沪科版选修32 　自感现象与日光灯 作业.doc

课时分层作业(五)自感现象与日光灯基础达标练(15分钟分值：48分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1如图1510所示的四个日光灯的接线图中，s1为起辉器，s2为开关，l为镇流器，能使日光灯正常发光的是()图1510abcda日光灯工作时，电流通过镇流器、灯丝，电源和起辉器形成回路，使起辉器发出辉光，相当于起辉器短路接通，同时电流加热灯丝，灯丝发射电子，镇流器起控制加热电流的作用；之后起辉器断开瞬间，镇流器产生很大的自感电动势，出现一个高电压加在灯管两端，灯管中的气体放电、发光，此时起辉器已无作用所以起辉器可用手动的开关来代替(实际操作中，当起辉器丢失或损坏时，可手持带绝缘皮的导线短接起辉器然后再断开)，图中，当起辉器动触片与触静片分离后，灯管和电源断开，错，图的错误是起辉器断开时，镇流器不在电路中故选a.2. (多选)如图1511为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是()图1511a启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器l产生瞬时高压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ab日光灯中镇流器的作用是，当起辉器断开的瞬间产生瞬时高压，击穿灯管中的稀薄气体导电，而启动后自感电动势会使灯管两端的电压低于电源电压，故a、b均正确；灯管导通后，起辉器断开，日光灯只能用交流电源供电，故c、d均错误3下列说法中正确的是 () 【导学号：53932031】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，线圈的自感系数也均匀增大d线圈中电流为零时，自感电动势不一定为零d自感系数l跟线圈中的电流无关，是由线圈本身的性质决定的，而自感电动势的大小跟电流变化的快慢有关，故d正确4如图1512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，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内，则将看到()图1512a灯泡变暗b灯泡变亮c螺线管缩短 d螺线管长度不变a当软铁棒插入螺线管中时，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长5如图所示，s为起辉器，l为镇流器其中日光灯的接线图正确的是()a根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝必须预热发出电子，灯管的两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可当动、静触片分离后，选项b中灯管和电源断开，选项b错误；选项c中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选项c错误；选项d中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管中的气体导电，选项d错误6.在制精密电阻时，为了消除制作过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线并绕的方式，如图1513所示，其道理是()图1513a当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消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，两股导线中原电流的磁通量相互抵消d以上说法都不对c采用双线并绕的方式，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁场也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项a、b错误，只有c正确7如图1514是用于观察自感现象的电路图，设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() 【导学号：53932032】a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cs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，因此灯开始有明显的闪亮现象，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错误8如图1515所示的电路中，两个相同的电流表g1和g2的零点均在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向左摆；当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆在电路接通后再断开开关s的瞬间，下列说法中正确的是 ()图1515ag1指针向右摆，g2指针向左摆bg1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b当开关s闭合时，流经电感线圈l的电流方向自左向右当断开开关s的瞬间，通过线圈l的电流将变小，根据楞次定律可知，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的指针向右偏；感应电流将从g1的正接线柱流入，因而g1的指针向左偏能力提升练(25分钟分值：52分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1在如图1516所示的电路中，两个相同的小灯泡l1和l2分别串联一个带铁心的电感线圈l和一个滑动变阻器r.闭合开关s后，调整r，使l1和l2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为i.然后，断开s.若t时刻再闭合s，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过l1的电流i1、流过l2的电流i2随时间t变化的图像是() 【导学号：53932033】图1516b由题中给出的电路可知，电路由l与l1和l2与r两个支路并联，在t时刻，l1支路的电流因为有l的自感作用，所以i1由零逐渐增大，l2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以选项b正确2在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关s由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关s处产生电弧，危及操作人员的人身安全为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图所示)可行的是 ()【导学号：53932034】abcdd断开开关s，a图中由于电容器被充电，开关s处仍将产生电弧；b、c图中闭合开关时，电路发生短路；而d图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故d正确3.如图1517所示，电感线圈l的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，la、lb是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻r2的阻值约等于r1的两倍大，则()图1517a闭合开关s时，la、lb同时达到最亮，且lb更亮一些b闭合开关s时，la、lb均慢慢亮起来，且la更亮一些c断开开关s时，la慢慢熄灭，lb马上熄灭d断开开关s时，la慢慢熄灭，lb闪亮后才慢慢熄灭d由于线圈l的自感系数足够大，闭合开关s时产生很强的阻碍，纯电阻r2无自感，因此la慢慢亮起来，lb随即达到稳定亮度，a、b错；当电路稳定时，将线圈l等效为导线，则有iliaib.断开开关s时，则由于自感线圈l与lb、r2形成闭合回路，因此有ibib，因此断开开关s时，la慢慢熄灭，lb闪亮后才慢慢熄灭，c错，d对4(多选)如图1518所示为一个日光灯电路，主要由灯管、镇流器和起辉器等元件组成在日光灯正常工作的情况下，则() 【导学号：53932035】图1518a灯管两端的灯丝跟镇流器、起辉器、开关都是串联的b灯管在开始点燃时，需要一个很高的瞬时电压，可通过使用镇流器来达到这个要求c灯管点燃发光后，镇流器不再起作用d灯管在点燃发光后，起辉器的两个触片是分离的，起辉器不再起作用bd闭合开关，电压加在起辉器两极间，氖气放电发出辉光，产生的热量使u形动触片膨胀，跟静触片接触使电路接通，灯丝和镇流器中有电流通过电路接通后，起辉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断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光日光灯开始发光后，由于交变电流通过镇流器线圈，线圈中会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时的镇流器起着降压、限流的作用，保证日光灯正常发光所以选项b、d正确二、非选择题(本题共2小题，共24分)5(12分)在如图1519所示的日光灯工作原理电路图中：图1519(1)开关闭合前，起辉器的静触片和动触片是_(选填“接通的”或“断开的”)；(2)开关刚闭合时，220 v电压加在_上，使_发出辉光；(3)日光灯启动瞬间，灯管两端电压_220 v(选填“大于”“等于”或“小于”)；(4)日光灯正常发光时，起辉器的静触片和动触片_(选填“接通”或“断开”)，镇流器起着_作用，保证日光灯正常工作【解析】日光灯按原理图接好电路后，当开关闭合时，电源把电压加到起辉器两极，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，跟静触片接触而把电路接通电路接通后，起辉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，在电路突然断开的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，其方向与原来电流方向相同，于是日光灯管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，它总是阻碍电流的变化，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【答案】(1)断开的(2)起辉器氖气(3)大于(4)断开降压限流6(12分)如图1520甲所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t1103s时，断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈l的电流(如图1520乙)已知电源电动势e6 v，内阻不计，灯泡r1的阻值为6 ，电阻r的阻值为2 . 【导学号：5393203