人教版高中物理选修3-2课时作业：第四章第6节互感和自感

合集下载

人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-2第四章第6节：互感和自感

人教版物理选修3-2第四章第6节：互感和自感一、选择题。

1. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图所示方法连接，G为电流表，下列说法正确的是（）A.开关S闭合瞬间，G中的电流从左向右B.保持开关S闭合，G中的电流从左向右C.保持开关S闭合，向右移动变阻器R0的滑动触头，G中的电流从左向右D.断开开关S的瞬间，G的示数也为零2. 如图所示，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先闭合开关K，过一段时间突然断开，则下列说法中正确的是（）A.电灯立即熄灭B.电灯立即变暗再逐渐熄灭C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反3. 某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象，虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（）A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大4. 如图所示，线圈L的电阻不计，则（）A.S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B.S保持闭合，A板带正电，B板带负电C.S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D.由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下，两板都不带电5. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L<R．在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S．下列表示通过灯泡的电流随时间变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.6. 在生成实际中，有些高压直流电路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，下列方案可行的是（）A. B.C. D.参考答案与试题解析人教版物理选修3-2第四章第6节：互感和自感一、选择题。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》第六节：互感与自感(共17张)

I I I I
t A B
t C
t
D
t
课堂训练有关自感现象,下列叙述中正确的是：（
B）
A、有铁芯的多匝金属线圈中,通过的电流强度不变时,无自感现象发生,线圈的自感系数为零 B、导体中所通电流发生变化时,产生的自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化 C、线圈中所通电流越大,产生的自感电动势也越大 D、线圈中所通电流变化越大,产生的自感电动势也越大
1、日光灯启动时需要一个瞬时高压，正常发光时又需要一个低于220V的工作电压。 E自 E
L
A
E自+E
2、自感系数较大的线圈（镇流器）在断开时能产生瞬时高压，可谁来充当自动开关？ ——启动器
日光灯的工作原理
自感现象的应用——日光灯
电流流向
镇流器的作用
1、点燃时产生瞬时高压
2、工作时降压限流
2I I L A
C
t
I 0
i
to i
A
S
I 0 -I -2I
I 0 -I 2I I 0
i
to
B i
tto Ct Nhomakorabeato D
t
五、自感现象应用—日光灯原理
日光灯结构：
自感现象的应用——日光灯日光灯管的结构
发出紫外线
两端灯丝给气体加热并给气体加上高电压
荧光粉受到紫外线照射
在高压下导电
发出可见光
一、互感现象
二、自感现象
小结
1. 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。 2. 应用：变压器
1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。
2、① 通电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的增大

人教版高二物理选修3-2 第四章：4.6 互感和自感——自感

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
AD
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
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 AD
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
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
∴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
12. 做人做事可方可圆：方是以不变应万变，圆是以万变应不变;方是做人的脊梁，圆是处世的锦囊;方是原则，圆是机变;对己要方，待人要圆; 对内要方，对外要圆;在方中做人，在圆中归真! 42. 有事者，事竟成;破釜沉舟，百二秦关终归楚;苦心人，天不负;卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。 18、失败是学习过程中必经的阶段，你若未曾失败过，只能说明你承受的还不够。 37. 绊脚石乃是进身之阶。
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。

高中物理选修3-2课时作业22：4.6互感和自感

4.6互感和自感1．关于自感现象，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，线圈的自感系数也均匀增大D．线圈中的电流为零时，自感电动势不一定为零2．关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是（）A．线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B．线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大C．若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D．不管电流如何变化，线圈的自感系数不变3．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。

则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是（）4．下列哪些单位关系是不正确的是（）A．1亨＝1欧·秒B．1亨＝1伏·安/秒C．1伏＝1韦/秒D．1伏＝1亨·安/秒5．下图中电感线圈L的直流电阻为R L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计。

当开关S闭合稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流的零刻度在表盘的中央)，则当开关S 断开的瞬间，下列说法正确的是（）A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，偏后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点6．环形铁芯左边线圈接有小灯泡L，右边线圈接在平行金属导轨上，金属棒AB可在导轨上滑动，匀强磁场垂直于导轨平面如图，因金属杆运动而使灯泡中通过电流，下述说法中正确的是（）A．AB向右匀速运动，电流方向C→L→DB．AB向右加速运动，电流方向D→L→CC．AB向左加速运动，电流方向C→L→DD．AB向左减速运动，电流方向C→L→D7．如图所示，电阻R和电感线圈L的自感系数都较大，电感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，开关S闭合后，下列情况能发生的是（）A．B比A先亮，然后A熄灭B．A比B先亮，然后A熄灭C．A、B一起亮，然后A熄灭D．A、B一起亮，但B较亮点，然后B熄灭8．在如图所示的电路中，开关S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1>i2。

高中物理第四章电磁感应第6节互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-

第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。

2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。

3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。

一、互感现象1．定义两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。

产生的电动势叫做互感电动势。

2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。

3．危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。

在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。

二、自感现象和自感系数1．自感现象当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。

2．自感电动势由于自感而产生的感应电动势。

3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。

4．自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。

(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。

2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。

1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。

(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。

(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。

(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。

高二物理人教版选修3-2第4章 6 互感和自感

2．(多选)如图 461 所示，是一种延时装置的原理图，当 S1 闭合时，电磁铁 F 将衔铁 D 吸下，C 线路接通；当 S1 断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放．则( ) A．由于 A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用 B．由于 B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用 C．如果断开 B 线圈的开关 S2，无延时作用 D．如果断开 B 线圈的开关 S2，延时将变化
【答案】 D
[合作探究·攻重难]
对互感现象的理解和应用
1．互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间． 2．互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．
如图 462 甲所示，A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上，A 环中电流 iA 随时间 t 的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是( )
(多选)如图 464 所示，灯 A、B 完全相同，带铁芯的线圈 L 的电阻可忽略，则( 熄灭 B．S 闭合瞬间，灯 A 不亮，灯 B 立即亮 C．S 闭合瞬间，灯 A、B 都不立即亮 D．稳定后再断开 S 的瞬间，灯 B 熄灭，灯 A 闪亮一下再熄灭 ) A．S 闭合的瞬间，灯 A、B 同时发光，接着灯 A 变暗，灯 B 更亮，最后灯 A
3．通电自感和断电自感电通电自感路现象自感电动势的作用阻碍电流的增加增加
接通电源的瞬间，灯泡 A1 逐渐地亮起来断开开关的瞬间，灯泡闪亮
断电自感
减小一下后逐渐变暗或灯泡 A 逐阻碍电流的减小
渐变暗，直至熄灭
ΔI 自感电感 4.自感电动势的大小：E＝LΔt ，其中 L 是自感系数，简称自感或电感，单位：

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应第6节互感和自感

2.如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，R的阻值和 L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当
S闭合时，下列说法正确的是( ) A．A比B先亮，然后A灭 B．B比A先亮，然后B逐渐变暗 C．A、B一起亮，然后A灭 D．A、B一起亮，然后B灭
一、互感现象：
1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。
心有关。
单位：亨利，简称亨，符号H；毫亨（mH)、微亨（μH） 1H=103mH=106μH
1H定义：如果通过线圈的电流在1S内改变1A时，产生的电动势是1V，这个线圈的自感系数就是1H。
约瑟夫·亨利 Henry Joseph
1797-1878
美国著名物理学家，1867年起，任美国科学院第一任院长; 1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁； 1830年发现电磁感应现象，比法拉第早一年； 1832年发现了电流的自感现象； ……
的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R 满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观
察到( ) 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RL≫R时，才会看到灯泡
有明显的闪亮现象

1、自感电动势：在自感现象中产生的电动势，用E表
示
作用：总是阻碍电流的变化，即延缓电流变化。
2、应用：变压器、磁性天线
二、自感现象
1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
2、① 通电自感：产生的感应电动势阻碍自身电流的增大
② 断电自感：产生的感应电动势阻碍自身电流的减小
三、自感系数
1、自感电动势的大小：
E=L ΔI Δt
2、自感系数L：与线圈大小、形状、圈数、有无铁芯有关

人教版物理选修3-2 第4章第六节互感和自感

图4－6－2
E A 的电流 I2＝R.断开 S 的瞬间，I2 立即消失，而由于线圈的自感，I1 不会马上消失，线圈总力图维持 I1 的存在，所以线圈上产生一个 b 端为正、a 端为负的自感电动势，与灯泡组成 abcd 回路，由此流过 A 的电流由大小 I2 变成 I1，方向由 d→c 变成 c→d.可见通过 A 的电流大小与方向都发生了变化．至于灯泡中的电流是突然变大还是变小(也就是说灯泡是否突然变得更亮一下)，就取决于 I2 与 I1 谁大谁小, 也就是取决于 R 和 r 谁大谁小．在图 4－6－2 中，
解析：选C.由于L是自感线圈，当合上S时，自感线
圈L将产生自感电动势，阻碍电流的的流过，故有b
灯先亮，而a灯后亮．当S断开时，a、b组成回路，
L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、 b亮一会儿再同时熄灭，故选项C正确．
课堂互动讲练
通电自感现象的分析如图4－6－4所示中灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略．则( ) A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭 B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮 C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮 D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，图4－6－4 LA比LB(原先亮度)更亮
实际上，在断电自感现象中，灯泡是否突然变亮，
取决于通过它的电流是否突然变大，要根据题意，
分析电路中电流的大小．
变式训练2
在图4－6－9所示电路中，L为电阻很
小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是( )
图4－6－9
即时应用(即时突破，小试牛刀)
1．(2010年高考海南卷)下列说法正确的是(

物理人教版选修3-2习题：第4章6互感和自感 Word版含解析

第四章电磁感应6 互感和自感A 级抓基础1．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是( )A ．跟通过线圈的电流大小有关B ．跟线圈中的电流变化大小有关C ．跟线圈中的磁通量大小有关D ．跟线圈中的电流变化快慢有关解析：自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流．根据自感电动势E ＝n ΔI Δt可知，选项D 正确．答案：D2．(多选)关于自感系数，下列说法正确的是( )A ．其他条件相同，线圈越长自感系数越大B ．其他条件相同，线圈匝数越多自感系数越大C ．其他条件相同，线圈越细自感系数越大D ．其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的其自感系数越小解析：线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，即与长度、形状、匝数和是否有铁芯都有关．答案：AB3．(多选)如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是()A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会才熄灭解析：S闭合接通电路时，A2支路中的电流立即达到最大，A2先亮；由于线圈的自感作用，A1支路电流增加的慢，A1后亮．A1中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，A1与A2并联，亮度一样，故A正确，B不正确；S断开时，L和A1、A2组成串联的闭合回路，A1和A2亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使A1和A2过一会才熄灭，故D选项正确．答案：AD4．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则()A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光，接着A1变暗A2变得更亮B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮C．S闭合瞬间，A1、A2都不立即亮D．稳定后再断开S瞬间，A1熄灭，A1灯亮且比A2更亮解析：当S闭合瞬间，L支路中的电流从无到有发生“变化”，因此，在L中产生自感电动势阻碍电流增加，由于自感系数很大，对电流的阻碍作用很强，所以S接通的极短时间内L中电流几乎为零，L并没有起到“短路”的作用，A1灯中有电流通过，A1、A2同时亮，由于L中电流从无到有很快稳定，感应电动势消失，上述那种对电流的阻碍作用不再存在，它对A1灯的短路作用形成，A1灯便熄灭，由于电路的电阻变小，A2灯便显得更亮．答案：A5．如图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，L为自感线圈(自感系数较大，电阻不计)，E为电源，S为开关，闭合开关S，电路稳定后，三个灯泡均能发光，则()A．断开开关瞬间，c灯熄灭，稍后a、b灯同时熄灭B．断开开关瞬间，流过a灯的电流方向改变C．闭合开关，a、b、c灯同时亮D．闭合开关，a、b灯同时先亮，c灯后亮解析：闭合开关S时，由于L的自感作用，流过a灯的电流逐渐增大，所以b、c灯先亮，a灯后亮，选项C、D错误；断开开关瞬间，a、b灯构成闭合回路，由于L的自感作用，a、b灯的电流要逐渐减小，a灯电流方向不变，所以c灯立即熄灭，a、b灯稍后熄灭，选项A正确、B错误．答案：A6．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L 两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应()A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.答案：B7．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是()A．当电路中的电流变化时，两股导线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．以上说法都不对解析：由于采用双线并绕的方法，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，所产生的磁通量也是等大反向的，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．答案：C8．图中电感线圈L的直流电阻为R L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计，当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S 断开时，下列说法中正确的是()A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点解析：S闭合且稳定时，通过电流表G1、G2两条支路的电流均由左向右．断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，等效电路如图所示．显然，断开S后，在E自的作用下，回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经电流表G2支路的电流方向变为由右向左．由于这段时间内E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的．答案：B9．(多选)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，电流表的读数大于的读数B．开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数C．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表大于的读数D．开关S接通，电路稳定后再稳开的瞬间，电流表的读数等于的读数答案：BD10．如图所示的电路，线圈L的电阻不计，则()A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈电阻不计．电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电解析：S闭合瞬间，由于通过电感线圈的电流为零，电容器被充电，A板带正电，B板带负电；S保持闭合，电容器被短路，不带电；S断开瞬间，线圈产生自感电动势，给电容器充电．根据电流方向判断，A板带负电，B板带正电．答案：A11．如图所示，设电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L与R 的电阻值均为5 Ω，两灯泡的电阻值为R S＝10 Ω.(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；(2)画出断开S前后一段时间内通过L1的电流随时间的变化规律．解析：(1)电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等．导线ab 上无电流通过，因此通过L的电流为：I L＝E2R＝1010A＝1 A，流过L1的电流为I S＝E2R S＝1020A＝0.5 A，断开S的瞬间，由于线圈要想维持I L不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A，所以此时L1两端的电压U＝I L·R S ＝10 V(正常工作时为5 V)．(2)断开S前，流过L1的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，而方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象如图所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

高中物理第4章电磁感应6互感和自感课时作业新人教版选修3_2

互感和自感基础夯实一、选择题(1～6题为单选题，7～8题为多选题)1．关于线圈自感系数的说法，错误的是导学号 12220112( )A．自感电动势越大，自感系数也越大B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大D．电感是自感系数的简称答案：A解析：自感系数的大小是由线圈的匝数、材料、粗细、有无铁芯等决定的，与电流大小、自感电动势大小无关，匝数越多，自感系数越大，有铁芯时，自感系数显著增大，故A选项错误，B、C选项正确；同时，自感系数简称为电感，故D选项也正确。

2．在无线电仪器中，常需要在距离较近的地方安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流影响尽量小，则下图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是导学号 12220113( )答案：D解析：某一个线圈的磁场通过另一个线圈的磁场的变化率越小，影响则越小，欲使两线圈由于互感的影响尽量小，应放置成D选项的情形，这样线圈内的磁场是垂直的关系，故D 选项正确。

3．(辽宁省锦州市2013～2014学年高二上学期期末)在如图所示的电路中，电键S断开之前与断开之后的瞬间，通过灯A的电流方向是导学号 12220114( )A．一直是由a到bB．先是由a到b，后无电流C．先是由a到b，后是由b到aD．无法判断答案：C解析：S闭合瞬间由电源对R供电，通过R的电流方向由a到b，S断开瞬间，由线圈L 对R供电，线圈L中自感电动势方向由左向右，对R供电时电流方向是由b到a，故C选项正确。

4. (北京市朝阳区2014～2015学年高二下学期期末)如图所示的电路中，带铁芯的线圈L与灯A并联，线圈的电阻远小于灯的电阻，当闭合开关S后灯正常发光。

以下说法中正确的是导学号 12220115( )A．断开开关S，灯A立即熄灭B．断开开关S，灯A闪亮一下后熄灭C．用阻值与线圈相同的电阻取代L接入电路，断开开关S，灯A逐渐熄灭D．用阻值与线圈相同的电阻取代L接入电路，断开开关S，灯A闪亮一下后熄灭答案：B解析：电键断开前，电路稳定，灯A正常发光，线圈相当于直导线，电阻较小，故流过线圈的电流较大；电键断开后，线圈中的电流会减小，发生自感现象，线圈成为A、L回路的电源，故灯泡反而会更亮一下后熄灭，故A错误，B正确；若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L，断开电键K，回路中没有自感现象产生，灯A立即熄灭，故CD错误。

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共4题；共8分)1. （2分）如图所示，L为足够大的电感线圈．其自身直流电阻为RL ， D1、D2是两个相同的小灯泡，原来开关S是闭合的，则在S断开的瞬间（）A . D1、D2同时熄灭B . D2立即熄灭，D1逐渐熄灭C . D2立即熄灭，D1一定会突然更亮一下再灭D . 只有满足RL＞RD1时，D1才会突然更亮一下再灭2. （2分）图中的小灯泡A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则（）A . S闭合瞬间，A灯不亮，B灯立即亮B . S闭合瞬间，B灯不亮，A灯立即亮C . S闭合瞬间，A，B灯都不立即亮D . 稳定后再断开S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯亮一下后熄灭3. （2分） (2018高二下·易门期末) 如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB ，下列分析正确的是（）A . 开关S闭合瞬间B . 开关S闭合后，电路达到稳定时C . 当开关S从闭合状态断开瞬间D . 只要线圈中有电流通过，就不可能等于4. （2分）一个自感系数很大的线圈，用如图所示的电路测量它的直流电阻，闭合电键与待稳定后读出电压表与电流表的示数下列说法正确的是（）线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值线圈电阻的真实值小于电压表示数与电流表示数的比值在测量完毕拆卸电路时，应先断开，后断开在测量完毕拆卸电路时，应先断开后断开．A .B .C .D .二、多项选择题 (共4题；共12分)5. （3分） (2017高二上·景德镇期末) 在图所示的实验电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上电键K，灯A正常发光，则下列说法正确的是（）A . 当断开K时，灯A立即熄灭B . 当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭C . 若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A立即熄灭D . 若用电阻值与线圈 L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭6. （3分） (2017高二下·吴忠期中) 如图所示的电路中，A、B、C是三个相同的灯泡，L是自感线圈，其电阻可忽略不计．电键S先闭合然后再断开．则（）A . S闭合后，A先亮而B，C慢亮B . S闭合后，B，C先亮而A慢亮C . S断开后，B，C先变亮然后逐渐变暗D . S断开后，A先变亮然后逐渐变暗7. （3分） (2018高二下·博兴期中) 如图所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（）A . 合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮B . 合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C . 断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D . 断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭8. （3分） (2017高二下·城关期末) 如图所示的电路中，L1、L2是相同的两灯，L的电阻不计，则（）A . S断开瞬间，L1立即熄灭，L2过一会才熄灭B . S断开瞬间，通过L1的电流从右向左C . S接通瞬间，L1、L2同时达正常发光D . S断开瞬间，通过L1的电流与原来方向相反三、填空题 (共2题；共6分)9. （2分） (2019高二下·三明月考) 如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是________。

人教版高二物理选修3-2课时作业第四章 4.6互感和自感

互感和自感1.(多选)关于互感现象,下列说法正确的是( )A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈C.互感现象都是有益的D.变压器是利用互感现象制成的2.在无线电仪器中,常需要在距离较近处安装两个线圈,并要求当一个线圈中电流有变化时,对另一个线圈中电流的影响尽量小。

如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是( )3.在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在点“1”,现把它从“1”扳向“2”。

试判断在此过程中,电阻R上的电流方向是( )A.先由P→Q,再由Q→PB.先由Q→P,再由P→QC.始终由Q→PD.始终由P→Q4.如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )A.t1时刻,两环间作用力最大B.t2和t3时刻,两环相互吸引C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥D.t3和t4时刻,两环相互吸引5.关于线圈中自感电动势大小的说法正确的是( )A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大6.关于线圈的自感系数,下列说法正确的是( )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芯决定7.(多选)如图所示的电路中,L1和L2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )A.合上开关S接通电路时,L2先亮,L1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,L1和L2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,L2立刻熄灭,L1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时,L1和L2都要过一会儿才熄灭8.如图所示的电路中,电容器C的电容和电感线圈L的电感都很大,电感线圈的电阻不计,A、B是完全相同的灯泡。

人教版高中物理选修3-2课后训练：4.6 互感和自感含解析

第四章第6节一、选择题1．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中电流有变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。

如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是()答案 D解析两个相距较近的线圈，当其中的一个线圈中电流发生变化时，就在周围空间产生变化的磁场。

这个变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，即发生互感现象。

要使这种影响尽量小，应采用D所示的安装位置才符合要求。

因为通电线圈的磁场分布与条形磁铁的类似，采用D所示的安装位置时，变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小。

2．(多选)无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统。

这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力。

两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。

下列说法正确的是()A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大答案BD解析根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错，D对。

3．如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应()A．先断开开关S1B．先断开开关S2C．先拆去电流表D．先拆去电阻R答案 B解析该电路实际上就是伏安法测电感线圈的直流电阻电路，在实验完毕后，由于线圈的自感问题，若电路元件拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。

当开关S1、S2闭合，电路稳定时，线圈中的电流由a→b，表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开开关S1或先拆表或先拆去电阻R瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时表加了一个反向电压，使指针反向偏转。

高中物理选修3-2课时作业3：4.6互感和自感

学案8 互感和自感题组一互感现象的理解与应用1.如图1所示是套在同一铁芯上的两个线圈，左线圈与电源、变阻器及开关相连，右线圈与电流表连成一闭合电路．在下列情况下，电流表指针不偏转．．．的是()图1A．开关S合上或断开的瞬间B．开关S合上后，左线圈中通过恒定的电流时C．开关S合上后，移动滑动变阻器滑片增大其阻值时D．开关S合上后，移动滑动变阻器滑片减小其阻值时[答案] B[解析]要使电流表指针不偏转，只要不产生感应电流即可，这就要求左侧线圈中的电流保持不变，故只有B正确．2.无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力．两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图2所示．下列说法正确的是()图2A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大[答案]BD[解析]根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C 错，D对．题组二自感现象的分析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性质及有无铁芯决定[答案] D[解析]自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的，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.如图3所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡A正常发光，当断开开关S的瞬间会有()图3A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭[答案] A[解析]当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开瞬间，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开瞬间，立即熄灭．5.如图4所示，两个电阻阻值均为R，电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流I0＝E2R，现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是()图4A．使电路的电流减小，最后由I0减小到零B．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为2I0[答案] D[解析]S闭合，电路中电阻减小，电流增大，线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增大，A错；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度变慢，B、C错；最后达到稳定时，电路中电流为I＝E＝2I0，故D正确．R6.如图5所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是()图5A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭[答案]BD[解析]线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，A、B串联，同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使A被短路，所以A错误，B正确；开关断开时，线圈产生自感电动势，与A构成回路，A再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C错误，D正确．7．如图6所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()图6A．在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗[答案]AD[解析]题图甲中，A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以开关断开的瞬间，A的电流不变，以后电流渐渐变小．因此，A渐渐变暗．题图乙中，A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源给A供电．因此，反向流过A的电流瞬间要变大，然后渐渐变小，所以A将先闪亮一下，然后渐渐变暗．8.如图7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，这时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7A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管伸长[答案]AD[解析]当软铁棒插入螺线管中，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，所以电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流作用力减小，故螺线管伸长．9.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图8所示，其道理是()图8A．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互相抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D．当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消[答案] C[解析]能否有感应电动势，关键在于穿过回路的磁通量是否变化．由于导线是双线绕法，使穿过回路的磁通量等于零，无论通过的电流变化与否，磁通量均为零不变，所以不存在感应电动势和感应电流．题组三自感现象的图象问题10．在如图9所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L 和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调节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，能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()图9[答案] B[解析]与滑动变阻器R串联的L2，没有自感，直接变亮，电流变化图象如A中图线，C、D错误．与带铁芯的电感线圈串联的L1，由于自感，电流逐渐变大，A错误，B正确．11.如图10所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()图10[答案] B[解析]在t＝0时刻闭合开关S，由于电感线圈L产生自感电动势，阻碍电流通过，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定后，电源输出电流较大，路端电压较低．在t＝t1时刻断开S，电感线圈L产生自感电动势，与灯泡构成闭合回路，灯泡D中有反向电流通过，所以表示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图象中正确的是B.12.如图11所示，电源的电动势为E ＝10V ，内阻不计，L 与R 的电阻值均为5Ω，两灯泡的电阻值均为R S ＝10Ω.图11(1)求断开S 的瞬间，灯泡L 1两端的电压；(2)定性画出断开S 前后一段时间内通过L 1的电流随时间的变化规律．[答案] (1)10V (2)见[解析]图[解析] (1)电路稳定工作时，由于a 、b 两点的电势相等，导线ab 上无电流通过．因此通过L 的电流为I L ＝E 2R ＝1010A ＝1A 流过L 1的电流为I S ＝E 2R S ＝1020A ＝0.5A 断开S 的瞬间，由于线圈要想维持I L 不变，而与L 1组成闭合回路，因此通过L 1的最大电流为1A.所以此时L 1两端的电压为U ＝I L ·R S ＝10V(正常工作时为5V)．(2)断开S 前，流过L 1的电流为0.5A 不变，而断开S 的瞬间，通过L 1的电流突变为1A ，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象如图所示(t 0为断开S 的时刻)．注：从t 0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．。

人教版高中物理选修3-2作业：4-6 互感和自感

6.互感和自感(在学生用书中分册装订！)1．关于自感现象，下列说法正确的是( )A ．感应电流一定和原电流方向相反B ．线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C ．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D ．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大解析：自感现象中感应电流的方向遵从楞次定律．当原电流减小时，感应电流与原电流方向相同；当原电流增大时，自感电流与原电流方向相反，所以A 错误；自感电动势的大小E 自＝L ΔI Δt，所以自感电动势大不一定是由自感系数大引起的，有可能是电流的变化率很大引起的，所以B 错误；线圈自感系数的大小由线圈本身决定，与线圈中有无电流以及电流变化的快慢无关，所以C 错误；由E 自＝L ΔI Δt知，对于同一线圈，自感系数L 确定，当电流变化较快时，线圈中产生的自感电动势也越大，所以D 正确．答案： D2．关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是( )A ．线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B ．线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大C ．若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D ．不管电流如何变化，线圈的自感系数不变解析：自感系数只与线圈本身有关，而与其他因素无关．自感系数是由线圈的本身性质(线圈的长度、面积、单位长度上的匝数)和是否插入铁芯决定的．线圈的横截面积越大，线圈越长，单位长度上的匝数越多，它的自感系数就越大，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多．自感系数与通入的电流、电流改变量、电流变化率等无关．故正确答案为D.答案： D3．一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的( )A．磁通量均匀增大B．自感系数均匀增大C．自感系数、自感电动势均匀增大D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析：电流均匀增大时，线圈中磁感应强度均匀增大，所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项A正确．答案： A4．下列说法正确的是()A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析：本题考查自感和自感电动势的方向，意在考查对自感现象的理解和运用楞次定律解决自感问题的能力．当线圈中的电流不变时，穿过线圈的磁通量没有变化，没有自感电动势，选项A正确；当线圈中的电流反向时，原来的电流产生的磁通量减小，由楞次定律可知，自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍磁通量的减小，故自感电动势的方向与原电流的方向相同，选项B不对；当线圈中的电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍其增大，故自感电动势的方向与原电流的方向相反，所以选项C正确；同理可知选项D不对．答案为A、C.答案：AC5.某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A．第1 s末B．第2 s末C．第3 s末D．第4 s末解析：自感现象中，当原电流减小时自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时自感电动势与原电流方向相反．图象中0～1 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s时间内可得正确答案为B、D两项．答案：BD6．在如图所示的电路中，S闭合、S′断开，A正常发光，S′接通稳定时A不发光．现将S断开、S′闭合后进行实验，观察在S闭合稳定后再断开的现象．对观察结果，下列说法正确的有()A．在S闭合瞬间A亮一下，稳定时不亮，断开S再亮一下B．在S闭合瞬间A正常发光，稳定时A亮度变暗，直到S断开时熄灭C．在S闭合到S断开时A都正常发光D．在S闭合到S断开时A都不发光解析：在S闭合时，由于L对变化的电流的阻碍作用，使通过L的电流较小，而通过A的电流则较大，所以在通电瞬间A发光，当通过L的电流增加后通过A的电流减少至不再发光，S断开时L产生对电流的阻碍作用，产生感应电流，故亮一下．答案： A7．图中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述正确的是()①接通开关时，灯A2立即就亮，A1稍晚一会儿亮②接通开关时，灯A1立即就亮，A2稍晚一会儿亮③断开开关时，灯A1立即熄灭，A2稍晚一会儿熄灭④断开开关时，灯A2立即熄灭，A1稍晚一会儿熄灭A．①③B．①④C．②③D．②④解析：接通开关时，A2立即就亮，A1与线圈串联，由于自感电动势的作用，电流逐渐变大，所以A1稍晚一会儿亮，①正确．断开开关时，A1立即熄灭，A2由于和线圈构成回路，回路中电流逐渐减小，所以稍晚一会儿熄灭，③正确．故选A.答案： A 8.如图所示，两个电阻均为R ，电感线圈L 的电阻及电池内阻均可忽略不计，S 原来断开，电路中电流I 0＝E 2R，现将S 闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是( )A ．使电路的电流减小，最后由I 0减小到零B ．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I 0C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为2I 0解析： S 闭合，电路中电阻减小，电流增大，线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增大，A 错；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大得慢，B 、C 错，最后达到稳定时，电路中总电流I ＝E R＝2I 0，故D 正确．答案： D9．如图所示，绕在铁芯上的线圈M 与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路，在铁芯的右端，线圈P 与电流表连成闭合电路．下列说法正确的是( )A ．开关S 闭合后，线圈P 中有感应电流，M 、P 相互排斥B ．开关S 闭合后，使变阻器滑片向左匀速移动，线圈P 中有感应电流，M 、P 相互排斥C ．开关S 闭合后，使变阻器滑片向右匀速移动，线圈P 中有感应电流，M 、P 相互排斥D ．开关S 闭合瞬间，线圈P 中有感应电流，M 、P 相互吸引解析：开关S 闭合后，M 线圈中的电流产生的磁场方向由安培定则判知，沿铁芯轴线向右，由于线圈P中的磁通量不变，故不会产生感应电流，M、P没有排斥作用，也没有吸引作用，故A、D错；当开关S闭合后，滑片向左匀速移动，线圈M中的电流增大，因而穿过线圈P的磁通量增加，产生感应电流，并且由楞次定律知，感应电流的磁场方向与线圈M的磁场方向相反，故M、P两线圈相互排斥，B正确．同理判知C错误．答案： B10.右图是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则() A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长解析：本题中的装置是利用B线圈的断电自感现象而产生延时释放衔铁的．当闭合S1后，线圈A中有电流流过，产生磁性而吸引衔铁D，由于所用的电源是直流电源，A线圈中的电流将达到稳定值，这时B线圈中没有电流通过．当开关S1断开时，铁芯中的磁场将减弱直至消失，B线圈由于磁通量减少而产生感应电流，从而使铁芯中的磁场仍要存在一段时间，这就是延时的原理．如果开关S2断开，则不会有断电时的感应电流产生，从而没有延时作用．答案：BC11．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是()A．t1时刻，两环作用力最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t3和t4时刻，两环相互吸引解析：t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则A错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确；t3时刻同理也应相互吸引，故C也错；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用．D错．答案： B12.如图所示的电路中，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．t＝0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()解析：当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小．综上所述知选项A、C正确．答案：AC13．如图所示的是一种触电保安器，变压器A处用双股相线(火线和零线)平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列各种情况能否切断电源？说明理由．(1)增加开灯的盏数；(2)双手分别接触相线和零线；(3)单手接触相线，脚与地相接触而触电．解析：(1)不能．因A处线圈是采用的双绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量始终为零，不发生改变，B中没有感应电流，故不能推动J切断电源．(2)不能，理由同(1)．提示：双手分别接触火线和零线相当于将一个电阻并联接入电路．(3)能．因为有电流通过人体而流入地下，使A中火线与零线的电流不同从而产生磁场，B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J切断电源．答案：(1)不能(2)不能(2)能。

人教版高中物理选修3-2全部配套课时作业：4.6互感和自感

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作1．在空间某处存在一变化的磁场，则下列说法中正确的是()A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C．磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D．磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场解析：由感应电流产生的条件可知，只有穿过闭合线圈的磁通量发生改变，线圈内才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A错误，B正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合线圈无关，故C错误，D正确。

答案：BD2.某线圈通有如图1所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A．第1 s末B．第2 s末C．第3 s末D．第4 s末图1解析：在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反。

在图像中0～1 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s时间内原电流为负方向且增加，所以自感电动势与其负方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s时间内可得正确答案为B、D。

答案：BD3.在如图2所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G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()A．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图2C．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，阻碍电流不能立即消失，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。

人教版高二物理选修32第四章：4.6互感和自感

§4.6互感和自感班级姓名【自主学习】一、互感现象问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。

这种现象叫做，这种感应电动势叫做。

利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。

变压器就是利用互感现象制成的。

二、自感现象实验1：演示通电自感现象。

实验电路如图。

开关接通时，可以看到。

问：为什么会出现这种现象呢？实验2：断电自感现象。

实验电路如图所示。

接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到。

【合作探究】(1)电源断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势．感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？(2)产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电．由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？(3)开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？(4)开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？【讨论小结】：上述现象属于一种特殊的电磁感应现象，发生电磁感应的原因是由于通过导体的电流发生变化而引起磁通量变化。

这种电磁感应现象称为。

1、自感现象：由于发生变化而产生的电磁感应现象。

2、自感电动势：在现象中产生的感应电动势。

在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。

3、特点：自感电动势总是导体中原来电流的的。

具体而言：①如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大，自感电动势方向原电流方向____________②如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小, 自感电动势原电流方向____________三、自感系数自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。

2018年人教高中物理同步导学案选修3-2 课时作业word版第四章 6 互感和自感

[课时作业]一、单项选择题1．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是() A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势越大D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大解析：由E＝L ΔIΔt可知，L一定时，自感电动势正比于电流的变化率，与电流的大小、电流变化量的大小都没有直接关系，故B正确．答案：B2.(2018·昆明一中检测)如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管．开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D．L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗解析：开关K从闭合状态突然断开时，L中产生方向向右的自感电动势，L1逐渐变暗，L2立即熄灭(理想二极管单向导电)，L3先变亮后逐渐变暗(L3中原电流小于L1中电流)，选项B正确．答案：B3．如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先()A．断开S1B．断开S2C．拆除电流表D．拆除电阻R解析：当S1、S2均闭合时，电压表与线圈L并联；当S2闭合而S1断开时，电压表与线圈L串联．所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反．只要不断开S2，线圈L与电压表就会组成回路，在断开干路时，L中产生与原来电流同方向的自感电流，使电压表指针反向转动而可能损坏电压表，故正确答案为B.答案：B4．如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同．由于存在自感现象，在开关S闭合和断开时，灯A和B先后亮暗的顺序是()A．闭合时，A先达到最亮；断开时，A后暗B．闭合时，B先达到最亮；断开时，B后暗C．闭合时，A先达到最亮；断开时，A先暗D．闭合时，B先达到最亮；断开时，B先暗解析：开关S闭合时，由于自感作用，线圈L中自感电动势较大，电流几乎全部从A中通过，而该电流又同时分路通过B和R，所以A先达到最亮，经过一段时间稳定后A和B达到同样亮；开关S断开时，电源电流立即为零，B立即熄灭，由于L的自感作用，A要慢慢熄灭．综上所述A项正确．答案：A5．如图甲所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A 的电流为i2，且i1>i2.在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图乙中的哪一个()解析：在t1时间内流过灯泡的电流为i2，且方向为从左向右，当断开S时，i2立刻消失，但由于自感作用，i1并不立刻消失，而是产生自感电动势，与灯泡构成回路缓慢消失，此时流过灯泡的电流从i1开始逐渐减小，方向自右向左，故D 正确．答案：D6．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S 和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大解析：从实物连接图中可以看出，线圈L与小灯泡并联，断开开关S时，小灯泡A中原来的电流立即消失，线圈L与小灯泡组成闭合回路，由于自感，线圈中的电流逐渐变小，使小灯泡中的电流反向且与线圈中电流大小相同，小灯泡未闪亮说明断开S前，流过线圈的电流与小灯泡的电流相同或更小，原因可能是线圈电阻偏大，故选项C正确．答案：C二、多项选择题7．如图所示，电池的电动势为E，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计．当开关S闭合后，下列说法正确的是()A．a、b间电压逐渐增加，最后等于EB．b、c间电压逐渐增加，最后等于E C．a、c间电压逐渐增加，最后等于ED．电路中电流逐渐增加，最后等于E R解析：由于线圈自感系数较大，当开关闭合瞬间，a、b间近似断路，所以a、b 间电压很大，随着电流的增加，a、b间电压减小，b、c间电压增大，最后稳定后，a、b间电压为零，b、c间电压等于E，电流大小为I＝ER，选项B、D对，A、C错．答案：BD8.如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左端迅速插入螺线管内，则将看到()A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管伸长解析：加上软铁棒，使螺线管的磁场变强，则螺线管产生自感电动势来阻碍磁场的变强，使原电流减小，所以灯泡变暗，螺线管各匝间的吸引力变小，从而使螺线管伸长，故选项A、D正确．答案：AD9．某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A．第1 s末B．第2 s末C．第3 s末D．第4 s末解析：在自感现象中，当原电流减小时自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时自感电动势与原电流方向相反．在图象中0～1 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理可知2～3 s、3～4 s时间内电流与自感电动势的方向，由此可知B、D正确．答案：BD10．如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R A满足R L＝R A，则在开关S由闭合到断开的瞬间，下列说法中正确的是()A．灯泡立即熄灭B．灯泡闪亮一下后逐渐熄灭C．灯泡无明显的闪亮现象，而是逐渐熄灭D．在开关S由闭合到断开的过程中，通过灯泡的电流方向相反解析：S闭合电路稳定时，由于R L＝R A，那么I L＝I A，S断开的瞬间，流过线圈的电流I L 要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，灯泡与线圈组成闭合回路，流过线圈的电流I L通过灯泡，由于I L＝I A，因此灯泡开始没有明显的闪亮，而是逐渐熄灭，并且通过灯泡的电流方向相反，故A、B错，C、D对.答案：CD三、非选择题11．如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示出在t ＝1×10－3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙)．已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω.(1)线圈的直流电阻R L＝________Ω.(2)开关断开时，该同学观察到的现象是________________，开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________________V.解析：(1)由图象可知S闭合稳定时I L＝1.5 A，R L ＝E I L －R ＝61.5 Ω－2 Ω＝2 Ω. (2)电流稳定时小灯泡电流I 1＝E R 1＝66 A ＝1 A. S 断开后，L 、R 、R 1组成闭合回路，电流由1.5 A 逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势E ＝I L (R ＋R L ＋R 1)＝15 V .答案：(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭 1512．如图所示，电源的电动势为E ＝10 V ，内阻不计，L 与R 的电阻值均为5 Ω，两灯泡的电阻值均为R S ＝10 Ω.(1)求断开S 的瞬间，灯泡L 1两端的电压；(2)定性画出断开S 前后一段时间内通过L 1的电流随时间的变化规律．解析：(1)电路稳定工作时，由于a 、b 两点的电势相等，导线ab 上无电流通过．因此通过L 的电流为I L ＝E 2R ＝1010A ＝1 A ，流过L 1的电流为I S ＝E 2R S ＝1020A ＝0.5 A ，断开S 的瞬间，由于线圈要想维持I L 不变，而与L 1组成闭合回路，因此通过L 1的最大电流为1 A.所以此时L 1两端的电压为U ＝I L ·R S ＝10 V .(2)断开S 前，流过L 1的电流为0.5 A 不变，而断开S 的瞬间，通过L 1的电流突变为1 A ，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象如图所示(t 0为断开S 的时刻) .答案：(1)10 V (2)图见解析。