沪科版选修32 自感现象与日光灯 作业.docx

1.5自感现象与日光灯考点一日光灯电路的分析图11.(多选)如图1为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是()a.启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器l产生瞬时高电压b.日光灯正常发光后，镇流器l使灯管两端电压低于电源电压c.日光灯正常发光后起辉器是导通的d.图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源答案ab解析日光灯是高压启动，低压工作的.启动时，起辉器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时起辉器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，a、b正确.2.(多选)家用日光灯电路如图2所示，s为起辉器，a为灯管，l为镇流器，关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是()图2a.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.日光灯正常发光时，起辉器中的两个触片是分离的d.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的答案bc解析镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势，阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时起辉器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光.考点二自感现象的分析3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是()a.线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大b.线圈中电流等于零时，自感系数也等于零c.线圈中电流变化越快，自感系数越大d.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁心决定答案d解析自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁心等因素决定的，故b、c错，d对；自感电动势不仅与自感系数有关，还与电流变化快慢有关，故a错.4.(多选)在如图3所示的甲、乙电路中，电阻r和灯泡电阻的阻值相等，自感线圈l的电阻值可认为是0，在接通开关s时，则()图3a.在电路甲中，a将渐渐变亮b.在电路甲中，a将先变亮，然后渐渐变暗c.在电路乙中，a将渐渐变亮d.在电路乙中，a将先由亮渐渐变暗，然后熄灭答案ad解析在电路甲中，当接通开关s时，通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入，流入灯泡的电流很小；后来由于电流的不断流入，通过自感线圈的电流变化逐渐变慢，所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小；当流过线圈的电流最大时，自感线圈不再有阻碍作用，所以通过灯泡的电流只能慢慢增大，故选项a正确.在电路乙中，当接通开关s时，通过自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入，流入线圈的电流很小(可认为是0)，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，以后自感线圈的阻碍作用逐渐减小，通过自感线圈的电流逐渐增大，而通过灯泡的电流逐渐减小，直到流过线圈的电流最大时，自感线圈不再有阻碍作用，又因为自感线圈l的电阻值可认为是0，所以灯泡被短路，故选项d正确.5.如图4所示的电路中，a1和a2是两个相同的小灯泡，l是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与r相同.在开关s接通和断开时，灯泡a1和a2亮暗的顺序是()图4a.接通时a1先达最亮，断开时a1后灭b.接通时a2先达最亮，断开时a1后灭c.接通时a1先达最亮，断开时a1先灭d.接通时a2先达最亮，断开时a2先灭答案a解析当开关s接通时，a1和a2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从a1通过，而该电流又将同时分路通过a2和r，所以a1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，a1和a2达到一样亮；当开关s断开时，电源电流立即为零，因此a2立即熄灭，而对a1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈l和a1组成的闭合电路中有感应电流，所以a1后灭.6.如图5所示，l为一纯电感线圈(即电阻为零).a是一个灯泡，下列说法中正确的是()图5a.开关s闭合瞬间，无电流通过灯泡b.开关s闭合后，电路稳定时，无电流通过灯泡c.开关s断开瞬间，无电流通过灯泡d.开关s闭合瞬间及稳定时，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关s断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流答案b解析开关s闭合瞬间，灯泡中的电流从a到b，线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加.开关s闭合后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过.开关s断开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有的向右的电流将逐渐减小，线圈和灯泡形成回路，故灯泡中有从b到a的电流.7.在如图6所示的电路中，l为电阻很小的线圈，g1和g2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表.当开关s闭合时，电流表g1、g2的指针都偏向右方，那么当断开开关s时，将出现的现象是()图6a.g1和g2指针都立即回到零点b.g1指针立即回到零点，而g2指针缓慢地回到零点c.g1指针缓慢地回到零点，而g2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点d.g2指针缓慢地回到零点，而g1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点答案d解析根据题意，电流方向自右向左时，电流表指针向右偏，那么，电流方向自左向右时，电流表指针应向左偏.当开关s断开的瞬间，g1中原电流立即消失，而对于g2所在支路，由于线圈l的自感作用，电流不能立即消失，自感电流沿l、g2、g1的方向，在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间，即g2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，此时g1中的电流和原电流方向相反，变为自左向右，且与g2中的电流同时缓慢减为零，故选项d正确.8.如图7是用于观察自感现象的电路图，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻rl与灯泡的电阻r满足rlr，则在开关s由闭合到断开的瞬间，可以观察到()图7a.灯泡立即熄灭b.灯泡逐渐熄灭c.灯泡有明显的闪亮现象d.只有在rlr时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象答案c解析s闭合，电路稳定时，由于rlr，那么ilir，s断开的瞬间，流过线圈的电流il要减小，在l上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，而灯泡与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流il通过灯泡，由于ilir，因此灯泡开始有明显的闪亮，c正确，a、b错误.若rlr，则ilir，这样灯泡不会有明显的闪亮现象，d错.考点三自感现象的图像问题9. (多选)如图8所示的电路中，l为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，d1、d2是两个完全相同的电灯，e是内阻不计的电源.t0时刻，闭合开关s，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关s.i1、i2分别表示通过电灯d1和d2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是()图8答案ac10.如图9所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r，自感线圈l的电阻不计，电阻r的阻值大于灯泡d的阻值，在t0时刻闭合开关s，经过一段时间后，在tt1时刻断开开关s，下列表示a、b两点间电压uab随时间t变化的图像中，正确的是()图9答案b解析在