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文档简介
2024-2025学年下学期高中物理人教版高二同步经典题精练之互
感与自感
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋•通州区期末)如图所示,A和B是两个相同的小灯泡,L是自感系数很大、电阻几乎为。的
线圈。忽略电源内阻,下列说法正确的是()
LA
S
A.闭合开关S,灯泡A先变亮再逐渐变暗
B.闭合开关S,灯泡B先变亮再逐渐熄灭
C.断开开关S,灯泡A立即熄灭
D.断开开关S,灯泡B逐渐变暗直至熄灭
2.(2024秋•五华区校级期末)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,Li和L2为电感线圈。实
验时,断开开关Si瞬间,灯Ai突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相
同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是()
图2
A.图1中,Ai与Li的电阻值相同
B.图1中,闭合Si,电路稳定后,Ai中电流小于Li中电流
C.图2中,变阻器R与L2的电阻值不相同
D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等
3.(2024秋•丰台区期末)某兴趣小组利用如图所示的电路研究自感现象。Ai、A2为相同的灯泡,电感线
圈L的自感系数较大。先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,然后断开开关S。下列说
法正确的是()
L
B.闭合开关,Ai逐渐变亮,A2立即变亮
C.闭合开关,待电路稳定后再断开开关,A2立即熄灭,Ai逐渐熄灭
D.闭合开关,待电路稳定后再断开开关瞬间,通过灯泡A1的电流方向与原来相反
4.(2024秋•徐州期末)如图所示,A、B、C是三只完全相同的灯泡,L是自感系数很大、电阻可忽略不
计的自感线圈。下列说法正确的是()
A.闭合开关S瞬间,A、B、C均逐渐变亮
B.闭合开关S瞬间,A和C立即亮、B逐渐变亮
C.断开开关S瞬间,C立即熄灭
D.断开开关S瞬间,A闪亮后逐渐熄灭
5.(2024秋•海淀区校级期末)如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,
其直流电阻和灯泡电阻相等(不计温度变化引起的灯泡电阻的变化),下列说法正确的是()
A.合上S,B先亮,A逐渐变亮,稳定时A比B暗
B.合土S,A、B一起亮,稳定时A比B亮
C.闭合S稳定后,断开S,A立即熄灭,B闪亮一下后慢慢熄灭
D.闭合S稳定后,断开S,A慢慢熄灭,B闪亮一下后慢慢熄灭
多选题(共4小题)
(多选)6.(2024秋•西城区期末)图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器监测通过电
感线圈L中的电流。已知电路中灯泡的电阻Ri=6Q,定值电阻R2=2Q,电源电动势为6V,内阻不计。
闭合开关S使电路处于稳定状态,灯泡发光。在t=0.1s时刻断开开关S,断开开关S前后电流传感器
显示电流随时间变化的图像如图乙所示。电流传感器的内阻忽略不计,根据以上信息下列说法中正确的
是()
//A
甲01020乙3040t/(X10-2s)
A.可以求出电感线圈的电阻
B.可以估算出断开开关后流过灯泡的电荷量
C.可以判断出断开开关后R2两端电压的变化情况
D.可以判断出断开开关后灯泡不会出现闪亮的现象
(多选)7.(2024秋•绿园区校级期末)如图所示,L是一自感系数很大的线圈,其自身电阻为Ro,A和
B是两个完全相同的灯泡,R是一定值电阻,其阻值大于Ro。下列说法中正确的是()
A.S闭合时,A逐渐变亮,B立即亮,稳定后两灯泡亮度不同
B.S闭合时,A逐渐变亮,B立即亮,稳定后两灯泡亮度相同
C.S断开后,A逐渐熄灭,B先闪亮一下,然后逐渐熄灭
D.S断开后,通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同
(多选)8.(2023秋•赣州期末)某同学为了验证自感现象,找来带铁芯的线圈L(线圈的自感系数很大,
构成线圈导线的电阻可以忽略),两个相同的小灯泡A和B、二极管D、开关S和电池组E等,用导线
将它们连接成如图所示的电路。经检查,各元件和导线均是完好的,检查电路无误后,开始进行实验操
作。他可能观察到的现象是()
A.闭合S瞬间,A、B一起亮
B.闭合S瞬间,A比B先亮
C.闭合S待电路稳定后,B凫,A不凫
D.断开S瞬间,A亮后再逐渐熄灭
(多选)9.(2023秋•南平期末)如图所示,自感线圈L的自感系数很大,电阻可忽略不计,定值电阻的
阻值为R1,小灯泡的电阻为R2,已知RI>R2,贝I()
A.开关闭合瞬间,小灯泡立即变亮
B.开关闭合瞬间,小灯泡逐渐变亮
C.开关断开瞬间,小灯泡逐渐变暗
D.开关断开瞬间,小灯泡先闪一下,而后逐渐变暗
填空题(共3小题)
10.(2023秋•永定区校级期末)图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过
线圈L的电流。电路中灯泡的电阻Ri=5.0。,定值电阻R=2.0Q,A、B间电势差UAB=6.0V,开关S
原来闭合,电路处于稳定状态,在亢=1.0x10-35时刻断开开关s,该时刻前后电流传感器显示的电流
I随时间t变化的图线如图乙所示。
甲
(1)线圈L的直流电阻RL=Q(结果保留两位有效数字);
(2)闭合开关一段时间后,开关断开时,看到的现象是;
(3)断开开关后,通过灯泡的电流方向(填“a-b”或“b-a”)。
H.(2023秋•宁德期末)如图所示的电路中,L是一个自感系数很大的线圈,直流电阻可忽略不计。开关
S闭合后,灯泡L1会(选填“逐渐”或“立刻”)变亮,灯泡L2会(选填“逐
渐”或“立刻”)变亮;开关S断开瞬间,流经灯泡L2的电流方向是从(选填"a到b”或
“b到a”)。
12.(2024春•厦门期末)如图所示的电路,由自感线圈、开关、直流电源和两个相同的小灯泡Li、L2连
接而成。已知自感线圈的自感系数较大,且其直流电阻不计。在开关S闭合的瞬间小灯泡
(选填“Li先亮”“L2先亮”或“Li和L2同时亮”),断开S后小灯泡L2(选填"会”或“不
会”)先闪亮一下再灭。
----------⑨----------
L
四.解答题(共3小题)
13.(2022•天津模拟)如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈。如果断开
开关S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光。如果最初Si是闭合的,S2是断开的,那么,闭合S2以后,
A灯和B灯亮度如何变化?此时如果断开S2,A灯和B灯亮度又将如何变化?
14.(2014•山东学业考试)在用如图所示的电路做演示实验时,可以看到:当开关S断开后,灯泡还可以
延长发光,甚至于还会闪亮一下.某同学对此困惑不解:”开关断开后电源已经不工作了,灯泡继续发
光,岂不是说能量可以创生?”对此,请你根据自己的理解和认识向这位同学做出解释?
15.(2013春•合浦县期中)在如图所示的日光灯工作原理电路中.
(1)开关合上前,启动器的静触片和动触片是的(填“接通”或“断开”).(2)开关刚合
上时,220V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220V(填“小于”、“大于”或“等于").
(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..
2024-2025学年下学期高中物理人教版(2019)高二同步经典题精练之互
感与自感
参考答案与试题解析
题号12345
答案DBBDA
选择题(共5小题)
1.(2024秋•通州区期末)如图所示,A和B是两个相同的小灯泡,L是自感系数很大、电阻几乎为。的
线圈。忽略电源内阻,下列说法正确的是()
LA
B
A.闭合开关S,灯泡A先变亮再逐渐变暗
B.闭合开关S,灯泡B先变亮再逐渐熄灭
C.断开开关S,灯泡A立即熄灭
D.断开开关S,灯泡B逐渐变暗直至熄灭
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;理解能力.
【答案】D
【分析】开关S闭合的瞬间,根据电感线圈的作用(对电流变化的阻碍)可判知AB的正误;断开开关
S的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,根据线圈产生的自感电动势,可判知CD的正误。
【解答】解:AB.开关S闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光,由于忽略
电源内阻,B的亮度不变。由于线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加,则A灯逐渐变亮,由于线圈
的电阻可以忽略,则最后电路中的电流稳定时,A灯会和B灯一样亮,故AB错误;
CD.断开开关S时,L中产生自感电动势,A灯、B灯和线圈L中形成自感回路,电流从原来的大小
开始减小;此时通过小灯泡的电流不会大于断开开关之前通过小灯泡的电流,A、B灯逐渐熄灭,故C
错误,D正确。
故选:D。
【点评】对于自感线圈,当电流变化时产生自感电动势,相当于电源。当电路稳定时,相当于导线,将
所并联的电路短路。
2.(2024秋•五华区校级期末)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,Li和L2为电感线圈。实
验时,断开开关S1瞬间,灯Ai突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相
同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是()
A.图1中,Ai与Li的电阻值相同
B.图1中,闭合Si,电路稳定后,Ai中电流小于Li中电流
C.图2中,变阻器R与L2的电阻值不相同
D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定量思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】B
【分析】闭合开关的瞬间,通过L的电流增大,产生自感电动势,根据楞次定律分析电流的变化,判
断通过两灯电流的关系。待电路稳定后断开开关,线圈产生自感电动势,分析通过两灯的电流关系,判
断两灯是否同时熄灭。
【解答】解:AB、图1中,闭合Si,电路稳定后,断开开关Si瞬间,灯Ai突然闪亮,说明电路中的
电流稳定时灯泡Ai中的电流小于线圈Li中的电流,则可知Li的电阻小于Ai的电阻,故A错误,B
正确;
C、图2中,因为最终A2与A3的亮度相同,则两个支路的总电阻相同,因两个灯泡电阻相同,所以变
阻器R与L2的电阻值相同,故C错误;
D、图2中,闭合S2瞬间,L2对电流有阻碍作用,所以L2中电流与变阻器R中电流不相等,故D错
误;
故选:B„
【点评】当通过线圈本身的电流变化时,线圈中会产生自感现象,这是一种特殊的电磁感应现象,可运
用楞次定律分析自感电动势对电流的影响。
3.(2024秋•丰台区期末)某兴趣小组利用如图所示的电路研究自感现象。Ai、A2为相同的灯泡,电感线
圈L的自感系数较大。先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,然后断开开关S。下列说
B.闭合开关,Ai逐渐变亮,A2立即变亮
C.闭合开关,待电路稳定后再断开开关,A2立即熄灭,Ai逐渐熄灭
D.闭合开关,待电路稳定后再断开开关瞬间,通过灯泡Ai的电流方向与原来相反
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】B
【分析】闭合开关S,灯泡A2直接亮起,灯泡Ai与线圈串联,逐渐亮起;电路稳定后断开开关S,由
于自感现象,线圈中电流会逐渐减小,灯泡Ai、A2与线圈构成闭合回路,灯泡Ai、A2逐渐熄灭。
【解答】解:AB、闭合开关S,灯泡A2与电源构成的回路没有线圈,直接亮起,灯泡Ai与线圈串联,
逐渐亮起,故A错误,B正确;
CD、电路稳定后断开开关S,由于自感现象,线圈中电流会逐渐减小,灯泡Ai、A2与线圈构成闭合回
路,灯泡Ai、A2逐渐熄灭,通过灯泡Ai的电流方向与原来相同,故CD错误。
故选:Bo
【点评】明确线圈是通直流阻交流,知道电路在接通瞬间和断开瞬间电路中线圈的磁通量会发生变化,
会产生感应电流阻碍原电路中电流的变化。
4.(2024秋•徐州期末)如图所示,A、B、C是三只完全相同的灯泡,L是自感系数很大、电阻可忽略不
计的自感线圈。下列说法正确的是()
L
E^r0A<X)B0C
A.闭合开关S瞬间,A、B、C均逐渐变亮
B.闭合开关S瞬间,A和C立即亮、B逐渐变亮
C.断开开关S瞬间,C立即熄灭
D.断开开关S瞬间,A闪亮后逐渐熄灭
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;理解能力.
【答案】D
【分析】电感在内部电流发生变化时会产生一种阻碍作用,当电流增大时会产生反向电动势使电流缓慢
增大,在接通瞬间看作是电阻极大;当电流减小时,会产生同向电动势,使电流缓慢减小,相当于电源。
【解答】解:AB、开关S闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,A灯立即发光。由于线圈
的自感阻碍,B灯与C灯逐渐变亮,由于线圈的电阻可以忽略,最后一样亮,故AB错误;
CD、由于线圈的电阻可以忽略,所以电路中的电流稳定后流过线圈的电流是流过灯泡A电流的2倍;
断开开关S的瞬间,线圈与三灯一起构成一个自感回路,通过线圈的电流要减小,线圈产生自感电动势,
相当电源,A闪亮后逐渐熄灭,B与C两灯逐渐同时熄灭,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】对于自感线圈,当电流变化时产生自感电动势,相当于电源,当电路稳定时,相当于导线,将
所并联的电路短路。
5.(2024秋•海淀区校级期末)如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,
其直流电阻和灯泡电阻相等(不计温度变化引起的灯泡电阻的变化),下列说法正确的是()
A.合上S,B先亮,A逐渐变亮,稳定时A比B暗
B.合土S,A、B一起亮,稳定时A比B亮
C.闭合S稳定后,断开S,A立即熄灭,B闪亮一下后慢慢熄灭
D.闭合S稳定后,断开S,A慢慢熄灭,B闪亮一下后慢慢熄灭
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】A
【分析】当开关S闭合时,灯B立即发光。通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞
次定律判断线圈产生的感应电动势的方向和作用,分析那个灯先亮。断开开关瞬间也可以按照同样的思
路分析。
【解答】解:AB.当开关S闭合时,灯B立即发光。通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,
根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反,阻碍电流的增大,电路的电流只能逐渐增大,
所以A逐渐亮起来,所以B比A先亮,由于线圈直流电阻和灯泡电阻相等,当电流逐渐稳定时,线
圈不产生感应电动势,两灯电流不相等,B亮度较大,故A正确,B错误;
CD.稳定后当开关S断开后,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,与灯泡A和B
串联,两灯电流相同,都过一会儿熄灭,灯B不会闪亮,故CD错误。
故选:Ao
【点评】本题考查的是自感现象,是特殊的电磁感应现象,应用楞次定律和法拉第电磁感应定律完成解
答。
二.多选题(共4小题)
(多选)6.(2024秋•西城区期末)图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器监测通过电
感线圈L中的电流。已知电路中灯泡的电阻Ri=6Q,定值电阻R2=2Q,电源电动势为6V,内阻不计。
闭合开关S使电路处于稳定状态,灯泡发光。在t=O.ls时刻断开开关S,断开开关S前后电流传感器
显示电流随时间变化的图像如图乙所示。电流传感器的内阻忽略不计,根据以上信息下列说法中正确的
是()
AI/A
1.5
甲01020乙3040t/(X10-2s)
A.可以求出电感线圈的电阻
B.可以估算出断开开关后流过灯泡的电荷量
C.可以判断出断开开关后R2两端电压的变化情况
D.可以判断出断开开关后灯泡不会出现闪亮的现象
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定量思想;方程法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】ABC
【分析】根据欧姆定律求出开关断开前线圈的直流电阻;由楞次定律判断出自感电流的方向及自感电动
势的正负极,自感线圈支路总电阻小于灯泡电阻,原电流大,断开开关瞬间,小灯泡会闪亮。
U
【解答】解:A、开关S闭合且电路稳定时流过线圈L的电流为:Io=1.5A,由欧姆定律可得=
代入数据解得:RL=2.0C,故A正确;
B、由Q=It,则I-t图象中I与围成的面积,t=O.ls后曲线围成的面积表示流过线圈的电量,故B正
确;
C、开关闭合时,流过线圈的电流由左向右,断开开关后,线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路,发
生自感现象,线圈的电流要保持由左向右电流方向,流进灯泡由右向左,形成回路,线圈相当于电源,
线圈右端为正极,故C正确;
D、RL+R2=4Q<RI=6。,故闭合S时,流过线圈的电流大于流过灯泡电流,断开S发生自感现象时,
小灯泡会发生闪亮现象,故D错误;
故选:ABCo
【点评】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用;线圈回路发生自感现象,线圈相当于电
源,由电流方向判断电源正负极;是否闪亮要比较自感前后电流的变化。
(多选)7.(2024秋•绿园区校级期末)如图所示,L是一自感系数很大的线圈,其自身电阻为Ro,A和
B是两个完全相同的灯泡,R是一定值电阻,其阻值大于Ro。下列说法中正确的是()
A.S闭合时,A逐渐变亮,B立即亮,稳定后两灯泡亮度不同
B.S闭合时,A逐渐变亮,B立即亮,稳定后两灯泡亮度相同
C.S断开后,A逐渐熄灭,B先闪亮一下,然后逐渐熄灭
D.S断开后,通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】AC
【分析】开关闭合时,根据自感线圈对电路的影响,可知A灯泡的亮度变化特点,稳定后根据闭合电
路欧姆定律,可知通过两灯泡的电流大小,即可知两灯泡的亮度特点;开关断开后,由自感线圈的特点,
可知通过两灯泡的电流方向及大小特点,即可知灯泡的亮暗情况。
【解答】解:AB.S闭合时,B立即亮,A所在支路由于线圈自感电动势阻碍电流的增加,可知A灯
逐渐变亮;
稳定后因两支路的电阻不同,由题意可知R>Ro,两灯泡完全相同,故A所在支路总电阻较小,则该
支路电流较大,A灯较亮,即两灯泡亮度不同,故A正确,B错误;
CD.S断开后,通过B灯原来的电流立即消失,而A灯所在支路由于线圈L产生自感电动势阻碍电流
减小,则L相当电源,在A灯、B灯和R中重新组成回路,则A逐渐熄灭;
由AB选项可知,原来A支路电流较大,电流通过B灯时,B灯电流先瞬间增大,故会使B先闪亮一
下,然后逐渐熄灭,此时通过电阻R的电流与其原来的电流方向相反,故C正确,D错误。
故选:AC-
【点评】本题考查自感线圈对电路的影响,在分析开关断开后,B灯的亮暗变化情况时,注意两支路电
流原本不同。
(多选)8.(2023秋•赣州期末)某同学为了验证自感现象,找来带铁芯的线圈L(线圈的自感系数很大,
构成线圈导线的电阻可以忽略),两个相同的小灯泡A和B、二极管D、开关S和电池组E等,用导线
将它们连接成如图所示的电路。经检查,各元件和导线均是完好的,检查电路无误后,开始进行实验操
作。他可能观察到的现象是()
A.闭合S瞬间,A、B一起亮
B.闭合S瞬间,A比B先亮
C.闭合S待电路稳定后,B凫,A不亮
D.断开S瞬间,A亮后再逐渐熄灭
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】CD
【分析】根据自感线圈对电路的影响,同时结合二极管的单向导电性和电路构造完成对电路的分析。
【解答】解:ABC.用导线将它们连接成如图所示的电路,从实物图中我们可以看出两个小灯泡是间接
并联关系,其中自感线圈和B灯泡串联,当闭合开关的瞬间,通过B的电流增大,自感线圈产生感应
电流阻碍电路电流增大,所以B是逐渐亮起来,电路稳定后B亮度保持不变;而A灯泡和二极管相串
联,二极管阻碍由S向A的电流通过,故A灯泡一直不亮,故AB错误,C正确;
D.当断开开关的瞬间,自感线圈要阻碍电流的减小,产生与原电流方向相同的感应电流,此时A、B
串联构成回路,所以B灯泡是缓慢熄灭,A会先亮再逐渐熄灭,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题主要考查了自感现象的相关应用,理解不同电学仪器在电路中的作用,结合电路构造即可
完成分析。
(多选)9.(2023秋•南平期末)如图所示,自感线圈L的自感系数很大,电阻可忽略不计,定值电阻的
阻值为R1,小灯泡的电阻为R2,已知RI>R2,则()
A.开关闭合瞬间,小灯泡立即变亮
B.开关闭合瞬间,小灯泡逐渐变亮
C.开关断开瞬间,小灯泡逐渐变暗
D.开关断开瞬间,小灯泡先闪一下,而后逐渐变暗
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】AC
【分析】当开关接通和断开的瞬间,流过线圈的电流发生变化,产生自感电动势,阻碍原来电流的变化,
根据自感现象的规律来分析。
【解答】解:AB.开关S闭合后,通过线圈L的电流逐渐增大,线圈产生感应电动势,阻碍电流的增大,
灯泡与线圈L并联,不影响通过灯泡的电流,故灯泡会立刻变亮,故A正确,B错误;
CD.开关S闭合,待稳定后,由于RI>R2,流过RI的电流小于流过R2的电流,开关S断开瞬间,线圈
由于自感,阻碍电流的减小,线圈、灯泡组成闭合回路,故小灯泡逐渐变暗,故C正确,D错误。
故选:AC»
【点评】对于线圈要抓住双重特性:当电流不变时,它是电阻不计的导线;当电流变化时,产生自感电
动势,相当于电源。
三.填空题(共3小题)
10.(2023秋•永定区校级期末)图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过
线圈L的电流。电路中灯泡的电阻Ri=5.0Q,定值电阻R=2.0Q,A、B间电势差UAB=6.0V,开关S
原来闭合,电路处于稳定状态,在h=1.0x10-35时刻断开开关s,该时刻前后电流传感器显示的电流
I随时间t变化的图线如图乙所示。
fl/A
甲乙
(1)线圈L的直流电阻RL=2.0n(结果保留两位有效数字);
(2)闭合开关一段时间后,开关断开时,看到的现象是灯泡闪亮一下再逐渐熄灭;
(3)断开开关后,通过灯泡的电流方向a-b(填“a-b”或“b-a”)。
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定量思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】(1)2.0;(2)灯泡闪亮一下再逐渐熄灭;(3)a-b
【分析】(1)根据欧姆定律求出开关断开前线圈的直流电阻;
(2)电路稳定时,根据欧姆定律求通过灯泡的电流,根据图乙,得到开关开关闭合后电路稳定时通过
自感线圈的电流,据此分析开关突然断开时通过灯泡电流的变化情况,然后作答;
(3)断开开关后,线圈产生自感电流,相当于电源,通过回路给灯泡供电,根据楞次定律判断自感电
流方向,然后作答。
【解答】(1)由图可知,零时刻通过电感线圈L的电流为
Io=1.5A
由欧姆定律
解得
RL=2.011
(2)电路中灯泡的电阻
Ri=5.0C
则通过灯泡的电流
开关S接通一段时间后,L相当于一直流电阻,由以上的分析可知,L中的电流大于灯泡中的电流,断
开瞬间,L产生感应电动势相当于电源,给灯泡供电,灯泡将闪亮一下再逐渐熄灭。
(3)断开开关后,由楞次定律可知L中的电流方向不变,所以通过灯泡的电流方向为afb方向。
答:(1)2.0;(2)灯泡闪亮一下再逐渐熄灭;(3)a-b
【点评】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用,电流增大,阻碍其增大,电流减小,阻
碍其减小。
11.(2023秋•宁德期末)如图所示的电路中,L是一个自感系数很大的线圈,直流电阻可忽略不计。开关
S闭合后,灯泡Li会逐渐(选填“逐渐”或“立刻”)变亮,灯泡L2会立刻(选填“逐渐”
或“立刻”)变亮;开关S断开瞬间,流经灯泡L2的电流方向是从b至[ja(选填“a到b”或“b
到a”)。
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】逐渐;立刻;b到a
【分析】线圈L发生通电自感时会使电流慢慢增大,线圈L发生断电自感时,若存在通路会使电流慢
慢减小。据此结合电路的联接结构解答。
【解答】解:开关S闭合后,由于线圈发生自感现象,阻碍电流的增大,使通过灯泡Li的电流慢慢增
大,故此灯泡会逐渐变亮,而立刻会有电流通过灯泡L2,故灯泡L2会立刻变亮;开关S断开瞬间,由
于线圈发生自感现象,阻碍电流的减小,线圈L、灯泡Li、灯泡L2三者构成回路,断开开关前流经线
圈L的电流是向右的,断开开关后流经线圈L的电流仍是向右的慢慢减小,故流经灯泡L2的电流方向
是从b到a的。
故答案为:逐渐;立刻;b到a
【点评】本题考查了自感现象,掌握自感线圈的通电自感与断电自感的特点。
12.(2024春•厦门期末)如图所示的电路,由自感线圈、开关、直流电源和两个相同的小灯泡Li、L2连
接而成。已知自感线圈的自感系数较大,且其直流电阻不计。在开关S闭合的瞬间小灯泡Li和L2同
时亮(选填“Li先亮”“L2先亮”或“Li和L2同时亮”),断开S后小灯泡L2会(选填“会”或
“不会”)先闪亮一下再灭。
--------------------
L
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;理解能力.
【答案】Li和L2同时亮;会。
【分析】电路中有线圈,当通过线圈的电流发生变化时,会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化。但
阻碍不等于阻止,就使其慢慢的变化。
【解答】解:开关闭合的瞬间,电压直接加到两个灯泡上,所以两个灯泡同时亮;电路中的电流稳定时,
由于自感线圈的直流电阻不计,则灯泡L2被短路;开关断开后瞬间,线圈与灯泡L2供组成自感回路,
L2闪亮一下然后逐渐熄灭,Li不在自感回路中,立即熄灭。
故答案为:Li和L2同时亮;会。
【点评】本题中线圈电流增加,相当于一个电源接入电路,当电流减小时,相当于一个电源。
四.解答题(共3小题)
13.(2022•天津模拟)如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈。如果断开
开关Si,闭合S2,A、B两灯都能同样发光。如果最初Si是闭合的,S2是断开的,那么,闭合S2以后,
A灯和B灯亮度如何变化?此时如果断开S2,A灯和B灯亮度又将如何变化?
BL
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】简答题;定性思想;推理法;交流电专题;理解能力.
【答案】闭合S2以后的瞬时,A、B两灯同时亮起来,随自感线圈中电流增加,则B灯逐渐变暗,最
后B最终熄灭,此时A变得更亮;此时断开S2,则A灯立刻熄灭,使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。
【分析】线圈中电流变化时,会产生自感电动势,阻碍电流的变化,即电流缓慢增加,缓慢减小。
【解答】解:闭合S2以后的瞬时,A、B两灯同时亮起来,由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流增加,
则线圈L可看作是断路,即开始时两灯亮度相同,随自感线圈中电流增加,则B灯逐渐变暗,最后线
圈将B短路,使得B最终熄灭,此时A变得更亮;此时如果断开S2,则A灯立刻熄灭,因L中产生感
应电动势阻碍电流减小,则该电流会在L和灯泡B中重新形成回路,使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。
答:闭合S2以后的瞬时,A、B两灯同时亮起来,随自感线圈中电流增加,则B灯逐渐变暗,最后B
最终熄灭,此时A变得更亮;此时断开S2,则A灯立刻熄灭,使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。
【点评】本题考查了通电自感和断电自感,关键明确线圈中自感电动势的作用总是阻碍电流的变化,不
难。
14.(2014•山东学业考试)在用如图所示的电路做演示实验时,可以看到:当开关S断开后,灯泡还可以
延长发光,甚至于还会闪亮一下.某同学对此困惑不解:”开关断开后电源已经不工作了,灯泡继续发
光,岂不是说能量可以创生?”对此,请你根据自己的理解和认识向这位同学做出解释?
A
Hi..........---------
£$
【考点】自感线圈对电路的影响.
【专题】简答题;开放题;定性思想;推理法;电磁感应与电路结合.
【答案】见试题解答内容
【分析】开关由闭合到断开瞬间,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,再根据楞次定律分析灯
亮度如何变化.
【解答】解:开关由闭合到断开瞬间,线圈中电流减小,线圈中产生感应电动势阻碍电流减小;而灯A
与线圈L是串联,所以二者的电流是相等的.
若L的电阻值小于灯泡的电阻值,则开始时流过L的电流值大于流过灯泡的电流值,断开开关S,可以
看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下.
该过程中产生的现象是由于线圈的自感产生的,并不是创生了能量.
答:同上.
【点评】通电与断电的自感现象要根据楞次定律进行分析.若开关闭合时,线圈中电流大于灯中电流,
断开开关时,灯才出现闪亮现象.
15.(2013春•合浦县期中)在如图所示的日光灯工作原理电路中.
(1)开关合上前,启动器的静触片和动触片是断开的(填“接通”或“断开”).(2)开关刚合上
时,220V电压加在启辉器上,使日光泡发出辉光.
(3)日光灯启动瞬间,灯管两端电压大于220V(填“小于”、“大于”或“等于").
(4)日光灯正常发光时,启动器的静触片和动触片断开(填“接通”或“断开”),镇流器起着限
流降压作用,保证日光灯正常工作.
(5)启动器中的电容器能使避免产生电火花,没有电容器,启动器也能工作.能.
【考点】日光镇流器的作用和原理.
【答案】见试题解答内容
【分析】当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电.辉光放电的热量使双
金属片受热膨胀,两极接触.电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路.灯丝很快被电流加热,
发射出大量电子.双金属片自动复位,两极断开.在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生
很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端.灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高
电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内筑气分子,使
之迅速电离.在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光.
【解答】解:镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,
电路接通后,启辉器中的窗气停止放电(启辉器分压少、辉光放电无法进行,不工作),U形片冷却收
缩,两个触片分离,灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电
势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内氧气分子,使之迅速电离.在紫外线的激发下,
管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光.
(1)开关合上前,启动器的静金属片和动金属片是断开的;
(2)开关刚合上时,220V电压加在启辉器;使日光发光;
(3)日光灯启动瞬间,灯管两端的电压高于220V;
(4)日光灯正常发光时,启动器的静触片和动触片断开的,
(5)启动器中的电容器能避免产生电火花,没有电容器,启动器能工作.
故答案为:(1)断开的;(2)启辉器;日光;
(3)大于;(4)断开,限流降压;(5)避免产生电火花,能.
【点评】日光灯正常发光后.由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势
阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两
端电压也稳定在额定工作电压范围内.由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器
也就不再起作用了.
考点卡片
1.自感线圈对电路的影响
【知识点的认识】
1.对自感现象的分析思路
(1)明确通过自感线圈的电流大小的变化情况(是增大还是减小)。
(2)根据“增反减同”,判断自感电动势的方向。
(3)分析阻碍的结果:当电流增大时,由于自感电动势的作用,线圈中的电流逐渐增大,与线圈串联的
元件中的电流也逐渐增大;当电流减小时,由于自感电动势的作用,线圈中的电流逐渐减小,与线圈串联
的元件中的电流也逐渐减小。
2.自感现象中,灯泡的亮度变化问题(通电自感和断电自感的比较)
通电自感断电自感
电路图
器材1、&2同L很大(有铁芯)
要求规格,R=RL,L较大(有铁芯)
现象在S闭合瞬间,灯42立即亮起在开关S断开时,灯A渐渐熄灭或闪亮一下再熄灭
来,灯4逐渐变亮,最终一样
亮
原因由于开关闭合时,流过电感线S断开时,线圈L产生自感电动势,阻碍了电流的减小,
圈的电流迅速增大,使线圈产使电流继续存在一段时间;灯A中电流反向不会立即熄
生自感电动势,阻碍了电流的灭.若RL<RA,原来的〃>Z4,则A灯熄灭前要闪亮一
增大,使流过灯4的电流比流下.若RLNRA,原来的电流〃WZ4,则灯A逐渐熄灭不
过灯A2的电流增加得慢再闪亮一下
能量转电能转化为磁场能磁场能转化为电能
化情况
【命题方向】
在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈,E为电源,
S为开关.关于两灯泡点亮和熄
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