2.4 互感和自感-《学霸笔记·同步精讲》2026-2027学年高中物理选择性必修第二册教师用书配套课件(人教版)

2026-10-23
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4.互感和自感 第二章 电磁感应 1 素养目标 1. 了解互感现象及其应用。(物理观念) 2. 了解自感现象,能利用电磁感应规律分析通电自感、断电自感现象。 (科学思维) 3. 知道自感电动势的概念及表达式,知道自感系数大小的决定因素,了解 自感现象中的能量转化。(科学思维) 2 目 录 CONTENTS 知识点一 互感现象 知识点二 自感现象 提能驿站 课时作业 3 知识点一 互感现象 目 录 4 〔阅读教材P40,完成下列填空〕 1. 定义:两个相互 的线圈,当一个线圈中的电流 时,它 所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生 的现象。产生 的电动势叫作 电动势。 2. 应用:变压器就是利用 制成的。 3. 危害:互感现象能发生在任何两个相互 的电路之间。在电力工 程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作。 靠近  变化  感应电动势  互感  互感现象  靠近  目 录 物 理·选择性必修第二册 (1)互感现象不属于电磁感应现象。 ( × ) (2)互感现象能发生在任何两个电路之间。 ( × ) (3)互感现象总是有害的。 ( × ) × × × 目 录 物 理·选择性必修第二册  针对互感现象,回答下列各题: (1)两个线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,还会产生互感现象吗? 提示: 会,但是距离较远时互感较弱,一般可以 忽略。 目 录 物 理·选择性必修第二册 (2)线圈的磁场越强时,在另一个线圈中产生的互感电动势一定越大 吗?互感电动势大小与哪些因素有关? 提示: 不一定,互感电动势大小与线圈的匝数、电流的变化率、有 无铁芯等因素有关。 (3)在实际生活中,互感现象都是有害的吗? 提示: 互感现象有的是有害的,有的是可以利用的。 目 录 物 理·选择性必修第二册 1. 互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅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两个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 互感电动势越大。 3. 互感现象可以把能量由一个电路转移到另一个电路。 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度1 互感现象的理解 关于互感现象,下列说法正确的是(  ) A. 两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象 B. 互感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈 C. 互感现象都是有益的 D. 在电力工程和电子电路中不存在互感现象 √ 解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互 感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈,选项B正确;互感现象 不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;互感现象能发 生在任何两个相互靠近的电路之间,选项D错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度2 互感现象的应用 (2026·高二下广西百色期末)如图是我国科研人员在测试汽车的无线 充电。将受电线圈安装在汽车的底盘上,供电线圈安装在地面上,当电动 汽车行驶到供电线圈装置上,受电线圈即可“接受”到供电线圈的能量, 从而进行充电。则( D ) D A. 受电线圈中感应电流产生的磁场不变 B. 将供电线圈接到交流电源和直流电源上, 都能对车辆进行充电 C. 若供电线圈和受电线圈均用超导材料,充电效率可达100% D. 只有将供电线圈接到交流电源上,才能对车辆进行充电 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:由于供电线圈是交变电流,产生的磁场是变化的磁场,故受电线圈 中感应电流是变化的,产生的磁场也是变化的,故A错误;供电线圈只有 接到交流电源上,才能产生变化的磁场,从而使受电线圈产生感应电流给 车辆充电,故B错误,D正确;即使线圈为超导材料制作,但在传输过程中 仍然会有能量损失,比如漏磁,所以效率不可能达100%,故C错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点二 自感现象 目 录 13 某校师生进行“千人震”趣味实验,如图为其简化的电路图, 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人感觉到被电击,但断开开关S的瞬 间,师生们都会突然明显感受到电击作用。上述实验现象的原因是什么? 提示:当开关闭合后,镇流器与师生们并联,由于干电池的电动势较小, 所以电流很小,师生们不会感觉到电击;但在断电的瞬间,镇流器的电流 迅速减小,瞬间产生很大的感应电动势,从而使师生们明显感受到电击的 作用。 目 录 物 理·选择性必修第二册 〔阅读教材P40~P43,完成下列填空〕 1. 自感现象:当一个线圈中的 变化时,它所产生的变化的磁场 在 本身激发出 的现象。 2. 自感电动势: (1)定义:由于 而产生的感应电动势。 (2)大小:E= ,其中L是自感系数,简称 或 ⁠, 单位: ,符号是H。 电流  线圈  感应电动势  自感  L  自感  电感  亨利  目 录 物 理·选择性必修第二册 3. 自感系数大小的决定因素:自感系数与线圈的 、形状、 ⁠ ,以及是否有 等因素有关。 4. 磁场的能量 (1)自感现象中的磁场能量:线圈中电流从无到有时,磁场从无 到 ,电源的 输送给 ,储存在 中。 (2)电的“惯性”:自感电动势有 线圈中电流 的“惯 性”。 大小  匝 数  铁芯  有  能量  磁场  磁场  阻碍  变化  目 录 物 理·选择性必修第二册 (1)自感现象不属于电磁感应现象。 ( × ) (2)自感电动势总是阻止导体自身电流的变化。 ( × ) (3)自感电动势的方向可以与电流方向相同、也可以相反。 ( √ ) (4)线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大。 ( × ) × × √ × 目 录 物 理·选择性必修第二册 1. 按照如图甲所示电路图连接电路。 (1)开关S接通时,灯泡1和灯泡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。根据楞次定律可知,感应电动势会阻碍电流的增加,所以灯泡1是逐渐亮起来的。 目 录 物 理·选择性必修第二册 2. 按照如图乙所示电路图连接电路。 (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,开关断开 时,灯泡逐渐熄灭。由于开关断开时,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L 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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 (2)开关断开前后,流过灯泡的电流方向相同吗? 提示: 开关断开前,灯泡中的电流方向向左;开关断开 后,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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 1. 自感系数的理解 目 录 物 理·选择性必修第二册 2. 通电自感和断电自感比较 项目 通电自感 断电自感 电路图 目 录 物 理·选择性必修第二册 项目 通电自感 断电自感 器材 规格 L1的自感系数较大, A1、A2灯同规格,调 节R= L2的自感系数很大(有铁 芯)、电阻较小 自感 现象 S闭合,A2立即亮起 来,A1逐渐变亮,最 终一样亮 S断开,A逐渐熄灭或先闪亮一 下再逐渐熄灭 目 录 物 理·选择性必修第二册 项目 通电自感 断电自感 流经灯泡 的电流变 化图像 灯泡A1 目 录 物 理·选择性必修第二册 项目 通电自感 断电自感 产生 原因 (1)S闭合,L1电流增大,产 生自感电动势,阻碍该电路电 流变化。 (2)A1逐渐变亮。 (3)由于R=RL1,最终两灯 一样亮 (1)S断开,L2电流减小,产 生自感电动势,阻碍该电路电 流变化。 (2)若断开前IL2>IA,则A灯 闪亮一下,再逐渐熄灭。 (3)若断开前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 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度1 自感现象分析 (2026·高二上河南焦作期末)如图所示的电路中,电感线圈L的电阻 不计,灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值。下列说法正确的是( B ) B A. 电感线圈对电流有阻碍作用,是一种互感现象 B. 闭合S,图1中L1立即变亮,图2中L1慢慢变亮 C. 断开S,图1中L2的电流方向与原来相反 D. 断开S,图2中L2会闪亮一下再熄灭 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:电感线圈对电流的阻碍作用是自感现象,A错误;闭合S,图1中L1 与电源直接相连,没有电感线圈阻碍电流,所以立即变亮;图2中由于电 感线圈的自感作用,会阻碍电流的增大,所以慢慢变亮,B正确;断开S, 图1中L2与电感线圈串联,因此通过L2电流方向与原来的电流方向相同,C 错误;已知灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值,在图2中稳定时IL2>IL1。断 开S,电感产生自感电动势,L1与L2组成回路,自感电流从IL1开始减小, 所以L2不会闪亮一下,而是逐渐熄灭,D错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 规律总结 自感现象的三个特点 (1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化,它只是延缓了原电流的 变化,不能阻止原电流的变化。 (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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度2 自感现象中电流变化的图像 (2025·四川乐山市期末)如图所示的电路中,L是自感线圈,其直流 电阻值小于灯泡D的阻值,电流传感器(相当于电流表)的电阻忽略不 计,电源内阻不可忽略。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间在t=t1时刻 断开开关S。则下列电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中,可 能正确的是( A ) A 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:闭合S瞬间,线圈中产生自感电动势阻碍电流增加,则线圈相当于 断路,此时通过电流传感器的电流最大;随着线圈阻碍作用的减小,通过 线圈的电流逐渐变大,通过电流传感器的电流逐渐减小,电路稳定后,外 电路电阻不变,外电压不变,通过电流传感器的电流不变;因为线圈的直 流电阻值小于灯泡D的阻值,稳定后,通过线圈的电流大于通过电流传感 器的电流。t=t1时刻断开开关S,由于自感现象,线圈阻碍电流减小,原来 通过线圈L的电流此时从左向右流过电流传感器,与原来通过电流传感器 的电流方向相反,且逐渐减小,故A正确,B、C、D错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 (2026·高二下山西太原期中)关于自感现象,下列说法正确的是(  ) A. 自感电动势也是感应电动势 B. E=L式中,L仅与线圈的大小、形状、匝数有关 C. 在自感现象中,磁通量的变化快慢反比于电流的变化快慢 D. 线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流方向相反 √ 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  自感现象的实质就是电磁感应,故自感电动势也是感应电动 势,故A正确;E=L式中,自感系数L是由线圈大小、形状、匝数、铁芯 存在与否以及介质磁导率共同决定的物理量,故B错误;在自感现象中, 磁通量的变化快慢正比于电流的变化快慢,故C错误;线圈中自感电动势 的方向与引起自感的原电流大小变化有关,而不是总是相反,故D错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 提能驿站 目 录 33  生产、生活中的自感现象   自感现象广泛地存在于生活、生产之中。人们常常利用自感现象,比 如断电自感来产生高压。日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶电子点火器 等都利用了这一原理。 自感现象也会产生危害,生产中的大型电动机一般都有自感系数很大 的线圈。当电路中开关断开时,线圈会产生很大的自感电动势,使开关的 闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体,形成电弧。这不仅会烧坏开 关,甚至还会危害到操作人员的安全。 目 录 物 理·选择性必修第二册 汽车的电子点火器用到了刚学不久的自感现象!为了把原理说明白, 小明设计了一个电路,如图所示,电池电动势为E,内阻可以忽略不计,L 是一个匝数很多且有铁芯的线圈,其直流电阻为r,a、b之间的定值电阻阻 值为R。然后小明设想了这样一组操作过程:先将开关S接通,电路稳定 后,断开S,请你按小明的思路完成如下问题的分析: (1)断开S瞬间,试确定通过定值电阻的电流大小 和方向; 答案: ,方向向左  目 录 物 理·选择性必修第二册 解析: 断开S前,通过L的电流为I=,方向向右。由楞次定律可知, 断开S后,L中的电流只能从原来的值逐渐减小,这个电流通过R,因此, 断开S瞬间,通过R的电流大小为I=,方向向左。 目 录 物 理·选择性必修第二册 (2)断开S瞬间,线圈L相当于电源,试确定这个电源的电动势的大小; 答案: E  解析:断开S瞬间,线圈L相当于电源,L和R构成的回路总电阻为R+ r,由闭合电路欧姆定律可知,L中产生的自感电动势大小为E自=I(R+ r),代入I=,解得E自=E。 目 录 物 理·选择性必修第二册 (3)若R不是一个定值电阻,而是两个彼此靠近的金属电极,试说明断开 S瞬间,两电极间产生电火花的原因。 答案: 见解析 解析:两个靠近的金属电极间电阻极大,接近无穷大,根据E自=I(R +r)可知,断开S瞬间,L中产生的自感电动势很大,两个电极间的电压 就会极高,因此极易击穿空气发生电火花放电。 目 录 物 理·选择性必修第二册 课时作业 目 录 39 知识点一 互感现象 1. 下列关于互感现象的说法错误的是(  ) A. 一个线圈中的电流变化时,与之靠近的另一线圈中产生感应电动势的 现象称为互感现象 B. 互感现象的实质是电磁感应,同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律 C. 利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,人们制造了收 音机的“磁性天线” D. 在电力工程以及电子电路中,互感现象不会影响电路的正常工作 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  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,这种现象称为互感现 象,选项A正确;之所以会在另一个线圈中产生感应电动势,是因为变化 的电流产生变化的磁场,引起另一个线圈中的磁通量发生变化,发生电磁 感应现象,选项B正确;收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感 原理工作的,也就是利用互感现象将能量由一个线圈传递到另一个线圈, 选项C正确;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 响电路的正常工作,选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 2. 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. 先由P→Q,再由Q→P B. 先由Q→P,再由P→Q C. 始终由Q→P D. 始终由P→Q √ 解析:  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中电流始终由Q→P,C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点二 自感现象 3. 关于自感现象,下列说法正确的是(  ) A. 自感电动势一定和原电流方向相反 B. 自感电动势一定和原电流方向相同 C. 对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数较大 D. 对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势较大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  根据楞次定律,当原电流增大时,感应电流与原电流方向相 反,自感电动势与原电流方向相反,当原电流减小时,感应电流与原电流 方向相同,自感电动势与原电流方向相同,故A、B错误;自感系数是由线 圈本身的特性决定的,与电流变化快慢、自感电动势的大小无关,故C错 误;根据法拉第电磁感应定律可知当电流变化越快时,磁通量变化越快, 自感系数不变,自感电动势越大,故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 4. (2025·浙江金华高二期末)如图所示,李辉、刘伟用多用电表的欧姆 挡测量变压器初级线圈的电阻。实验中两人没有注意操作的规范:李辉两 手分别握住红、黑表笔的金属杆,刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端让 李辉测量。测量时表针摆过了一定角度,最后李辉把多用电表的表笔与被 测线圈脱离。在这个过程中,他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来,觉 得有电击感。下列说法正确的是(  ) A. 电击发生在李辉用多用电表红、黑表笔的金属杆接触 线圈裸露的两端时 B. 有电击感的是手握红、黑表笔金属杆的李辉 C. 发生电击前后,流过刘伟的电流方向发生了变化 D. 发生电击时,通过多用电表的电流很大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  电击发生在多用电表红、黑表笔的金属杆脱离线圈裸露两端的 时刻,故A错误;有电击感的是手握线圈裸露两端的刘伟,因为线圈中产 生了感应电流,故B错误;发生电击前,刘伟和线圈是并联关系,电路断 开瞬间,线圈中的电流急剧减小,产生的感应电流的方向与原电流的方向 相同,线圈和刘伟构成了一个闭合的电路,线圈相当于电源,所以流过刘 伟的电流瞬间变大且方向发生了变化,故C正确;发生电击时,通过线圈 的电流很大,由于已经断开了连接,所以通过多用电表的电流为零,故D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 5. (2026·高二上河北邢台月考)如图所示,L是自感系数很大且直流电阻 为零的理想线圈,A、B是两个相同的灯泡,定值电阻的阻值小于灯泡的电 阻,灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是(  ) A. 闭合开关S,灯泡A、B瞬间同时亮起 B. 闭合开关S,灯泡A瞬间变亮,灯泡B逐渐变亮 C. 闭合开关S稳定后,再断开开关S,灯泡A、B均 瞬间熄灭 D. 闭合开关S稳定后,再断开开关S,灯泡A、B均逐渐熄灭 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  闭合开关S,灯泡A、B瞬间同时亮起,故A正确,B错误;闭合 开关S稳定后,通过定值电阻的电流大于通过灯泡B的电流,断开开关S, 灯泡B先闪亮再逐渐熄灭,灯泡A瞬间熄灭,故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 6. 〔多选〕(2026·高二下四川南充期中)家用日光灯电路如图所示,S为 启动器,A为灯管,L为镇流器,下列说法中正确的是(  ) A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电 B. 在日光灯的启动阶段,镇流器能提供一个瞬时高 压,使灯管开始工作 C. 日光灯点亮后,启动器不再起作用,可以将启动器去掉 D. 日光灯点亮后,启动器中的两个触片是分离的 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限 流作用,故A错误,B正确;日光灯点亮后,启动器中氖气停止放电, U型片冷却收缩,两触片分离,不工作,去掉后,不影响日光灯工作, 故C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点三 自感系数 磁场的能量 7. (2026·高二下江苏镇江期末)关于线圈自感系数的说法正确的是 (  ) A. 自感电动势越大,自感系数也越大 B. 把线圈匝数增加一些,自感系数减小 C. 当线圈通入恒定电流时,线圈的自感系数为零 D. 把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析: 自感系数只由线圈本身决定,与自感电动势大小无关,故A错 误;线圈匝数增加会使自感系数增大,故B错误;自感系数是线圈的固有 属性,与是否通入电流无关,恒定电流下自感系数仍存在,故C错误;抽 出铁芯会减小自感系数,故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 8. 〔多选〕(2025·6月浙江嘉兴期末)如图甲是一个电解电容器,电容器 外壳上标有“4.7 μF 50 V”字样;图乙是一个标准自感线圈,外壳上标 有“1 H”字样,下列有关该电容器和自感线圈的说法正确的是(  ) A. 电容器的电容为4.7×10-12 F B. 自感线圈的自感系数为1 H C. 电容器在20 V的工作电压下,其带电荷量为9.4×10-5 C D. 自感线圈的自感电动势大小与流过线圈的电流大小有关 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  因为4.7 μF=4.7×10-6 F,故A错误;外壳上标有“1 H”字 样则表明自感线圈的自感系数为1 H,故B正确;根据公式C=,可得电容 器在20 V的工作电压下,其带电量为Q=CU=9.4×10-5 C,故C正确;在 自感系数一定的条件下,根据法拉第电磁感应定律,则有: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D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 9. (2025·四川德阳市期末)如图,A、B是两个规格相同的小灯泡,L为 自感系数较大的线圈,A1、A2是零刻度在中间的相同电流表,闭合开关调 节滑动变阻器R,使两个灯泡的亮度相同。则(  ) A. 闭合S瞬间,灯泡B立刻变亮,灯泡A逐渐变亮 B. 闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数 C. 稳定后,断开S瞬间,灯泡B先闪亮一下,再熄灭 D. 稳定后,断开S瞬间,电流表A1和A2指针偏转方向相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  闭合S瞬间,灯泡B立刻变亮,与灯泡A串联的线圈产生自感电 动势,导致灯泡A逐渐变亮,所以此时电流表A1示数不等于A2示数,故A 正确,B错误;稳定后,断开S瞬间,灯泡A与灯泡B所在支路形成闭合回 路,因为断开前两支路电流相等,所以断开瞬间两灯不会先闪亮一下再熄 灭,故C错误;依题意,稳定后电流表A1和A2中的电流方向相同,指针偏 转方向相同,断开S瞬间,在新的回路中电流表A1的指针方向不变,电流 表A2指针偏转方向反向,故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 10. (2026·高二下黑龙江哈尔滨期中)智能手表通常采用无线充电的方式 充电。图甲为智能手表及无线充电基座,图乙为充电原理示意图,充电基 座接交流电源,基座内的送电线圈产生交变磁场,从而使智能手表内的受 电线圈产生电流。现将问题做如下简化:设受电线圈的匝数为n,若在t1到 t2时间内,磁场向上穿过受电线圈,其磁通量由Φ1均匀增加到Φ2。下列说 法正确的是(  ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 A. c、d之间的电势差大小为U=n B. 线圈产生感应电流,原理是自感现象 C. 无线充电的原理是利用充电基座内的线圈发射电磁波传输能量 D. 若用塑料薄膜将充电基座包裹起来,不能为智能手表充电 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  在t1到t2时间内,磁场向上穿过受电线圈,其磁通量由Φ1均匀增 加到Φ2,根据法拉第电磁感应定律可得c、d之间的电势差大小为U= n,故A正确;无线充电的原理是基座内的线圈电流变化,产生变化 的磁场,导致手表内部线圈中的磁通量发生改变,线圈产生感应电流,原 理是互感现象,故B、C错误;由于无线充电是利用互感现象实现的,因此 用塑料薄膜将充电基座包裹起来,仍能为智能手表充电,故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 11. 〔多选〕(粤教版选择性必修第二册·P60·T6)在如图所示的电路中, 电感L的自感系数很大,直流电阻可忽略不计,D为理想二极管,L1、L2为 相同规格的灯泡,则下列说法正确的有(  ) A. 闭合开关S,L1立即变亮,L2逐渐变亮 B. 闭合开关S,L1一直不亮,L2逐渐变亮 C. 断开开关S,L2立即熄灭 D. 断开开关S,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  闭合开关的瞬间,二极管两端为正向电压,相当于导线,L1灯 立即变亮,由于线圈中自感电动势的阻碍,L2灯逐渐变亮,故A正确,B错 误;断开开关瞬间,线圈L产生自感电动势,两灯和二极管串联,但由于 线圈中电流方向不能突变,二极管反向接入电路,所以L1灯立即熄灭,L2 灯不构成任何回路,也会立即熄灭,故C正确,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 12. 〔多选〕(如图所示,三个灯泡L1、L2、L3规格相同,螺线管和二极 管的导通电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共 线。现突然断开开关S,将发生的现象是(  ) A. L1逐渐熄灭,L2、L3逐渐熄灭 B. L1逐渐熄灭,L2立即熄灭,L3先变亮后熄灭 C. 线圈向左摆动,并有收缩的趋势 D. 线圈中的感应电流为逆时针(从左向右看) √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  突然断开开关,由于螺线管的自感现象,线圈产生自感电动 势,使得电流I1(向右)不能突变,而是逐渐变为0,L1逐渐熄灭,由于二 极管的单向导电性,L2马上熄灭,由于I1>I3,所以L3闪亮后熄灭,故A错 误,B正确;穿过线圈内的磁通量减小,根据楞次定律可知,线圈和螺线 管间将有引力作用,线圈向右摆动,且有扩大的趋势,线圈中的感应电流 方向为逆时针方向(从左向右看),故C错误,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 13. (2026·高二下安徽蚌埠阶段练习)一种延时继电器的示意图如图所 示,铁芯上有两个线圈A和B,线圈A与电源连接,线圈B的两端连接在一 起构成一个闭合电路。在断开开关S时,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起而 使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电 器。下列说法错误的是(  ) A. 该延时继电器的主要原理是电磁感应 B. 闭合开关S后,线圈B中一直有电流 C. 若线圈B不闭合,断开S的瞬间不再有延时效应 D. 断开S的瞬间,线圈B中产生感应电流,阻碍铁芯中磁场减弱 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析:  闭合S的瞬间,线圈A产生磁场,吸引衔铁,使触头C闭合;断 开开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,此时B线圈中产生感应电 流,阻碍铁芯中磁场减弱并继续吸引衔铁,以致过一段时间后触头C才能 离开,起到延时断电效应,因此该延时继电器的主要原理是电磁感应,故 A、D正确;闭合S的瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,此时B线圈中有 感应电流;但是开关闭合稳定后,穿过线圈B的磁通量不发生变化,此时B 线圈中无感应电流,故B错误;若线圈B不闭合,断开S的瞬间B线圈中无 感应电流产生,则无延时效应,故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目 录 物 理·选择性必修第二册 $

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