高二物理选修3 自感 课件.ppt

自感 例1 如图17 102所示的电路 l为自感线圈 r是一个灯泡 e是电源 当开关s闭合瞬间 通过电灯的电流方向是 当s断开瞬间 通过电灯的电流方向是 解析 s闭合时 流经r的电流a b 当s断开瞬间 由于电源提供给r的电流很快消失 而线圈中电流减小时要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小 所以线圈此时相当于一个电源 与电灯r构成放电电路 故通过r的电流方向是b a 点拔 s闭合瞬间与s断开瞬间线圈产生的自感电动势方向不同 例2 如图17 103所示 电源电动势e 6v 内阻不计 a b两灯都标有 6v 0 3a 电阻r和线圈l的直流电阻rl均为20 试分析 在开关s闭合和断开的极短时间内流过a b两灯的电流变化情况 解析 s闭合到电路稳定的极短时间内 随着l中的电流逐渐变化 a b两灯中电流分别从0 1a和0 2a逐渐增加和减少为0 15a s断开时a中的电流由0 15a立即变为零 b中的电流由向右0 15a立即变为向左0 15a 然后逐渐减为零 点拨 线圈作为瞬间电流源只能使得电流强度从原有值开始变化 例3 下列说法中正确的是 a 电路中电流越大 自感电动势越大b 电路中电流变化越大 自感电动势越大c 线圈中电流均匀增大 线圈的电感系数也将均匀增大d 线圈中电流为零时 自感电动势不一定为零 点拨 注意区分物理量 物理量的变化量 物理量的变化率答案 d 例4 如图17 104所示 多匝线圈和电池的内阻均为零 两个电阻的阻值均为r 开关s原来打开着 电路中的电流为i 现将s闭合 于是电路中产生感应电动势 此自感电动势的作用是 a 使电路中的电流减小 最后由i减到零b 有阻碍电流的作用 最后电流小于ic 有阻碍电流增大的作用 故电流总保持不变d 有阻碍电流增大的作用 但电流还是增大 最后变为2i 点拨 自感作用阻碍的是电流的变化而不是电流 同时 阻碍 不是 阻止 答案 d 例5 如图所示电路 a b灯电阻均为r 闭合k1打开k2时 两灯亮度一样 若再闭合k2待稳定后将k1断开 则断开瞬间 a b灯立即熄灭b a灯过一会儿才熄灭c 流过b灯的电流方向是c dd 流过a灯的电流方向是b a 解答 k1 k2闭合电路稳定时 灯a b亮度相同 但都较弱 当k1断开的瞬间 b灯立即熄灭 但线圈l产生自感电动势 加强原电流方向 在闭合回路cba中有自感电流 所以a灯不能立即熄灭 有b a方向的电流通过 正确选项为a b d 例6 在图所示的电路中 两个相同的电流表g1和g2的零点在刻度盘中央 当电流从 接线柱流入时 指针向右摆 当电流从 接线柱流入时 指针向左摆 在电路接通后再断开开关k的瞬间 下列说法中正确的是 a g1指针向右摆 g2指针向左摆b g1指针向左摆 g2指针向右摆c 两表指针都向右摆d 两表指针都向左摆 分析 当开关k闭合时 流经电感线圈l的电流方向为自左向右流动 当断开开关k的瞬间 通过线圈l的电流将变小 根据楞次定律 必然感应电流方向与原电流方向相同 也将是自左向右流 以阻碍原电流减小的变化 这样在由l g2 r及g1组成的闭合电路中 感应电流将从g2的负接线柱流入 因而g2的指针向左偏 感应电流将从g1的正接线柱流入 因而g1的指针向右偏 解答 a 例7 在水平放置的光滑导轨上 沿导轨固定一个条形磁铁如图1 现有铜 铝和有机玻璃制成的滑块甲 乙 丙 使它们从导轨上的a点以某一初速向磁铁滑去 各物块在拜碰上磁铁前的运动情况将是 a 都作匀速运动b 甲 乙作加速运动c 甲 乙作减速运动d 乙 丙作匀速运动 解答 正确选项c 说明 本题容易误解选a是出于如下考虑 因为铜 铝 有机玻璃都属非铁磁性物质 它们在磁场里不能被磁化 因而不会受到磁铁的引力 故作匀速运动 但本问题有新的物理现象再现 同属金属的铜块 铝块向磁铁靠近时 穿过它们的磁通量发生改变 因此在其内部会产生感应电流i 如图2 这个电流在金属块内部自成回路 好像水的旋涡一样 故叫涡流 既有感应电流形成 则感应电流的效果对产生它的原因总起阻碍作用 所以铜块 铝块向磁铁的运动会受阻而减速 有机玻璃为非金属 不产生涡流现象 例8 如图17 105所示 电路中a b是规格相同的电灯 l是电阻可忽略不计的电感线圈 那么 a 合上s a b同时亮 然后a变暗 b更亮些b 合上s b先亮 a渐亮 最后a b一样亮c 断开s b即熄灭 a由亮变暗后熄灭d 断开s b即熄灭 a由暗闪亮一下后熄灭 ad 例9 如图17 106中 电阻r和自感线圈l的电阻值都小于灯泡的电阻 接通s 使电路达到稳定 灯泡l发光 a 电路 a 中 断开s后 l将渐渐变暗b 电路 a 中 断开s后 l将先变得更亮 然后逐渐变暗c 电流 b 中 断开s后 l将渐渐变暗d 电路 b 中 断开s后 l将先变得更亮 然后逐渐变暗 ad 例10 如图17 107所示 l是一个带铁芯的线圈 r为纯电阻器 两条支路的直流电阻值相等 那么在接通和断开开关的瞬间两电流表的读数i1 i2的大小关系是 a i1 i2 i1 i2b i1 i2 i1 i2c i1 i2 i1 i2d i1 i2 i1 i2 b 例11 如