐渐减弱直到正常发光，故B错误； D．断开开关后的瞬间，线圈保持原电流不变，与小灯泡构成回路。线圈电流还是向右，所以小灯泡电流从b→a，故D错误。 故选A。 3．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。则由传感器得到的电压U随时间t变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】闭合开关瞬间，电感的自感作用阻碍电流增大，初始时支路电流近似为0，两端电压（电压传感器测量值）为正，大小为； 电路稳定后，由于不计的电阻，因此两端电压逐渐降为0；设电源电动势为，单个灯泡电阻为，电路稳定后，并联支路总电阻为，总电阻，则根据串联分压规律可知并联部分的电压为，支路电流方向为从右端流向左端，其大小为 断开开关后，电源被切断，电感的自感作用会维持原电流方向不变，内部电流仍为右端流向左端，此时相当于电源，左端为正极、右端为负极，电压极性与原来相反，因此为负值。断开瞬间，、、构成闭合回路，总电阻为，因此两端电压大小为 而初始闭合时 可知断开瞬间 即断开瞬间电压绝对值大于，之后电流逐渐减小到0，电压绝对值逐渐降到0。 故选D。 4．小越用线圈、灯泡电路研究断电自感，闭合开关稳定后断开，灯泡仅延时熄灭无闪亮。为使断开瞬间灯泡“闪亮”，可行操作是（　　） A．增加电池的节数 B．在线圈中插入铁芯 C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．换额定电压相同，但额定功率更大的小灯泡 【答案】C 【详解】灯泡闪亮条件：电路稳定时线圈支路电流大于灯泡支路电流，断开开关瞬间线圈自感电流流过灯泡，电流增加才会闪亮。 A．增加电源电压，线圈、灯泡电流同步等比例增大，两支路电流的大小关系不变，不会闪亮，故A错误； B．在线圈中插入铁芯，只改变了线圈的自感系数，但电路稳定时，线圈与灯泡的电流都不变，所以不会闪亮，故B错误； C．滑片左移，滑动变阻器阻值减小，线圈稳定电流变大，可以达到闪亮效果，故C正确； D．同电压大功率灯泡，灯丝电阻更小，稳定时灯泡电流更大，更难出现闪亮，故D错误。 故选C。 5．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。下列说法正确的是（　　） A．开关S由断开变为闭合瞬间，A灯亮B灯不亮 B．开关S由断开变为闭合，B灯先亮后灭 C．开关S由闭合变为断开瞬间，A、B灯同时熄灭 D．开关S由闭合变为断开，A灯闪亮一下逐渐熄灭 【答案】B 【详解】AB．闭合开关S瞬间，线圈L产生极大的自感电动势，相当于断路，电流流过B和A，两者串联，因此A、B同时亮。随着线圈中电流逐渐稳定，其电阻几乎为零，将B短路，B逐渐熄灭，A仍亮，故A错误，B正确； CD．断开开关S瞬间，电源断开，线圈L产生自感电动势以维持自身原方向的电流。此时线圈L与灯泡B构成闭合回路，而灯泡A不在该回路中，因此A立即熄灭，B闪亮一下后逐渐熄灭，故CD错误。 故选B 6．如图所示，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，A、B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（     ） A．断开开关S，A灯立即熄灭，B灯慢慢熄灭 B．断开开关S后，流过A灯的电流方向与断开前相反 C．开关S闭合瞬间，B灯立即变亮 D．闭合开关S待电路稳定后，A灯与B灯亮度相同 【答案】B 【详解】CD．开关S闭合瞬间，A灯立即变亮，B灯支路因有线圈产生自感电动势阻碍电流增加，可知B灯慢慢亮起来；电路稳定后，因线圈电阻不能忽略，可知B灯比A灯暗，CD错误； AB．断开开关S，原来通过A灯向右的电流立刻消失，在线圈L所在的支路，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈L相当于电源，电流在A灯和B灯中重新形成回路，则使得A灯和B灯都慢慢熄灭，此时流过A灯的电流方向向左，与断开前相反，A错误，B正确。 故选B。 7．如图所示，线圈自感系数为，电容器电容为，电源电动势为，、和是三个相同的小灯泡。开始时，开关处于断开状态。忽略线圈直流电阻和电源内阻，将开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，不亮 B．闭合后，逐渐变亮 C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是 【答案】B 【详解】AB．闭合开关瞬间，电容器相当于通路，线圈L能产生自感电动势，阻碍电流增大，所以与同时亮，逐渐变亮，故A错误，B正确； C．闭合开关后，电容器充电，充电完成后相当于断路，所以亮起后熄灭。稳定后，电容器相当于断路，线圈相当于导线，所以与串联亮度一样，故C错误； D．稳定后，电容器与并联，两端电压等于两端电压，由于线圈电阻和电源内阻忽略不计，且与串联，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量是，故D错误。 故选B。 8．如图所示的电路中，灯泡A1和A2的规格相同，L是线圈。某同学先闭合开关S，调节电阻R和R1，使灯泡A1和A2都正常发光且亮度相同，然后断开开关S。下列说法正确的是（     ） A．断开开关S后，A2灯闪亮后熄灭 B．断开开关S后瞬间，A2灯电流方向与原来相反 C．重新接通电路，两个灯同时亮起 D．如果将线圈L换成与其电阻相同的导线，其他条件和操作步骤不变，则在断开开关S时看到的现象也不变 【答案】B 【详解】AB．稳定时，灯泡、和线圈中电流方向向右，灯泡和都正常发光且亮度相同，说明电流大小相等。 断开开关瞬间，线圈L会发生自感现象，阻碍自身电流的减小，此时线圈相当于临时电源，与灯泡、和滑动变阻器R构成闭合回路。灯泡电流方向向左，与原来相反，大小逐渐减小，灯泡和同步逐渐熄灭。故A错误，B正确； C．重新接通电路，灯泡与线圈串联，电流缓慢增大，故慢慢亮起来，灯泡与电阻串联会直接亮起，故C错误； D．如果将线圈L换成与其电阻相同的导线，其他条件和操作步骤不变，则在断开开关S时，没有自感现象，故看到的现象是灯泡、直接熄灭。故D错误。 故选B。 9．“华龙一号”是我国自主研发的三代核电技术，其反应堆控制棒驱动机构的电流控制电路中，用到了电感和二极管组成的续流保护模块，其简化电路如图所示。电感的自感系数很大，电阻可忽略，为理想二极管。开始时开关闭合，当开关断开后（　　） A．和立即熄灭 B．和逐渐变暗至熄灭 C．和突然变亮，然后一起逐渐变暗至熄灭 D．突然变亮，然后和一起逐渐变暗至熄灭 【答案】D 【详解】开始时开关S闭合，由于D为理想二极管，具有单向导电性，根据图像可知，电源与二极管的负极连接，可知当S闭合时，一直不亮；由于线圈的自感作用，将逐渐变亮。当S断开时，由于线圈的自感作用，线圈相当于一个电源，两灯串联，线圈中的电流将在新的回路中由原来的稳定值逐渐减小为0，可知当S断开时，逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭。 故选D。 二、多选题 10．如图甲、乙所示的电路中，电阻和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡的电阻，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡发光，则（     ） A．在电路甲中，断开S后，将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S后，将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，将逐渐变暗 D．在电路乙中，断开S后，将先变得更亮，然后才逐渐变暗 【答案】AD 【详解】AD．图甲所示的电路中，灯A和线圈L串联，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流减小，线圈相当于电源，通过R、A形成回路，灯A逐渐变暗，A正确，B错误； BC．图乙所示的电路中，电阻R和灯A的电阻大于线圈L的电阻，则电流小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯供电，而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，通过R、A形成回路，此时流过灯A中的电流比原来大，A将变得更亮，然后逐渐变暗，C错误，D正确。 故选AD。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 互感和自感 1.知道互感现象，能说明互感电动势的产生原因，了解互感在变压器、感应圈等设备中的应用，以及电路布线中互感干扰的防止。 2.知道自感现象，理解自感电动势总是阻碍线圈自身电流的变化，能用楞次定律分析通电、断电自感中灯泡的亮暗变化。 3.理解自感系数（电感）的物理意义、单位亨利及其决定因素，能写出自感电动势 E＝L|ΔI/Δt| 并进行定性分析。 4.知道通电线圈储存磁场能，了解自感在日光灯镇流器、延时继电器中的应用和双线绕法等防止措施。 【思维导图】 考点一　互感现象 1．互感的定义 两个线圈之间并没有导线相连，当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化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．互感的本质 互感本质上是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律；通过互感，能量或信号可以借助磁场从一个线圈传递到另一个线圈，而不需要两线圈直接接触。 3．互感的应用 (1)变压器：利用原、副线圈间的互感实现能量传递和电压变换，是互感现象最重要的应用； (2)感应圈：通过匝数悬殊的两个线圈间的互感获得很高的互感电动势，产生电火花，用于煤气灶点火器、汽车发动机点火装置； (3)收音机磁性天线：两个线圈互感耦合，把接收到的信号传递到下一级电路。 4．互感的危害与防止 输电线中变化的电流会通过互感在邻近的通信线、弱电线路中产生干扰电动势，影响信号传输；通常采用增大线路间距、金属屏蔽层和合理布线等方法减小互感干扰。 【重难诠释】 互感发生在两个线圈之间，不要求两线圈发生相对运动，只要求其中一个线圈的电流发生变化；互感电动势的大小与原线圈电流的变化率、两线圈的匝数和耦合程度（有无铁芯、相对位置）有关。 图1 两线圈通过铁芯耦合的互感现象示意 考点二　自感现象 1．自感的定义 当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化的磁场会在线圈自身激发出感应电动势，这种现象叫作自感，相应的电动势叫作自感电动势。 2．自感电动势的方向 由楞次定律，自感电动势总是阻碍线圈自身电流的变化：电流增大时，自感电动势方向与电流方向相反（“增反”）；电流减小时，自感电动势方向与电流方向相同（“减同”）。 3．通电自感 闭合开关瞬间，与线圈串联的灯泡不能立即达到最亮，而是逐渐变亮——自感电动势阻碍电流的增大；当电流稳定后，自感作用消失。 4．断电自感 断开开关瞬间，线圈电流减小，自感电动势阻碍电流减小；若线圈与灯泡构成闭合回路，回路电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭。 灯泡“闪亮”的条件：若断开前线圈支路电流 IL 大于灯泡支路电流 IA（即线圈直流电阻小于灯泡电阻），断开瞬间灯泡会先闪亮一下，再逐渐熄灭，且灯泡中电流方向与原来相反。 【重难诠释】 1．通电自感与断电自感的比较 比较项 通电自感 断电自感 电流变化 线圈中电流增大 线圈中电流减小 自感电动势方向 与原电流方向相反（增反） 与原电流方向相同（减同） 灯泡现象 与线圈串联的灯泡逐渐变亮 灯泡逐渐熄灭；线圈电流大于灯泡电流时先闪亮一下 能量转化 电源电能转化为线圈的磁场能 线圈磁场能转化为灯泡的内能 2．分析自感问题的关键：抓住“线圈中的电流不能突变”——通电瞬间线圈相当于很大的电阻（电流从零开始增大），稳定后理想线圈相当于导线；断电瞬间线圈相当于一个临时电源，维持原方向的电流逐渐减小。 图2 通电自感实验电路 图3 断电前与断电瞬间的电流回路比较 考点三　自感系数与磁场能量 1．自感电动势的大小 实验和理论表明，自感电动势 E 与电流的变化率成正比：E＝L|ΔI/Δt|，式中比例常量 L 叫作自感系数，简称电感。 2．物理意义与单位 L 是描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量。单位是亨利，简称亨，符号 H；常用单位还有 mH、μH，1H＝10³mH＝10⁶μH。 3．自感系数的决定因素 L 由线圈本身的性质决定：线圈匝数越多、横截面积越大、线圈越长，L 越大；线圈中插入铁芯后 L 显著增大。L 与线圈中是否通电、电流大小及电流变化快慢均无关。 4．磁场能量 通电线圈中储存着磁场能：L 越大、电流越大，储存的磁场能越多。断电自感中灯泡能够继续发光，能量正来自线圈原来储存的磁场能（磁场能逐渐转化为灯泡的内能）。 5．自感的应用 (1)日光灯镇流器：启动时利用自感电动势产生瞬时高压点亮灯管，正常工作时利用自感限制电流、降低灯管两端电压； (2)延时继电器、电感滤波；电感线圈在电路中具有“通直流、阻交流”“通低频、阻高频”的特性。 6．自感的危害与防止 切断大电感电路时，电流急剧减小会产生很大的自感电动势，可能形成电弧、击穿绝缘、烧坏开关。精密线绕电阻采用双线绕法：两根电流方向相反的导线并排绕制，磁场相互抵消，使自感系数近似为零。 【重难辨析】 考向1　互感现象及其应用分析 【典例】（电磁感应现象·拔高练习）如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，以下说法错误的是（     ） A．开关闭合或断开的瞬间，电流计G指针均会偏转 B．开关闭合一段时间后，保持滑动变阻器阻值不变，电流计G指针不会偏转 C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端，电流计G指针会偏转 D．因为线圈Ⅱ所在的回路中没有电源，所以电流计G指针始终不会偏转 【变式1】（2026·江苏泰州·模拟）如图所示为家庭电路的触电保护装置，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后能使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。下列说法正确的是（　　） A．家庭电路正常工作时，中的磁通量不为零 B．家庭电路中的功率增大时，中的磁通量增大 C．家庭电路发生短路时，开关会被电磁铁吸起 D．站在地上的人接触火线时，开关将被电磁铁吸起 【变式2】（25-26高二下·重庆大足中学·期中）在汽车的防抱死系统（ABS）中，有一个关键的电磁感应装置。如图所示当汽车在紧急制动时，车轮的运动状态会发生变化，杆代表车轮上的一个特殊部件，杆所在电路连接着控制单元。当杆沿轨道运动时，杆中的电流方向由向，技术人员可以根据这个电流信号，判断车轮的运动情况，进而通过控制系统调整制动力，则杆的运动可能是（　　） A．向左减速运动 B．向右减速运动 C．向右匀速运动 D．向左匀速运动 【变式3】（25-26高二下·广西河池·阶段性测试）（多选）如图是一款无线充电手机的充电原理图。送电线圈接电源，受电线圈接手机电池，则（     ） A．若给送电线圈输入恒定电流，则受电线圈中将产生恒定电流 B．只有当给送电线圈输入随时间变化的电流时，受电线圈中才会产生电流 C．当送电线圈产生的磁场向上且逐渐变小时，受电线圈将产生方向向下的感应磁场 D．当送电线圈产生的磁场向上且逐渐变大时，受电线圈中感应电流为顺时针方向（俯视） 考向2　通电、断电自感现象分析 【典例】（25-26高二上·无锡天一中学·期末）如图所示为用漆包线绕制的线圈，其中AOB为线圈的中心轴线，O点为线圈的中心，且。当线圈中通入如图所示的电流时，下列说法正确的是（   ） A．若通入恒定直流电，A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 B．若通入恒定直流电，O点处的磁感应强度小于A点处的磁感应强度 C．若通入交流电，不同匝的线圈之间可能会互相排斥 D．若通入正弦式交流电，当电流瞬时值增大时，线圈中的自感电动势减小 【变式1】（25-26高二上·江苏南菁高级中学·期末）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、一个小灯泡，一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接（人体电阻远大于线圈的直流电阻），实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　） A．断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 B．断开开关瞬间，灯泡会闪一下再熄灭 C．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 D．断开开关瞬间，流过人的电流方向为P →Q 【变式2】（25-26高二上·常州二中·期末）如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的i-t图像如图乙所示。电流传感器电阻不计，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线b B．断开开关S瞬间，流过灯泡的电流为零 C．断开开关S瞬间，灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭 D．线圈L的直流电阻大于灯泡电阻R 【变式3】（25-26高三上·北京海淀教师进修实验学校·月考）（多选）如图所示电路为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，小灯泡的灯丝电阻为R（可视为不变），电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”（比开关断开前更亮）一下，然后才逐渐熄灭，下列说法正确的是（     ） A．只要自感系数L减小，灯泡就一定不再“闪亮”。 B．断开开关，线圈中的电流立刻换向，小灯泡中电流方向不变。 C．更换电感线圈，保持L不变，使RL减小，小灯泡还能观察到闪亮现象。 D．更换电感线圈，保持L不变，使RL大于灯泡电阻，小灯泡不再“闪亮”，而是逐渐熄灭。 考向3　自感系数、自感电动势与磁场能量 【典例】（25-26高二下·广东韶关·期末）除颤仪用于心脏不规则跳动病人的治疗，其基本原理如图所示，先用高压电源给电容器充电，随后开关接通除颤电路，电容器通过自感线圈、贴到人体上的两个电极向人体（可看成电阻）放电，使心脏细胞膜电位恢复正常，再附加其他急救措施后，从而使心脏跳动恢复正常。下列说法正确的是（　　 ） A．开关接通瞬间电流为零 B．电容器充电时连接高压交流电源 C．除颤仪工作过程中，通过人体的电流一直增大 D．除颤仪工作过程中，电感产生的自感电动势方向始终与电流方向相反 【变式1】（25-26高二下·山东德州·期末）（多选）实验室自制电磁缓冲实验装置如图所示：水平面内有相距为的足够长光滑金属平行导轨，垂直导轨平面施加磁感应强度为的匀强磁场；导轨右端连接无铁芯电感线圈，线圈自感系数为。质量为的导电缓冲小车以初速度从导轨左端射入磁场，小车长度略大于导轨间距，回路全部电阻、电磁辐射损耗均忽略不计。已知在无电阻的导体棒—电感电路中，动生电动势与自感电动势大小相等，方向相反，质量为的质点做简谐运动的回复力满足，振动周期。下列说法正确的是（　　） A．缓冲小车刚射入导轨时刻，回路电流最大 B．缓冲小车速度减为零时，通过电感线圈的总电荷量为 C．缓冲小车向右运动的最大距离为 D．缓冲小车从射入导轨到速度减为零的运动时间为 【变式2】（2026·河南大学附中·模拟）（多选）如图所示，水平面内有两根间距的足够长平行金属导轨，导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。质量的导体棒放置在导轨上，通过跨过定滑轮的轻质绝缘细绳与质量的重物相连。导轨左侧间可以连接不同元件，在各种情况下导体棒均从静止开始运动，忽略导体棒及导轨的电阻，不计所有摩擦，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，滑轮左侧的细绳始终水平且与导体棒垂直，取。下列说法正确的是（    ） A．间连接阻值的电阻时，导体棒最终匀速运动时的速度大小为 B．间连接电容的理想电容器时，导体棒的加速度大小为 C．间连接理想电感线圈时，重物最终可以匀速下降 D．间连接理想电感线圈和阻值的电阻组成串联电路时，回路中的最大电流为 【变式3】（2026·浙江绍兴·二模）（多选）如图所示，间距的光滑金属导轨水平放置，导轨右端接有自感系数的电感线圈，导轨处于磁感应强度的匀强磁场中。质量、宽度的金属板垂直导轨放置，金属板上面放置质量的绝缘小滑块，金属板和滑块之间的动摩擦因数。开始时，金属板和滑块共同以速度向右滑入磁场。已知金属板和导轨接触良好，电感线圈、金属板及导轨电阻均不计，不考虑电磁辐射，滑块始终不脱离金属板，重力加速度。则（     ） A．滑块相对金属板刚滑动时，自感线圈上的电流为 B．滑块相对金属板刚滑动时，金属板已滑动距离为 C．从发生相对滑动到金属板到达最右侧所用时间为 D．金属板到达最右端时，电感线圈中储存的磁场能为0.5 J 一、单选题 1．关于以下四幅图的说法错误的是（　　） A．图甲，将开关闭合时，灯泡A立刻点亮 B．图乙，真空冶炼炉工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化 C．图丙，闭合开关、，再断开开关，弹簧会立刻将衔铁D拉起而断电 D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理 2．按如图所示连接电路，电源内阻不可忽略。先闭合开关 S，电路稳定后小灯泡 P 正常发光。然后断开开关 S，小灯泡 P 闪亮一下再熄灭。已知自感线圈 L 的直流电阻为 RL，小灯泡 P正常发光时电阻为 RP。下列说法正确的是（     ） A．RL<RP B．闭合开关S 时，P 立即发光并且亮度逐渐增强直到正常发光 C．闭合开关，电路稳定后，P 中电流大于 L 中电流 D．断开开关S 的瞬间，小灯泡 P 中的电流方向为 a→b 3．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。则由传感器得到的电压U随时间t变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 4．小越用线圈、灯泡电路研究断电自感，闭合开关稳定后断开，灯泡仅延时熄灭无闪亮。为使断开瞬间灯泡“闪亮”，可行操作是（　　） A．增加电池的节数 B．在线圈中插入铁芯 C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．换额定电压相同，但额定功率更大的小灯泡 5．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。下列说法正确的是（　　） A．开关S由断开变为闭合瞬间，A灯亮B灯不亮 B．开关S由断开变为闭合，B灯先亮后灭 C．开关S由闭合变为断开瞬间，A、B灯同时熄灭 D．开关S由闭合变为断开，A灯闪亮一下逐渐熄灭 6．如图所示，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，A、B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（     ） A．断开开关S，A灯立即熄灭，B灯慢慢熄灭 B．断开开关S后，流过A灯的电流方向与断开前相反 C．开关S闭合瞬间，B灯立即变亮 D．闭合开关S待电路稳定后，A灯与B灯亮度相同 7．如图所示，线圈自感系数为，电容器电容为，电源电动势为，、和是三个相同的小灯泡。开始时，开关处于断开状态。忽略线圈直流电阻和电源内阻，将开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，不亮 B．闭合后，逐渐变亮 C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是 8．如图所示的电路中，灯泡A1和A2的规格相同，L是线圈。某同学先闭合开关S，调节电阻R和R1，使灯泡A1和A2都正常发光且亮度相同，然后断开开关S。下列说法正确的是（     ） A．断开开关S后，A2灯闪亮后熄灭 B．断开开关S后瞬间，A2灯电流方向与原来相反 C．重新接通电路，两个灯同时亮起 D．如果将线圈L换成与其电阻相同的导线，其他条件和操作步骤不变，则在断开开关S时看到的现象也不变 9．“华龙一号”是我国自主研发的三代核电技术，其反应堆控制棒驱动机构的电流控制电路中，用到了电感和二极管组成的续流保护模块，其简化电路如图所示。电感的自感系数很大，电阻可忽略，为理想二极管。开始时开关闭合，当开关断开后（　　） A．和立即熄灭 B．和逐渐变暗至熄灭 C．和突然变亮，然后一起逐渐变暗至熄灭 D．突然变亮，然后和一起逐渐变暗至熄灭 二、多选题 10．如图甲、乙所示的电路中，电阻和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡的电阻，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡发光，则（     ） A．在电路甲中，断开S后，将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S后，将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，将逐渐变暗 D．在电路乙中，断开S后，将先变得更亮，然后才逐渐变暗 2 学科网（北京）股份有限公司 $