高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第3节 自感现象的应用自我小测（含解析）鲁科版选修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求自感现象的应用夯基达标1.如下图所示，多匝线圈L的电阻和电源的内阻都很小，可忽略不计.电路中两个电阻器的电阻均为R，开始时电键S断开，此时电路中电流大小为I0，现将电键S闭合，线圈L中有自感电动势产生.以下说法中正确的是( )A.由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I0减小到零B.由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终等于I0C.由于自感电动势有阻碍电流增大的作用，电路中电流最终要比2I0小D.自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到2I02.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如下图所示，其道理是( )A.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消D.当电路中电流变化时，电流的变化量互相抵消3.如下图所示为测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L的两端并联一个电压表，用来测量自感线圈的直流电压.在测量完毕后，将电路拆解时应( )A.先断开S1 B.先断开S2C.先拆除电流表 D.先拆除电压表4.在如下图所示的日光灯工作原理电路图中：(1)开关合上前，启动器的静触片和动触片是(填“接通的”或“断开的”).(2)开关刚合上时，220 V电压加在上，使泡发出辉光.(3)日光灯启动瞬间，灯管两端电压220 V(填“大于”“等于”或“小于”).(4)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片(填“接通”或“断开”).镇流器起着作用，保证日光灯正常工作.(5)启动器中的电容器能使，没有电容器，启动器也能工作.5.如下图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管时，则将看到( )A.灯泡变暗 B.灯泡变亮C.螺线管缩短 D.螺线管伸长能力提升6.(2008山东临沂高二检测)如下图所示电路中，A、B、C是三只同样的灯泡，线圈L的自感系数很大，其电阻远小于灯泡的电阻，下列判断正确的是( )A.闭合S时，A、C同时先亮，且始终一样亮，B后亮，但最后三灯一样亮B.闭合S时，A、C同时先亮，且A和C一样亮，B上电流先由b流向a，后由a流向bC.断开S时，C先熄灭，A和B后熄灭，A上电流由a流向b7.对日光灯电路，以下说法正确的是( )日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，不会影响灯管发光 如果启动器丢失，作为应急措施，可用一段带有绝缘外皮的导线启动日光灯 日光灯正常发光后，灯管两端电压为220 V 镇流器在日光灯启动后，不断产生瞬时高压维持灯管发光A.只有正确 B.只有正确C.都正确 D.只有正确8.某同学为了研究日光灯镇流器的限流作用，在日光灯正常发光后，将一只额定电压为100 V的灯泡并联在镇流器两端.当断开镇流器时，日光灯仍能正常发光，关闭电源后，重新开启日光灯时，只见灯泡闪烁，日光灯不亮.请你分析一下产生这些现象的原因.9.如下图所示，小灯泡电阻R112 ，线圈L的直流电阻为4 ，电源电动势E4 V，电源内阻r1 ，当电路开关S闭合且稳定时小灯泡两端电压为U1，断开S的瞬间，小灯泡两端电压为U2，试求：(1)U1U2;(2)说明开关S断开时灯泡的亮度怎样变化(假设灯泡未被烧坏)？10.如下图所示，灯泡电阻大小为6 .线圈的直流电阻为2 ，电源电动势为4 V，内阻忽略不计.试计算在S断开时刻线圈L的自感电动势大小.拓展探究11.如下图所示的是一种触电保安器，变压器A处用双股相线(火线)和零线平行绕制成圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列情况下能起保安作用的是哪一种？说明理由.(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？(2)双手分别接触火线和零线，能否切断电源？(3)单手接触相线，脚与地相接触而触电，能否切断电源？参考答案1解析：自感电动势只是阻碍电流的增大，起延迟的作用.最终电流要增加，电路电流.答案：D2答案：C3解析：若先断开S1或先拆除电流表，线圈与电压表组成闭合电路， 这时，流过电压表的电流与原来方向相反，电压表的指针将反向转动，容易损坏电压表.按操作要求，应先断开开关S2，再断开开关S1，然后拆除器材.答案：B4解析：日光灯按原理图接好电路后，当开关闭合，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光.辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静片接触而把电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开，在电路突然中断的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，其方向与原来电压方向相同，于是日光灯管成为电流的通路开始发光.日光灯使用的是交变电流，电流的大小和方向都在不断地变化，在日光灯正常发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势.它总是阻碍电流变化，这时镇流器就起着降压限流的作用，保证日光灯的正常工作.启动器中的电容器能使静、动触片脱离瞬间避免产生电火花而烧坏启动器，没有电容器，启动器也能工作.答案：(1)断开的 (2)启动器 氖 (3)大于 (4)断开降压、限流 (5)启动避免产生电火花5答案：AD6解析：开关S闭合时，由于L的自感作用，阻碍L和B所在支路的电流增大，所以开始时电流几乎全部通过A，再流向C，故A和C同时先亮，由于流过L和B所在支路的电流很小，故A、C开始一样亮；通过L和B支路的电流方向是由a到b，开关S闭合后，电路达到稳定状态，由于RLR灯，故A的电阻与L和B所在支路的电阻基本相等，即IaIbIc，故A、B亮度一样，C最亮，B上电流方向仍为由a到b.开关断开时，C立即熄灭；由于通过L的电流减小，产生自感电动势与原电流方向相同，这时L相当于电源，闭合回路中电流方向由aLBbA，A中电流方向是由b流向a，b点电势比a点高；由于流经A、B的电流始终大小相等，故A、B始终一样亮，但电流在衰减，故A、B最终将同时熄灭，综上分析可知D项正确.答案：D7答案：A8解答：当日光灯正常发光时，灯管两端的电压在100120 V，镇流器上分担了100 V左右的电压.所以，当灯管正常发光时，将一只额定电压为100 V的灯泡并联在镇流器两端，当断开镇流器时，灯泡与灯管串联，所以两者均正常发光.接着关闭电源、重新启动时，由于没有镇流器，不能为灯管提供瞬时高压，所以日光灯管不亮，而启动器不间断地闭合、断开所以只见灯泡闪烁.9解析：(1)S闭合稳定后，3 .由闭合电路欧姆定律A1 A.小灯泡两端电压U1IR外13 V3 V.断开S的瞬间，L、R组成闭合回路A.U2IRR112 V9 V.所以.(2)开关S断开的瞬时，由于加在小灯泡两端的电压(或通过小灯泡的电流)突然变大，所以，小灯泡会闪亮一下逐渐熄灭.答案：(1)13 (2)闪亮一下逐渐熄灭.10解析：根据直流电路知识，不难计算出稳定时通过灯泡A的电流为0.5 A，通过线圈L的电流为1.5 A.断开S瞬间，通过灯泡A的0.5 A电流立即消失，由于“自感要阻碍通过线圈的原电流变化”.流经L的1.5 A电流将由1.5 A逐渐减少，所以断开S时刻的自感电动势大小 EI2(RLRa)12 V.答案：12 V11解答：(1)不能. 因为A处线圈是采用的双绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，故不能推动J切断电源.(2)不能.理由同(1).(3)能