自感精讲精练.doc

电磁感应这一章，除法拉第电磁感应定律的应用和楞次定律以外，自感现象以及感应电流（或感应电动势）的图象问题也是本章高考命题的热点。尽管有关自感的题 目在近几年高考中出现的不很多，但由于自感现象的实用性，估计今后考察的可能性较大，学习时应引起重视。下面对自感现象所涉及的几种题型做如下阐释： 题型1：通电自感现象考例：如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是（ ）A开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数B开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数C开关S接通电路稳定后，电流表A1的读数大于A2的读数D开关S接通电路稳定后，电流表A1数等于A2的读数思路分析：电路中电流发生变化时，线圈中因自感而使电流不能突变，电阻中无自感发生电流突变。据此来分析电路中电流的变化。接通开关时，两电路中的电流应该相等。但由于自感现象的存在，流过线圈中的电流由零变大的过程，线圈中产生的自感电流与原电流反向，阻碍增大，所以开始时几乎全部的电流都由R通过，因此B正确；当开关S接通电路稳定后，由于两支路并联并且电阻相等，由闭合电路欧姆定律知，两支路电流相等，线圈中的电流就不再变化，因此线圈中就不再产生自感电流，所以两电流的示数相等。答案B、D思维亮点：要正确解答此题，必须熟练掌握自感线圈的特点，并且知道L的自感电流在闭合开关S的瞬间与原电流反向。变式：如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则（ ）A电键S闭合瞬间，灯泡D1、D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮B电键S闭合瞬间，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮C电键S闭合瞬间，灯泡D1不亮，D2 立即亮D电键S闭合瞬间，灯泡D1、D2 都不立即亮 答案A题型2：断电自感现象对线圈而言，通电瞬间相当于一个极大电阻，断电瞬间相当于一个电源，电流稳定时就是一个直流电阻。掌握了这些规律，一般的自感现象题目便可解决。考例：如图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与A灯并联，当闭合开关S后，灯A正常发光，试判断下列说法中正确的是（ ）A当开关S断开瞬间，灯A立即熄灭B当开关S断开瞬间，灯A突然闪亮一下再熄灭C若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A立即熄灭D若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭思路分析：此题是自感现象中的定性分析问题。几个选项中都是有关灯A的亮灭，因此应重点抓住流过灯A的电流变化情况。线圈具有阻碍自身电流变化的特点：当自身电流增大时，线圈产生自感电动势与原电流方向相反，阻碍原电流的增大；当线圈自身电流减小时，线圈能产生自感电动势与原电流方向相同，阻碍原电流减小。本题中当断开开关S时，L中原有电流减小，由于自感作用，产生了与原电流方向相同的自感电流，从左向右流经灯A，故灯不会立即熄灭，选项A错。灯A正常发光时流过的电流要比流过线圈L的电流小，在断开S时，线圈L中尽管有自感电动势产生但它阻止不了电流的减小，只是电流减小的过程缓慢一些，时间更长一些，因此断开S时，流过灯A的电流与线圈中的电流变化相同，都是在原有电流基础上减小，故选项B正确。当用电阻代替线圈L时，断开S后不存在自感现象，灯A应立即熄灭。故选项D错误。答案B、C思维亮点：在 分析自感现象时要抓住两点：一是线圈在电路中的位置、结构，二是电路中原有电流的变化规律，如电流方向、电流突然变化的情况等。当线圈中电流增大时，线圈 产生自感电动势与原电流方向相反，阻碍原电流增大，就好像是一只大的电阻在电路中阻碍电流通过，而电流稳定后，线圈中无自感电动势产生，线圈就只起电阻的 作用。变式：如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（ ）A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗答案A、D题型3：自感电流问题考例：如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：（1）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？思路分析：灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。K断开后，原来电源提供给小灯泡的电流立即消失，但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡，使小灯泡逐渐变暗到熄灭。（1）因R1R2，即I1I2，所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态，再逐渐变暗到最后熄灭。（2）因R1R2，即I1I2，小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。思维亮点：（1）若是理想线圈，即直流电阻为零。L与灯泡串联时，通过灯泡的电流与L中电流始终同步，因而不能突变。L与灯泡并联时，通过灯泡的电流与L中的电流在电路接通时不同步，即灯丝中电流突变到最大再渐渐变小到零，而L中电流从零逐渐增大到最大；断开电路时，L因自感而对灯丝供电，使灯丝中的电流从零突变到原来L中的电流值，再渐渐变为零。（2）当L与灯丝并联且L的电阻不为零时，接通电源时灯丝中电流突变为最大，再慢慢减小，而L中的电流由零开始逐渐增大到稳定；稳定后L和灯丝中都有电流，因而灯不会熄灭。断开电源时：要讨论RL=R灯、RLR灯、RLR灯时，电流变化情况。变式：如图所示