2017年高中物理课时跟踪检测(四)自感教科版选修3_2

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2017_2018学年高中物理课时跟踪检测六自感现象的应用鲁科版选修3_2

课时跟踪检测（六）自感现象的应用1．关于日光灯电路的连接，以下说法不正确的选项是( )A．启动器与灯管并联B．镇流器与灯管串联C．启动器与镇流器并联D．启动器相当于开关解析：选C 依照日光灯工作原理可知，启动器与灯管并联、镇流器与灯管串联，启动器的动触片和静触片短暂接通后断开，镇流器向灯管提供瞬时高压，因此，启动器仅起到了开关作用。

2．镇流器是由一个线圈和铁芯组成的，以下说法中正确的选项是( )A．镇流器中加入铁芯变成了电磁铁，在日光灯电路中起开关的作用B．镇流器在日光灯正常发光后，只消耗电能，为了节能能够把它短路C．日光灯电路中的镇流器能够用白炽灯泡来替代D．镇流器中的铁芯是为了增大自感系数解析：选D 镇流器中加入铁芯是为了增大线圈整体的自感系数，进而产生更大的自感电动势，以击穿灯管内气体而导通；灯管导通后镇流器又起降压限流作用，故不可将其短路，且在启动时不可用白炽灯泡来代替。

3．关于日光灯启动器的以下说法正确的选项是( )A．日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片是接触的B．工作时，启动器起降压、限流作用，保证日光灯正常工作C．日光灯正常发光时，启动器两头的电压小于220 VD．日光灯正常发光时，电流流过启动器解析：选C 日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片是断开的，现在启动器是不导电的，选项A、D 错误；工作时，镇流器起降压、限流作用，保证日光灯正常工作，选项B错误；日光灯正常发光时，由于镇流器的作用，加在灯管两头的电压小于220 V，应选项C正确。

4．关于日光灯工作进程中的电磁感应现象，以下说法不正确的选项是( )A．在灯丝预热时期，镇流器利用自感操纵加热电流B．在灯管点燃时期，镇流器利用断电自感提供瞬时高压C．灯管正常发光时期，镇流器利用招架电流转变的自感作用降压限流，保证日光灯正常发光D．灯管正常发光后，镇流器已失去作用解析：选D 在日光灯启动发光的不同时期，镇流器所起的作用也是不同的。

高中物理教科版选修3-2课时跟踪检测全集(共15份)

高中物理教科版选修3-2课时跟踪检测全集（共15份）课时跟踪检测（一）电磁感应的发现感应电流产生的条件1．关于感应电流，下列说法中正确的是( )A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流解析：选D 如果线圈不闭合，就不能形成回路，所以不能产生感应电流，A错误；闭合线圈只有一部分导线做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，B、C错误；当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，D正确。

2．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。

IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。

公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。

刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。

下列说法正确的是( )A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流 D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息解析：选B IC卡工作所需要的能量是线圈L中产生的感应电流，选项A错误；要使电容C达到一定的电压，则读卡机应该发射特定频率的电磁波，IC卡才能有效工作，选项B正确；若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，线圈L中会产生感应电流，但电容C不能达到一定的电压，IC卡不能有效工作，选项C错误；IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也能向读卡机传输自身的数据信息，选项D错误。

3.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量( )图1A．为零B．垂直向里 C．垂直向外D．条件不足，无法判断解析：选B 由环形电流的磁感线分布可知，中间密，外部稀疏，所以穿过B圆的总磁通量是垂直纸面向里的，则选项B正确。

2019-2020学年高二物理教科版选修3-2同步测练：(6)自感 Word版含答案

自感1、如图所示，电路中“L”表示的是（）A．灯泡 B．电感器 C．电容器 D．开关2、关于线圈的自感系数大小,下列说法正确的是( )A.通过线圈的电流越大,自感系数越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数越大C.插有铁芯时线圈的自感系数会比它没有插入铁芯时的大D.线圈的自感系数与电流的大小,电流变化的快慢, 是否有铁芯等都无关3、某同学为了观察自感现象,用导线将带铁芯的线圈L、小灯泡、开关S和电池组E连成如图所示的电路.闭合开关S,小灯泡发光,然后断开S,小灯泡并没有出现闪亮一下再熄灭的现象,经检查线路连接完好.发生这种现象可能的原因是( )A.小灯泡的内阻偏大B.闭合S后通过线圈L的电流不够大C.线圈的自感系数太大D.线圈的内阻偏小4、在无线电技术中,常有这样的要求,有两个线圈,要使一个线圈中有电流变化时对另一个线圈几乎没有影响,也就是没有互感,在电路中它们的安装符合要求的是( )A.B.C.D.5、如图所示的电路中,两只小灯泡的规格相同。

在开关S 闭合一段时间后,发现两个灯泡的亮度相同。

断开开关S 后,进行如下操作,下列对小灯泡发光的描述正确的是( )A.开关S 闭合瞬间,两灯一样亮B.开关S 闭合后,灯A 2一直比A 1亮C.若将电源换成交流电,两灯一样亮D.断开开关S 时,两灯都逐渐熄灭6、如图所示的电路中,电源的电动势为内阻为,线圈的电阻不计,电阻的阻值大于E r L R 灯泡的阻值.在时刻闭合开关,经过一段时间后,在时刻断开.在下图所示D 0t =S 1t t =S 两点、两点间电压随时间的变化的图象中,正确的是( )A B AB U tA.B.C.D.7、下列关于互感现象的说法正确的是( )A.—个线圈中的电流变化时,与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象B.互感现象的实质是电磁感应现象,同样遵循愣次定律和法拉第电磁感应定律C.利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,人们制造了收音机的“磁性天线”D.互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作8、如图所示（a）（b）中，R和自感线圈L的电阻都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S 发光，下列说法正确的是（）A.在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗B.在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗D.在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗9、如图所示,灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B两灯亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法正确的是( )A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一下后熄灭C.有电流通过B灯,方向为c→dD.有电流通过A灯,方向为b→a10、如图,在日光灯电路中,关于启动器、镇流器、灯管的作用,下列说法正确的是( )A.日光灯点亮后,镇流器、启动器不起作用B.镇流器在点亮灯管的过程中,产生一个瞬时高压, 点亮后起到降压限流的作用C.日光灯点亮后,启动器不再起作用D.日光灯点亮后,使镇流器短路,日光灯仍能正常发光11、如图所示,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。

高中物理第一章电磁感应章末检测试卷(第一章)讲义精练(含解析)教科版选修3-2-教科版高二选修

章末检测试卷(第一章)(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共计48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．在物理学开展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．如下表示符合史实的是( )A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系B．法拉第根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．安培在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反答案 A解析奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确；根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场的相似性，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，选项B错误；法拉第探究磁产生电的问题，发现导线中电流“通、断〞时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流，选项C错误；楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误．2．如图1所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．如下说法正确的答案是( )图1A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析在磁铁进入螺线管的过程中，螺线管磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由b经电流计流向a；在磁铁穿出螺线管下端的过程中，磁通量减小，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由a经电流计流向b，如此a点电势先低于b点电势，后高于b点电势，故A、B错误；磁铁减少的重力势能转化为内能和磁铁的动能，C错误；磁铁刚离开螺线管时，由楞次定律“来拒去留〞可知，磁铁受到的合外力小于重力，D正确．3．如图2所示是研究通电自感现象实验的电路图，A1、A2是两个规格一样的小灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度一样，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，如此 ( )图2A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮C．稳定后，L和R两端的电势差一定一样D．稳定后，A1和A2两端的电势差不一样答案 C解析断开开关再重新闭合开关的瞬间，根据自感原理可判断，A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A、B均错误；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断，滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大，线圈L和R两端的电势差一定一样，A1和A2两端的电势差也一样，所以C正确，D错误．4．匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图3甲所示，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令E1、E2、E3分别表示Oa、bc、cd段的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的电流，如此如下判断正确的答案是( )图3A．E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1<E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C．E2<E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D．E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向答案 A5．(2018·市房山区模拟)电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用．图4甲为工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图．其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂与位置的信息．图乙为一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立即跳起．关于对以上两个应用实例理解正确的答案是( )图4A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是恒定电源答案 A6．(2017·某某、扬州、泰州、淮安四市模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机．如图5所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计相连．金属盘绕中心轴沿图示方向转动，如此( )图5A．电刷M的电势高于电刷N的电势B．假设只将电刷M移近N，电流计的示数变大C．假设只提高金属盘转速，电流计的示数变大D．假设只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大答案 C解析由电流的流向，根据安培定如此，可知蹄形磁铁的左端为N 极，右端为S 极，两磁极间的磁场方向向右，根据金属盘的转动方向，结合右手定如此可以判断，电刷N 的电势高于电刷M 的电势，A 错误；假设只将电刷M 移近N ，如此电路中的感应电动势减小，电流计的示数减小，B 错误；假设只提高金属盘的转速，如此金属盘中产生的感应电动势增大，电流计的示数增大，C 正确；假设只将变阻器滑片向左滑动，变阻器接入电路的电阻增大，如此电磁铁中的电流减小，两磁极间的磁感应强度减小，圆盘中产生的感应电动势减小，电流计的示数减小，D 错误．7．(2018·全国卷Ⅰ)如图6所示，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，如此B ′B等于( )图6A.54B.32C.74D ．2 答案 B解析设半圆弧PQS 的半径为r ，在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R且q 1＝I 1Δt 1在过程Ⅱ中，有E 2＝ΔΦ2Δt 2＝(B ′－B )12πr 2Δt 2I 2＝E 2R q 2＝I 2Δt 2又q 1＝q 2，即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2R ＝(B ′－B )12πr2R所以B ′B ＝32. 8.如图7所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直导轨放置，质量为0.2 kg ，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度为0.8 T ．将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以与小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )图7A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC ．7.5 m/s 9 WD ．15 m/s 9 W答案 B解析小灯泡稳定发光时，导体棒MN 匀速下滑，其受力如下列图，f ＝μmg cos 37°，由平衡条件可得F 安＋f ＝mg sin 37°，故F 安＝mg (sin 37°－μcos 37°)＝0.4 N ，由F 安＝BIL 得I ＝F 安BL ＝1 A ，所以E ＝I (R 灯＋R MN )＝2 V ，导体棒的运动速度v ＝E BL＝5 m/s ，小灯泡消耗的电功率为P 灯＝I 2R 灯＝1 W ．正确选项为B.9．(2017·苏北四市联考)如图8甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R 构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．如下关于线圈中产生的感应电动势e 、电阻R 消耗的功率P 随时间t 变化的图像，可能正确的有( )图8答案 BD解析线圈的面积不变，由E ＝nS ΔB Δt得感应电动势为定值，且磁场增强和磁场减弱引起的感应电动势方向相反，A 错误，B 正确；对于电阻R ，流过的电流大小不变，功率P ＝I 2R 恒定，C 错误，D 正确．10．如图9甲所示，一个匝数n ＝100的圆形导体线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r ＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示．有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端接地，如此如下说法正确的答案是( )图9A ．圆形线圈中产生的感应电动势E ＝6 VB ．在0～4 s 时间内通过电阻R 的电荷量q ＝6 CC ．设b 端电势为零，如此a 端的电势φa ＝3 VD ．在0～4 s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q ＝18 J答案 BD解析由法拉第电磁感应定律可得E ＝n ΔB Δt S 2，由题图乙可得ΔB Δt ＝0.64T/s ＝0.15 T/s ，将其代入可得E ＝4.5 V ，A 错．q ＝I Δt ＝E R ＋r ·Δt ＝n ΔΦ(R ＋r )Δt Δt ＝n ΔΦR ＋r ，在0～4 s 穿过圆形导体线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝0.6×0.3 Wb－0＝0.18 Wb ，代入可得q ＝6 C ，B 对.0～4 s 内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合安培定如此可得b 点电势高，a 点电势低，故C 错．由于磁感应强度均匀变化产生的电动势与电流均恒定，可得I ＝E r ＋R＝1.5 A ，由焦耳定律可得Q ＝I 2Rt ＝18 J ，D 对．11．如图10甲所示，电阻不计且间距L ＝1 m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R ＝2 Ω的电阻，虚线OO ′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m ＝0.1 kg 、电阻不计的金属杆ab 从OO ′上方某处由静止释放．金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平．杆ab 进入磁场时的速度v 0＝1 m/s ，下落0.3 m 的过程中加速度a 与下落距离h 的关系图像如图乙所示，g 取10 m/s 2，如此( )图10A ．匀强磁场的磁感应强度为2 TB ．杆ab 下落0.3 m 时，金属杆的速度为1 m/sC ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，R 上产生的热量为0.2 JD ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，通过R 的电荷量为0.25 C答案 AD解析当金属杆进入磁场后，根据右手定如此判断可知金属杆ab 中电流的方向由a 到b .由题图乙知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a 1＝10 m/s 2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得：BI 1L －mg ＝ma 1，其中I 1＝E R ＝BLv 0R，代入数据解得：B ＝2 T ，故A 正确；a ＝0时金属杆受到的重力与安培力平衡，有mg －BIL ＝0，其中I ＝BLv R ，联立得：v ＝0.5 m/s ，故B 错误；从开始到下落0.3 m 的过程中，由能量守恒有：mgh －Q ＝12mv 2，代入数据得：Q ＝0.287 5 J ，故C 错误；金属杆自由下落高度为h 0＝v 22g ＝0.05 m ，金属杆下落0.3 m 的过程中通过R 的电荷量为：q ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦΔt R Δt ＝ΔΦR ＝BL (h －h 0)R，代入数据得q ＝0.25 C ，故D 正确． 12．如图11所示，有一个在水平面内固定的“V〞字形金属框架CAD ，θ＝60°，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下，导体棒MN 在框架上从A 点开始在外力F 作用下，沿垂直MN 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路．框架和导体棒的材料和横截面积均一样，其单位长度的电阻均为r ，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．如下关于回路中的电流I 、外力F 和回路消耗的电功率P 随时间t 变化关系的四个图像中正确的答案是( )图11答案 AC解析导体棒运动时间为t 时，通过的位移为x ＝vt ，回路中的有效切割长度为：L ＝2x tan θ2，感应电动势为E ＝BLv ，回路的总电阻为R 总＝r ·3·2x tan θ2，联立得感应电流与t 的关系式为I ＝Bv 3r，B 、v 、r 一定，如此I 为一定值，故A 正确，B 错误；外力F 大小等于安培力大小，如此F ＝BIL ＝2B 2v 2tan θ23r t ，F 与t 成正比，故C 正确；运动x 时的功率为：P ＝I 2R 总＝2B 2v 3tan θ23r t ，如此P 与t 成正比，故D 错误．二、非选择题(此题共5小题，共计52分)13．(8分)(2018·三明市高二下学期期末)如图12甲所示为“研究电磁感应现象〞的实验装置．图12(1)按实验的要求将图甲中所缺的导线补画完整．(2)开关闭合后，如下说法正确的答案是________．A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，电流计指针偏转的角度越大C．如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，A线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏一下(3)上述实验中，原线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计连接如图乙所示，当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转．如此当条形磁铁迅速向上拔出时，图中灵敏电流计指针向______(填“正〞或“负〞)接线柱方向偏转．答案(1)如下列图(3分)(2)BC(3分)(3)正(2分)解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如下列图．(2)当将线圈A放在线圈B中，因磁通量不变，如此不会引起电流计指针偏转，故A错误；线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，如此穿过线圈的磁通量的变化率越大，感应电动势越大，如此产生的感应电流越大，那么电流计指针偏转的角度越大，故B正确；在闭合开关时，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，A 线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，接入电路中的电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏一下，故C 正确．(3)当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，根据楞次定律，依据题图可知，螺线管的感应电流由上向下，如此当条形磁铁迅速向上拔出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，螺线管的感应电流由上向下，灵敏电流计指针向正接线柱方向偏转．14．(10分)如图13甲所示，竖直平面内有边长l ＝0.2 m 的正方形线框，匝数n ＝100，线框总电阻R ＝8 Ω，一范围足够大的匀强磁场，其方向垂直于线框平面，磁场的磁感应强度B 按如图乙所示规律变化(磁场方向以垂直于线框平面向外为正)．求：图13 (1)前2 s 内，线框产生的焦耳热；(2)t ＝0.5 s 时，线框的ab 边受到的安培力大小．答案 (1)16 J (2)20 N解析 (1)前2 s 内线框的感应电动势大小为：E ＝n ΔB ΔtS (2分) 解得E ＝8 V(1分)线框产生的焦耳热Q ＝E 2Rt (1分) 解得Q ＝16 J(1分)(2)由楞次定律可知前2 s 内线框中的感应电流方向为abcda ，t ＝0.5 s 时ab 边受到的安培力方向向上安培力的大小F ＝nBIl (2分)I ＝E R(1分) 由题图乙可知t ＝0.5 s 时磁感应强度的大小B ＝1 T(1分)解得F ＝20 N ．(1分)15．(10分)小明同学设计了一个“电磁天平〞，如图14所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L ＝0.1 m ，竖直边长H ＝0.3 m ，匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B 0＝1.0 T ，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g ＝10 m/s 2)图14 图15(1)为使“电磁天平〞的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状一样的线圈，总电阻R ＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图15所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域宽度d ＝0.1 m ．当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔB Δt. 答案 (1)25匝 (2)0.1 T/s解析 (1)“电磁天平〞中的线圈受到安培力，I ＝2.0 A 时线圈的匝数最少F ＝N 1B 0IL (1分)由天平平衡可知：mg ＝N 1B 0IL (2分)代入数据解得：N 1＝25匝．(1分)(2)由法拉第电磁感应定律得：E ＝N 2ΔΦΔt ＝N 2ΔB ΔtLd (2分) 由欧姆定律得：I ′＝E R(1分)线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L (1分)由天平平衡可得：m ′g ＝F ′(1分)联立各式，代入数据可得ΔB Δt ＝0.1 T/s.(1分)16．(10分)(2017·江苏单科)如图16所示，两条相距为d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：图16 (1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ；(2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ；(3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P .答案 (1)Bdv 0R (2)B 2d 2v 0mR (3)B 2d 2(v 0－v )2R解析 (1)感应电动势E ＝Bdv 0(1分)感应电流I ＝E R (1分)解得I ＝Bdv 0R(1分) (2)安培力F ＝BId (1分)对金属杆，由牛顿第二定律得F ＝ma (1分)解得a ＝B 2d 2v 0mR(1分) (3)金属杆切割磁感线的相对速度v ′＝v 0－v (1分) 如此感应电动势E ′＝Bdv ′(1分)电功率P ＝E ′2R(1分) 解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R(1分) 17．(14分)(2018·池州市高二下期末)如图17所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN 、PQ 平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L ＝0.5 m ，上端接有R ＝3 Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO ′O 1′O 1，磁感应强度大小为B ＝2 T ，磁场区域宽度为d ＝0.4 m ，放在导轨上的一金属杆ab 质量为m ＝0.08 kg 、电阻为r ＝2 Ω，从距磁场上边缘d 0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v ＝2 m/s.导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g ＝10 m/s 2，求：图17(1)金属杆距磁场上边缘的距离d 0；(2)通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q ； (3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R 上产生的焦耳热Q R .答案 (1)0.4 m (2)0.08 C (3)0.096 J 解析 (1)由能量守恒定律得mgd 0sin 30°＝12mv 2(1分) 金属杆距磁场上边缘的距离d 0＝0.4 m(1分)(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt(1分) 由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r (1分)q ＝I ·Δt (1分) 如此金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝BLd R ＋r＝0.08 C(1分) (3)由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入磁场时E ＝BLv ＝2 V(1分)由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r ＝0.4 A(1分)金属杆受到的安培力F ＝BIL ＝0.4 N(1分)金属杆重力沿导轨向下的分力F ′＝mg sin 30°＝0.4 N(1分)所以金属杆进入磁场后做匀速运动(1分)由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热Q＝mgd sin 30°(1分)金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量Q R＝RR＋rQ(1分)代入数据可得Q R＝0.096 J．(1分)。

2018-2019学年高中物理教科版选修3-2课时跟踪检测：(四) 自感 Word版含解析

课时跟踪检测（四）自感1．(多选)关于线圈自感系数的说法，正确的是( )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解析：选BCD 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错误，B、C正确；同时，自感系数简称为电感，故D也正确。

2．(多选)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：选AC 由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，选项A正确；当线圈中电流反向时，相当于电流减小，由楞次定律可知，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，选项B错误；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流增大，自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，选项C正确；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，选项D错误。

3. (多选)如图1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1A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短 D．螺线管变长解析：选AD 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，故A、D对。

4.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，采用双线并绕法，如图2所示，其道理是( )图2A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消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．因电流反向，两股导线中产生的磁通量互相抵消，没有磁通量的变化D．以上说法均不对解析：选C 由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们的磁场相互抵消，不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以消除了自感现象的影响。

2021_2022学年高中物理第一章电磁感应4楞次定律课件教科版选修3_2

2.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为 ( ) A.外环顺时针、内环逆时针 B.外环逆时针,内环顺时针 C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针
【解析】选B。首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加。由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出感应电流的方向是:在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确。
3.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直。如图所示,则有 ( ) A.Uab=0 B.φa>φb,Uab保持不变 C.φa≥φb,Uab越来越大 D.φa<φb,Uab越来越大
【解析】选D。导体棒ab切割磁感线产生感应电动势,由右手定则可知,b点电势高,a点电势低,即φa<φb,导体棒下落过程速度v越来越大,感应电动势E=BLv越来越大,导体棒ab两端电势差Uab 越来越大,故D正确。
知识点二楞次定律、右手定则、左手定则 1.楞次定适用范围
应用
联系
楞次定律
右手定则
整个闭合回路
闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体
各种电磁感应现象
只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
用于磁感应强度B随时间变化而产生的电用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象磁感应现象
2.适用范围:适用于_闭__合__电路部分导体_切__割__磁__感__线__产生感应电流的情况。
二、楞次定律【情境思考】在如图的实验中,磁铁向上、向下运动,穿过线圈的磁通量如何变化? 提示:向上运动,磁通量减少;向下运动,磁通量增多。

教科版高中物理选修2

产生条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律内容
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
表达式
E=nΔΦ/Δt（普适公式）或E=BLVsinA(切割磁感线运动)或E=BLV中的V和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中角A为v或L与磁感线的夹角。
02 03
智能化、网络化
传感器正逐渐融入物联网、云计算等新技术中，实现智能化、网络化，为工业自动化、智能家居、智慧城市等领域提供更便捷、更高效的服务。
新型传感器研发
随着新材料、新工艺的不断涌现，新型传感器的研发正成为传感器领域的重要发展方向，如柔性传感器、生物传感器等，将为传感器应用带来新的机遇和挑战。
介绍了原子核的组成和基本性质，包括质子、中子等核子的性质和作用。
衰变规律
阐述了放射性衰变的基本规律，包括α衰变、β衰变和γ 衰变等，以及半衰期、衰变常数等概念。
放射性同位素在医学、工业等领域应用
医学应用
介绍了放射性同位素在医学诊断和治疗中的应用，如放射性核素显像、放射性治疗等。
工业应用
阐述了放射性同位素在工业领域的应用，如放射性测厚、放射性示踪等。
电阻、电感、电容对交变电流影响
电阻
对交变电流有阻碍作用，其阻碍作用与电阻的大小成正比。
电感
对交变电流有阻碍作用，其阻碍作源自随交流电的频率增大而增大。电容
对交变电流有阻碍作用，其阻碍作用随交流电的频率增大而减小，即电容的特性是“隔直流、阻交流、通高频、阻低频”。
变压器原理及应用
原理
利用电磁感应原理，通过改变线圈的匝数比来改变输出电压。
应用

高中物理教科版目录

高中物理- 教科版目录全套必修一第一章运动的描述1.1 质点参考系空间时间1.2 位置变化的描述位移1.3 直线运动中位移随时间变化的.1.4 运动快慢与方向的描述1.5 直线运动速度随时间变化的图.1.6 速度变化快慢的描述加速度1.7 匀速直线运动的规律1.8 匀速直线运动的规律的应用1.9 匀速直线运动的加速度第二章力2.1 力2.2 重力2.3 弹力2.4 摩擦力2.5 力的合成2.6 力的分解第三章牛顿运动定律3.1 从亚里士多德到伽利略3.2 牛顿第一定律3.3 牛顿第二定律3.4 牛顿第三定律3.5 牛顿运动定律的应用3.6 自由落体运动3.7 超重与失重3.8 汽车安全运行与牛顿运动定律第四章物体的平衡4.1 共点力作用下物体的平衡4.2 共点力平衡条件的应用4.3 平衡的稳定性选学必修二第一章抛体运动1.1 曲线运动1.2 运动的合成与分解1.3 平抛运动1.4 斜抛运动第二章圆周运动2.1 描述圆周运动2.2 圆周运动的向心力2.3 匀速圆周运动的实例分析2.4 圆周运动与人类文明选学第三章万有引力定律3.1 天体运动3.2 万有引力定律3.3 万有引力定律的应用3.4 人造卫星宇宙速度第四章机械能和能源4.1 功4.2 功率4.3 动能与势能4.4 动能定理4.5 机械能守恒定律4.6 能源的开发与利用第五章经典力学的成就与局限性5.1 经典力学的成就与局限性5.2 了解相对论5.3 初识量子论文科选修 - 选修1-1第一章电荷与电场1.1 静电现象及其应用1.2 点电荷之间的相互作用规律-库.1.3 电场第二章电流与磁场2.1 磁场现象与电流的磁效应2.2 磁场2.3 电磁感应定律2.4 磁场对运动电荷的作用力第三章电路3.1 直流电路3.2 交变电路第四章电磁场与电磁波4.1 电磁场4.2 电磁波4.3 电磁波普第五章电能及电信息的应用5.1 发电原理5.2 电能的运输5.3 电能的转化及应用5.4 信息概念及用电传输信息的方.5.5 电信息技术的几项重要作用5.6 传感器及应用第六章家用电器与家庭生活现代化6.1 家用电器的一般介绍6.2 电“热”类家用电器6.3 电动类与电光类家用电器6.4 信息类家用电器6.5 家用电器的选购及使用6.6 家电、家庭、社会和家电的未.第七章电磁技术与社会发展7.1 电磁学与电磁技术的关系及其.7.2 电磁技术对人类社会发展的贡.理科选修 - 选修3-1第一章电场1.1 电荷电荷守恒定律1.2 库仑定律1.3 电场电场强度和电场线1.4 电势差1.5 电势差与电场强度的关系1.6 电容器和电容1.7 静电的利用及危害第二章直流电路2.1 欧姆定律2.2 电阻定律2.3 焦耳定律2.4 电阻的串联、并联及其应用2.5 伏安法测电阻2.6 电源的电动势和内阻2.7 闭合电路欧姆定律2.8 欧姆表多用电表2.9 逻辑电路和控制电路第三章磁场3.1 磁现象磁场3.2 磁感应强度磁通量3.3 磁场对电流的作用-安培力3.4 磁场对运动电荷的作用-落伦兹.3.5 洛伦兹力的应用选修3-2第一章电磁感应1.1 电磁感应现象的发现1.2 感应电流产生的条件1.3 法拉第电磁感应定律1.4 楞次定律1.5 电磁感应中的能量转化与守恒1.6 自感日光灯1.7 涡流研究课题测量玩具电动机运转时的.第二章交变电流2.1 交变电流2.2 描述正弦交流电的物理量2.3 实验：练习使用示波器2.4 电容器在交流电路中的作用2.5 电感器在交流电路中的作用2.6 变压器2.7 电能的输送第三章传感器3.1 传感器3.2 温度传感器和光电式传感器3.3 生活中的传感器3.4 实验探究：简单的光控和温控.选修3-3第一章分子动理论与统计思想1.1 物体是由大量分子组成的1.2 分子的热运动1.3 分子间的相互作用力1.4 统计规律分子运动速率分布1.5 温度内能气体的压强1.6 实验探究：用油膜法测油酸分.第二章固体和液体2.1 晶体和非晶体2.2 半导体2.3 液体的表面张力2.4 液晶第三章气体3.1 气体实验定律3.2 气体实验定律的微观解释及图.3.3 理想气体3.4 饱和汽与未饱和汽3.5 空气的湿度第四章能量守恒与热力学定律4.1 能量守恒定律的发现4.2 热力学第一定律4.3 宏观热过程的方向性4.4 热力学第二定律4.5 熵概念初步第五章能源与可持续性发展5.1 能源与人类生存的关系5.2 能源利用与环境问题5.3 可持续发展战略选修3-4第一章机械振动1.1 简谐运动1.2 单摆1.3 简谐运动的图像和公式1.4 阻尼振动受迫振动1.5 实验探究：用单摆测定重力加.第二章机械波2.1 机械波德形成和传播2.2 横波德图像2.3 波德频率和波速2.4 惠更斯原理波德反射与折射2.5 波德干射、衍射第三章电磁振荡电磁波3.1 电磁振荡3.2 电磁场和电磁波3.3 电磁波普电磁波的应用3.4 无线电波发射、传播和接收第四章光的折射4.1 光的折射定律4.2 实验探究：测定玻璃的折射率4.3 光的全反射第五章光的波动性5.1 光的干涉5.2 实验探究：用双缝干涉观光的.5.3 光的衍射与偏振5.4 激光第六章相对论6.1 经典时空观6.2 狭义对相对论的两个基本假设6.3 相对论时空观6.4 相对论的速度变换定律质量和.6.5 广义相对论选修3-5第一章碰撞与能量守恒1.1 碰撞1.2 动量1.3 动量守恒定律1.4 动量守恒定律的应用第二章原子结构2.1 电子2.2 原子的核式结构模型2.3 光谱氢原子光谱2.4 波尔的原子模型能级第三章原子核3.1 原子核的组成与核力3.2 放射性衰变3.3 放射性的应用、危害与防护3.4 原子核的结合能3.5 核裂变3.6 核聚变3.7 粒子物理学简介第四章波粒二象性4.1 量子概念的诞生4.2 光电效应与光量子假说4.3 光的波粒二象性4.4 实物粒子的波粒二象性4.5 不确定关系统计人：om。

教科版高中物理选修3-2练习：第一章电磁感应第6节

第6节自感日光灯1．由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象，叫做自感现象，在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势．2．自感电动势E L 跟电流的变化率ΔI Δt 成正比，即E L ＝L ΔI Δt.其中L 叫线圈的自感系数，线圈的横截面积越大，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时要大得多．3．普通日光灯，由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成．灯管中气体导电发出紫外线，涂在管壁上的荧光粉在紫外线的照射下发出可见光．启动器的作用为自动开关．镇流器在启动器动静触片断开后，提供瞬时高压点燃灯管，之后起到降压限流的作用．4．通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的( )A ．自感系数也将均匀增大B ．自感电动势也将均匀增大C ．磁通量也将均匀增大D ．自感系数和自感电动势不变答案 CD解析线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，磁通量增大，故C 项正确；而自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关；自感电动势E L ＝L ΔI Δt，与自感系数和电流变化率有关，对于给定的线圈，L 一定，已知电流均匀增大，说明电流变化率恒定，故自感电动势不变，D 项正确．5．关于线圈自感系数的说法，错误的是( )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解析自感系数是由线圈本身的特性决定的．线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数就越大．另外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多．6．如下图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是()答案A解析根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需预热发出电子，灯管两端应有瞬时高压，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，不能使灯管中气体导电，选项D错误；只有选项A是正确的．【概念规律练】知识点一对自感现象的理解1．关于自感现象，正确的说法是()A．感应电流一定和原来的电流方向相反B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大答案D解析当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向，当电流减小时与原来的电流同向，故选项A错误；自感电动势的大小，与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B错误；自感系数只取决于线圈的本身因素，与电流变化情况无关．故选项C错误；结合选项B的错误原因可知，选项D正确．点评自感的实质仍然是电磁感应现象，电流的强弱决定其周围磁场的强弱，当电流变化时引起电流周围的磁场发生变化，就会在线圈中产生感应电动势．2．关于线圈的自感系数、自感电动势下列说法中正确的是()A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变D ．自感电动势总与原电流方向相反答案 C解析线圈的自感系数由线圈本身的因素决定．E 自∝ΔI Δt，而不是E 自∝ΔI ，C 对，A 、B 错．线圈中电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同，电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，D 错．点评电流的变化量ΔI 不等同于电流的变化率ΔI Δt ，E ∝ΔI Δt而不是E ∝ΔI .自感系数仅和线圈本身有关．知识点二通电自感和断电自感3．如图1所示电路中，A 、B 是完全相同的灯泡，L 是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是( )图1A ．当开关S 闭合时，A 灯先亮，B 灯后亮B ．当开关S 闭合时，B 灯先亮，A 灯后亮C ．当开关S 闭合时，A 、B 灯同时亮，以后B 灯更亮，A 灯熄灭D ．当开关S 闭合时，A 、B 灯同时亮，以后亮度不变答案 C解析当开关S 闭合时，电路中电流增加，由于线圈的自感作用，其中产生一自感电动势阻碍电流的增加，此时A 、B 二灯相当于串联，同时亮；之后线圈相当于一段导线，将A 灯短路，A 灯熄灭，因B 灯所加电压增加而变得更亮．点评开关闭合时，线圈自感电动势与电源电动势方向相反，若自感系数足够大，瞬间可以认为断路，随即变缓直至消失．4．在如图2所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L 与灯A 并联，当合上开关S 后灯A 正常发光．则下列说法中正确的是( )图2A．当断开S时，灯A立即熄灭B．当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭D．用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭答案BC解析在S断开的瞬间，L与A构成闭合回路，灯A不会立即熄灭．问题是“小灯泡在熄灭之前是否更亮一下”这一点如何确定．根据P＝I2R可知，灯A能否闪亮，取决于S 断开的瞬间，流过A的电流是否更大一些．在断开S的瞬间，灯A中原来的电流I A立即消失．但灯A和线圈L组成一闭合回路，由于线圈L的自感作用，其中的电流I L不会立即消失，它还要通过回路维持短暂的时间．如果I L>I A，则灯A熄灭之前要闪亮一下；如果I L≤I A，则灯A是逐渐熄灭而不闪亮一下．至于I L和I A的大小关系，由R A和R L的大小关系决定：若R A>R L，则I A<I L，灯将闪亮一下；若R A≤R L，则I A≥I L，灯将逐渐熄灭．点评开关断开时，原电源不提供电流，若线圈形成回路，则自感电动势会通过回路形成电流，因此断电时线圈起到瞬间电源的作用．知识点三日光灯5．在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是()A．镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用B．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不能起作用C．日光灯点燃后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D．日光灯点燃后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低电能的消耗答案AC解析镇流器在日光灯点燃时产生一个瞬时高压，点燃后起到降压限流作用，故A对；点燃后，镇流器仍有用，降压限流，而启动器就不起作用了，可以将启动器去掉，故B错，C对；日光灯灯管电阻很小，电流不能太大，灯管发光后，由于通入了交流电，使线圈产生了自感作用，阻碍了电流的变化，镇流器起降压限流的作用，若使镇流器短路日光灯就不能正常工作了，故D错．点评日光灯管在点燃和正常发光时的工作状态：日光灯管在点燃时需要500 V～700 V 的瞬时高压，这个高压是由镇流器产生的自感电动势与电源电压叠加后产生的．当灯管点燃后，它的电阻变得很小，只允许通过较小的电流，需要加在它两端的电压较小，镇流器这时又起到给灯管降压限流的作用．6．启动器是由电容和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，内部有静触片和U形动触片．通常动、静触片不接触，有一个小缝隙，则下列说法中正确的是()A．当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致U形动触片受热膨胀B．当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过C．电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过D．当电路通电后，两个触片冷却，两个触片重新分离答案ABD解析依据日光灯的工作原理可知，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光．辉光产生热量使U形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通．电路接通后，启动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开．点评启动器利用氖管的辉光放电，U形动触片膨胀伸展，与静触片接触，自动把电路接通，电路接通后，氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离电路断开，电路断开时镇流器产生瞬时高电压点亮日光灯．【方法技巧练】断电自感中灯泡亮度变化的分析技巧7．在图3甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()图3A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗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将渐渐变暗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解析甲图中，灯泡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，灯泡A的电流不变，以后电流渐渐变小．因此，灯泡渐渐变暗．乙图中，灯泡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，电感线圈相当于一个电源给灯A供电，因此在这一短暂的时间内，反向流过A的电流是从I L开始逐渐变小的，所以灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗，故选项A、D正确．方法总结在开关断开时，电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后电流开始缓慢减小到零，断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于当初两支路中电流大小的关系．8．如图4所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是()图4答案D解析开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，灯泡支路的电流立即减为零，但是自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小为零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对．方法总结解图象问题时，先要搞清楚研究什么元件上的电流随时间的变化关系；其次要根据线圈的自感电动势引起的感应电流的方向与原来电流的方向是相同还是相反、大小如何变化等因素来确定图象．1．关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是()A．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大B．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大C．自感电动势的方向总与原电流的方向相反D．当通过导体的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同答案BD图52．某线圈通有如图5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末答案BD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0～1 s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 s～2 s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 s～3 s、3 s～4 s内可得正确选项为B、D.3．关于日光灯管内气体导电的说法中，正确的是()A．点燃日光灯时，激发气体导电的电压比220 V低得多B．点燃日光灯时，激发气体导电的电压比220 V高得多C．日光灯正常发光后，加在灯管两端的电压比220 V低D．日光灯正常发光后，加在灯管两端的电压比220 V高答案BC4．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是()A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用C．起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)D．以上说法均不正确答案C5．如图6所示是演示自感现象的实验电路图．下列说法中正确的是()图6A.在断开开关S后的一段短暂时间里，A中仍有电流通过，方向为a→bB.在断开开关S后的一段短暂时间里，L中仍有电流通过，方向为a→bC.在断开开关S后，存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能D.在断开开关S后，存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能答案BC b，在灯A中为b→b，在灯A中为b→a；断开开关后，灯泡要逐渐熄灭，电流减小，磁场能转化为电能．6．如图7所示，对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间，会看到灯A更亮的闪一下再熄灭．设S闭合时，灯中电流为I灯，线圈L中电流为I L，断开瞬间灯A中电流为I灯′，线圈L中电流为I L′，则()图7A．I灯<I灯′，I L≥I L′B．I灯＝I灯′，I L≤I L′C．I灯<I灯′，I L<I L′D．I灯>I灯′，I L≤I L′答案A解析本题的关键是要认清产生自感现象的根本原因，断开S的瞬间，因为I L的减小才产生自感电动势，自感电动势阻碍I L的减小，因此流过线圈L的电流只能是减小而不能是增大，断开瞬间有I L≥I L′，这时L和灯A组成的闭合回路是串联的，在自感电动势的作用下使I L′流过灯A，故I灯′＝I L′.虽然I L′是减小的，但在开始断开的一小段时间内还是比灯A原来的电流I灯大，则有I灯<I灯′，使灯A在S断开瞬间闪亮一下才熄灭．7．如图8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()图8A．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b，表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开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，使指针反偏．由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大，会烧坏表．而先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开S2.→b，表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开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，使指针反偏．由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大，会烧坏表．而先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开S2.8．如图9所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S闭合，下面说法正确的是()图9A．B、C灯同时亮，A灯后亮B．A、B、C灯同时亮，然后A灯逐渐变暗，最后熄灭C．A灯一直不亮，只有B灯和C灯亮D．A、B、C灯同时亮，并且亮暗没有变化答案B9．如图10所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈．当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A，B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()图10A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一下后再熄灭C. 有电流通过B灯,方向为c→dD. 有电流通过A灯,方向为b→a答案AD解析S2断开而只闭合S1，稳定时，A，B两灯一样亮,可知线圈L的电阻也是R。

2018-2019物理同步人教版选修3-2课时跟踪检测：(五)互感和自感含答案

课时跟踪检测（五）互感和自感1．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解析：选D自感系数是线圈本身的固有属性，只决定于线圈长短、粗细、匝数、有无铁芯等因素，而与电流变化快慢等外部因素无关。

自感电动势的大小与线圈自感系数及电流变化率有关，A、B、C错，D对。

2.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”，如图所示。

试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是()A．先由P→Q，再由Q→P B．先由Q→P，再由P→QC．始终由Q→P D．始终由P→Q解析：选C S从“1”扳开瞬间，B中磁通量减小，由楞次定律及安培定则得R上电流由Q→P；接触“2”的瞬间，B中磁通量反向增加，R上电流由Q→P。

故正确选项为C。

3.图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、电阻R0、开关S1和电池E可构成闭合回路。

线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向。

当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负。

开关S1和S2都处于断开状态。

设在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线是()解析：选A在t＝0时刻，接通开关S1，通过线圈的电流从无到有，因自感电动势的产生，电流逐渐增大直到稳定，在t＝t1时刻，再接通S2时，线圈中的电流将减小，因自感电动势的存在，电流逐渐减小为零，由楞次定律可知，线圈中电流的方向不变，故只有选项A正确。

4.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，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()A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管长度不变解析：选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。

高中-物理-教科版-选修3-2-4.电容器(电感器)在交流电路中的作用

4.电容器在交流电路中的作用[先填空]1．电容器对交流电的导通作用(1)实验电路(如图241)图241(2)实验现象：电路中串有电容器时，接通电源，灯泡不亮；接通电源时，灯泡亮．(3)实验结论：能够通过电容器，不能通过电容器．(4)电容器导通交流电的实质电容器接入交变电路时，使电容器反复地和，使电路中形成交变电流．2．电容器对交流电的阻碍作用(1)容抗：电容器对交流电的作用称为容抗．(2)容抗大小的影响因素容抗的大小跟电容和交流电的频率有关．电容、频率，容抗越大，容抗大小的公式是X C＝1 2πfC.(3)电容的作用：交流，直流，通，阻．3．电容器在电子技术中的应用(1)隔直电容：利用了电容器、的性质．只让交流信号通过而直流成分不能通过．如图242甲所示．(2)旁路电容：利用了电容器对电流阻碍小而对电流阻碍作用大的特性．低频信号不能通过而高频干扰信号可以通过，如图242乙所示．甲乙图242[再判断](1)对于同一个电容器，容抗可以发生变化．()(2)在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器．()(3)电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地．()[后思考]电阻、容抗对电流的阻碍作用相同吗？[合作探讨]探讨1：试解释为什么交变电流能够“通过”电容器．探讨2：从能量转化的角度分析交变电流通过电容器时能量的转化情况．[核心点击]1．对电容器容抗的理解(1)产生原因电容器的极板充电带有电荷后，会产生阻碍电流的反向电压，从而对继续充电产生阻碍作用．(2)相关因素①电容：电容器的电容越大，充电过程中两极间电压增长越慢，对继续充电阻碍作用越小．②频率：交流电频率越高，电流方向变化越快，对继续充电的阻碍作用越小．2．电容器在电子技术中的两种应用(1)隔直电容器：如图243所示，作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器．起这样作用的电容器电容要大些．图243图244(2)高频旁路电容器：如图244所示，作用是“通高频，阻低频”，因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大，即电容器对低频交变电流阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小，起这样作用的电容器电容要小些．1．电容对交变电流影响的下列说法中，错误的是()A．交变电流能通过电容器B．电容器具有通直流、阻交流的作用C．电容器电容较小，它具有通高频、阻低频的作用D．电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小2．(多选)如图245所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交流电源的频率增加时()图245A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．灯泡变暗D．灯泡变亮3．(多选)如图246所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是()图246A．把电介质插入电容器，灯泡变亮B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮C．减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗D．使交变电流频率减小，灯泡变暗1．电容器通交变电流的实质是充放电．2．决定容抗大小的因素：电容器电容的大小和电源的频率．交变电流的频率越高，容抗越小；交变电流的频率越低，容抗越大．5.电感器在交流电路中的作用[先填空]1．电感器对交流电的阻碍作用(1)感抗：表示电感器对交流电的大小．(2)影响感抗大小的因素线圈的(即)越大，交流电的越高，对交流电的阻碍作用，即感抗越大．感抗大小的公式是X L＝2πfL.2．电感器在电子技术中的应用(1)低频扼流圈特点：电感、电阻，感抗．对交流电产生较大的感抗．作用：可用来“、”．(2)高频扼流圈特点：匝数较，自感系数，感抗较，对交流电产生较大的感抗．作用：“、”．[再判断](1)电感器的感抗只由线圈本身决定．()(2)电感器对直流电的阻碍作用也较大．()(3)电感器对直流没有阻碍作用，对所有交流电的阻碍作用都一样．()[后思考]电感线圈对交变电流的阻碍作用为什么随线圈的自感系数、交变电流的频率的增大而增大？[合作探讨]探讨1：在忽略线圈电阻的情况下，电感线圈对恒定电流有阻碍作用吗？探讨2：分析交变电流通过电感线圈时能量转化的情况．[核心点击]1．电感器由导线绕成的各种形状的线圈，电感器用字母“L”及电路符号“”表示．2．电感对交变电流的阻碍作用的成因交变电流通过电感器时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流的变化，故电感器表现出对交变电流的阻碍作用．3．扼流圈及其作用(1)低频扼流圈，线圈绕在铁芯上，匝数为几千甚至超过一万，自感系数较大，对低频电流感抗也较大，所以有“通直流、阻交流”的作用．(2)高频扼流圈，线圈绕在铁氧体芯上，匝数有几百或几十，自感系数较小，只对高频电流有较大的阻碍作用，对低频电流和直流阻碍都很小，所以有“通直流、通低频，阻高频”的作用．4．(多选)电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是()A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C．电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大5．交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则()A．I′＞I B．I′＜IC．I′＝I D．无法比较6. (多选)在如图247所示的电路中，L为电感线圈，L1为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压u＝2202sin 100πt V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为60 Hz，下列说法正确的有()图247A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．灯泡变亮D．灯泡变暗1．电感器的感抗，是由于变化的电流在线圈中产生的感应电动势引起的，与制成线圈导体的电阻无关．2．电感器的感抗不仅与线圈本身的自感系数有关，还与电流的频率有关，电流的频率越大感抗就越大．。

2017_2018学年高中物理课时跟踪检测(四)自感教科版选修3_2

3. (多选)如图1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。

教科版高中物理选修3-2：电感器在交流电路中的作用

针对训练如图所示，输入端 ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)( ) A．直流成分只能从L通过 B．交流成分只能从R通过 C．通过R的既有直流成分又有交流成分 D．通过L的交流成分比通过R 的交流成分必定要少
通直流阻交流
大部分交流成分通过R，L的直流电阻与R相同，对交流的阻碍作用要大于电阻R，多数交流成分通过R
自感系数很小
电容很小
L对高频的阻碍作用 C对高频的旁路作用
4．如图所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220 V,50 Hz的交流电源，以下叙述中正确的是( ) A．改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变 B．改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮 C．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变 D．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗
三、电阻、电感、电容的作用及区别
1．容抗的大小除了与电容自身的性质有关，还与交变电流的频率有关．若用 XC 表示容抗，则 XC＝2π1fC.
2．感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关，若用XL表示感抗，则XL＝2πfL.
3．电阻R无论对直流还是交流，阻碍作用相同，只取决于电阻本身．
第4节
电容器在交流电路中的作用
教学目标
1 理通过解实楞验次理定解律电的容内器容对，交并流应电用的楞导次通定、律阻判碍定作感用应及电其流在的电对交流电的阻碍作用及其在电子技术中的应
用
3
了解容抗、感抗和哪些因素有关，知道电阻、容抗、感抗的区别
一、理解电容器对交变电流的阻碍作用

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教科版高中物理教材目次【2 】高中物理必修1第一章活动的描写1．质点参考点空间时光2．地位变化的描写位移3．直线活动中位移随时光变化的图像4．活动快慢与偏向的描写速度5．直线活动中速度随时光变化的图像6．速度变化快慢的描写加快度7．匀变速直线活动的纪律8．匀变速直线活动纪律的运用9．匀变速直线活动的加快度测定第二章力1．力2．重力3．弹力4．摩擦力5．力的合成6．力的分化第三章牛顿活动定律1．亚里士多德到伽利略2．牛顿第必定律3．牛顿第二定律4．牛顿第三定律5．牛顿活动定律的运用6．自由落体活动7．超重与掉重8．汽车安全运行与牛顿活动第四章物体的均衡1．共点力感化下物体的均衡2．共点力均衡前提的运用3．均衡的稳固性高中物理必修二第一章抛体的活动1．曲线活动2．活动的合成与分化3．平抛活动4．斜抛活动第二章圆周活动1．描写圆周活动2．圆周活动的向心力3．匀速圆周活动的实例剖析4．圆周活动与人类文明第三章万有引力定律1．天体活动2．万有引力定律3．万有引力定律的运用4．人造卫星宇宙速度第四章机械能和能源1．功2．功率3．动能与势能4．动能的定理5．机械能守恒定律6．能源的开辟与运用第五章经典力学的成就与局限性1．经典力学的成就与局限性2．懂得相对论3．初识量子论选修3-1第一章电场1．电荷电荷守恒定律2．库仑定律3．电场电场强度和电场线4．电势差5．电势差与电场强度的关系6．电容器和电容7．静电的运用及伤害第二章直流电路1．欧姆定律2．电阻定律3．焦耳定律4．电阻的串联.并联及其运用5．伏安法测电阻6．电源的电动势和内阻7．闭合电路的欧姆定律8．欧姆表.多用电表9．逻辑电路和掌握电路第三章磁场1．磁现象磁场2．磁感应强度磁通量3．磁场对电流的感化——安培力4．磁场对活动电荷的感化——洛伦兹力5．洛伦兹力的运用选修3-2第一章电磁感应1．电磁感应现象的发明2．感应电流产生的前提3．法拉第电磁感应定律4．楞次定律5．电磁感应中的能量转化守恒6．自感日光灯7．涡流第二章交变电流1．交变电流2．描写正弦交换电的物理量3．试验：演习运用示波器4．电容器在交换电路中的感化5．电感器在交换电路中的感化6．变压器7．电能的输送第三章传感器1．传感器2．温度传感器和光电式传感器3．生涯中的传感器4．试验探讨：简略的光控和温控电路选修3-3第一章分子动理论与统计思惟1．物体是由大量分子构成的2．分子的热活动3．分子间的互相感化力4．统计纪律分子活动速度散布5．温度内能气体的压强6．试验探讨：用油膜法估测油酸分子的大小第二章固体和液体1．晶体和非晶体2．半导体3．液体的表面张力4．液晶第三章气体1．气体试验定律2．气体试验定律的微不雅说明及图像表示3．幻想气体4．饱和汽与未饱和汽5．空气的温度第四章能量守恒与热力学定律1．能量守恒定律的发明2．热力学第必定律3．宏不雅热进程的偏向性4．热力学第二定律5．熵概念初步第五章能源与可中断成长1．能源与人类生计的关系2．能源运用与情况问题3．可中断成长计谋选修3-4第一章机械振动1．简谐活动2．单摆3．简谐活动的图像和公式4．阻尼振动受迫振动5．试验探讨：用单摆测定重力加快度第二章机械波1．机械波的形成和传播2．横波的图像3．波的频率和波速4．惠更新道理波的反射与折射5．波的干射衍射6．多普勒效应第三章电磁振荡电磁波1．电磁振荡2．电磁场和电磁波3．电磁波谱电磁波的运用4．无线电波的发射.传播和吸收第四章光的折射1．光的折射定律2．试验探讨：测定玻璃的折射率3．光的全反射第五章光的波动性1．光的干预2．试验探讨：用双缝干预油光的波长3．光的衍射与偏振4．激光第六章相对论1．经典时空不雅2．狭义相对论的两个根本假设3．相对论时空不雅4．相对论的速度变换定律质量和能量的关系5．广义相对论选修3-5第一章碰撞与动量守恒1．碰撞2．动量3．动量守恒定律4．动量守恒定律的运用第二章原子构造1．电子2．原子的核式构造模子3．光谱氢原子光谱4．玻尔的原子模子能级第三章原子核1．原子核的构成与核力2．放射性衰变3．放射性的运用.伤害与防护4．原子核的联合能5．核裂变6．核聚变7．粒子物理学简介第四章波粒二象性1．量子概念的诞生2．光电效应与光量子假说3．光的波粒二象性4．什物粒子的波粒二象性5．不肯定关系。

高中创新设计物理教科版选修3-4学案：第3章第1、2讲电磁振荡电磁场和电磁波 Word版含解析

第1讲电磁振荡第2讲电磁场和电磁波[目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的振荡过程,会求LC振荡电路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义.4.了解电磁波的特点及其发展过程,通过电磁波体会电磁场的物理性质、一、电磁振荡1、振荡电流的产生电磁振荡( 1 )振荡电流和振荡电路①振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流、②振荡电路:能够产生振荡电流的电路、由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路、( 2 )电磁振荡的过程放电过程:由于电感线圈对交变电流的阻碍作用,放电电流由零逐渐增大,线圈产生的磁场逐渐增强,电容器里的电场逐渐减弱,电场能逐渐转化为磁场能、放电完毕后,电场能全部转化为磁场能、充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流保持原来的方向继续流动,电容器将进行反向充电,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能、充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为电场能. 此后电容器再放电,再充电、( 3 )电磁振荡电容器不断地充电和放电,电路中就出现了周期性变化的振荡电流,这种现象叫做电磁振荡、2、无阻尼振荡和阻尼振荡( 1 )在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,如图1甲、( 2 )由于电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成内能,还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了、这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡、这种振荡叫做阻尼振荡、如图乙、图13、电磁振荡的周期和频率( 1 )电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期.1 s 内完成周期性变化的次数叫频率、( 2 )振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期、固有频率,简称振荡电路的周期和频率、( 3 )LC 振荡电路的周期T 和频率f 跟电感线圈的电感L 和电容器的电容C 的关系是T ＝2πLC 、f ＝12πLC . 二、电磁场和电磁波1、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设( 1 )变化的磁场能够在周围空间产生电场、( 2 )变化的电场能够在周围空间产生磁场、2、电磁场如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间引起变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间引起变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场、3、电磁波( 1 )产生:由变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波、( 2 )麦克斯韦在1865年从理论上预见了电磁波的存在,1888年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在、赫兹还运用自己精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率,得到了电磁波的传播速度,证实了这个速度等于光速、( 3 )电磁波的波长λ、波速v 和周期T 、频率f 的关系:λ＝v T ＝v f. ( 4 )电磁波在真空中的传播速度v ＝c ≈3×108 m/s.一、电磁振荡中各物理量的变化情况如图2所示图2【例1】( 多选)某时刻LC振荡电路的状态如图3所示,则此时刻( )图3A、振荡电流i在减小B、振荡电流i在增大C、电场能正在向磁场能转化D、磁场能正在向电场能转化详细解析图中电容器上极板带正电荷,根据振荡电流方向可知负电荷向下极板聚集,所以电容器正在充电,电容器充电的过程中,电流减小,磁场能向电场能转化,所以A、D选项正确、正确答案AD二、对麦克斯韦电磁场理论的理解1、恒定的磁场不会产生电场,同样,恒定的电场也不会产生磁场、2、均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,同样,均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场、3、振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场,同样,振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场、【例2】关于电磁场理论,下列说法正确的是( )A、在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B、在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C、均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D、周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场详细解析根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场能产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场才产生变化的磁场、正确答案 D针对训练某电路中电场随时间变化的图像如图所示,能发射电磁波的电场是( )详细解析图A中电场不随时间变化,不会产生磁场；图B和图C中电场都随时间做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,进而能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,能发射电磁波、正确答案 D三、电磁波与机械波的比较1、电磁波和机械波的共同点( 1 )二者都能产生干涉和衍射、( 2 )二者在不同介质中传播时频率不变、( 3 )二者都满足波的公式v＝λT＝λf.2、电磁波和机械波的区别( 1 )二者本质不同电磁波是电磁场的传播,机械波是质点机械振动的传播、( 2 )传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应,机械波的传播机理是质点间的机械作用、( 3 )电磁波传播不需要介质,而机械波传播需要介质、( 4 )电磁波是横波,机械波既有横波又有纵波,甚至有的机械波同时有横波和纵波,例如地震波、【例3】( 多选)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是( )A、机械波和电磁波,本质上是一致的B、机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关,而且与电磁波的频率有关C、机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波D、它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象详细解析机械波由振动产生；电磁波由周期性变化的电场( 或磁场)产生,机械波是能量波,传播需要介质,速度由介质决定,电磁波是物质波,波速由介质和自身的频率共同决定；机械波有横波,也有纵波,而电磁波一定是横波,它们都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象,故选项B、C、D正确、正确答案BCD借题发挥机械波的传播速度完全由介质决定,而电磁波的传播速度是由介质和频率共同决定.电磁振荡1、( 多选)在LC回路中,电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图4所示,则( )图4A、在时刻t1,电路中的电流最大B、在时刻t2,电路中的磁场能最大C、从时刻t2至t3,电路的电场能不断增大D、从时刻t3至t4,电容器的带电荷量不断增大详细解析电磁振荡中的物理量可分为两组:①电容器带电荷量q、极板间电压u、电场强度E及电场能为一组、②自感线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能为一组、同组量的大小变化规律一致,同增同减同为最大或为零值；异组量的大小变化规律相反、若q、E、u 等量按正弦规律变化,则i、B等量必按余弦规律变化、根据上述分析由题图可以看出,本题正确选项为A、D.正确答案AD2、在LC振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍( )A、自感L和电容C都增大一倍B、自感L增大一倍,电容C减小一半C、自感L减小一半,电容C增大一倍D、自感L和电容C都减小一半详细解析据LC振荡电路频率公式f＝12πLC,当L、C都减小一半时,f增大一倍,故选项D是正确的、正确答案 D麦克斯韦电磁场理论3、用麦克斯韦的电磁场理论判断,图中表示电场( 或磁场)产生磁场( 或电场)的正确图像是( )详细解析A图中的左图磁场是稳定的,由麦克斯韦的电磁场理论可知,其周围空间不会产生电场,A图中的右图是错误的；B图中的左图是均匀变化的电场,应该产生稳定的磁场,右图的磁场应是稳定的,所以B图错误；C图中的左图是振荡的磁场,它能产生同频率的振荡电场,且相位相差π2,C图是正确的；D图中的左图是振荡的电场,在其周围空间产生振荡的磁场,但是右图中的图像与左图相比较,相位相差π,故D图错误、正确答案 C电磁波的特点4、( 多选)下列关于电磁波的说法中,正确的是( )A、电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC、电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D、电磁波不能产生干涉、衍射现象详细解析电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3×108m/s,且c＝λf,从一种介质进入另一种介质,频率不变,但速度、波长会变、电磁波仍具有波的特征,电磁波只有在真空中的速度才为3×108 m/s,在其他介质中的传播速度小于3×108 m/s.正确答案AC题组一麦克斯韦电磁场理论1、建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是( )A、法拉第B、奥斯特C、赫兹D、麦克斯韦详细解析麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在,选项D正确、正确答案 D2、( 多选)下列说法正确的是( )A、变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关B、恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场C、稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场D、均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场详细解析变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流、若无闭合回路电场仍然存在,A正确；电场按其是否随时间变化分为稳定电场( 静电场)和变化电场( 如运动电荷形成的电场),稳定电场不产生磁场,只有变化的电场周围空间才存在对应磁场,故C错,D对；恒定电流周围存在稳定磁场,B对、正确答案ABD3、下列关于电磁波的说法正确的是( )A、电磁波只能在真空中传播B、电场随时间变化时一定产生电磁波C、做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D、麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在详细解析电磁波既可以在真空中传播,也可在其他介质中传播,选项A错误；只有变化的电场才能产生磁场,也只有变化的磁场才能产生电场,选项B错误；做变速运动的电荷对应变化的电场,激发磁场,相当于变化的电流,产生变化的磁场,产生电磁波,选项C正确；电磁波的存在首先由赫兹实验证实,选项D错误、正确答案 C4、( 多选 )某空间出现了如图1所示的一组闭合电场线,这可能是( )图1A 、沿AB 方向磁场在迅速减弱B 、沿AB 方向磁场在迅速增强C 、沿BA 方向磁场在迅速增强D 、沿BA 方向磁场在迅速减弱详细解析根据电磁感应,闭合回路中的磁通量发生变化时,使闭合回路中产生感应电流,该电流可用楞次定律判断、根据麦克斯韦电磁场理论,闭合回路中产生感应电流,是因为闭合回路中的自由电荷受到了电场力作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合回路没有关系,故空间内磁场变化产生的电场方向,仍然可用楞次定律判断,四指环绕方向即为感应电场的方向,由此可知,选项A 、C 正确、正确答案 AC题组二电磁波的特点5、所有电磁波在真空中传播时,具有的相同物理量是( )A 、频率B 、波长C 、能量D 、波速详细解析不同电磁波在真空中传播时,只有速度相同,即为光速、正确答案 D6、当电磁波的频率减小时,它在真空中的波长将( )A 、不变B 、增大C 、减小D 、无法确定详细解析电磁波的波长为:λ＝c f,频率减小,波长增大,选项B 正确、正确答案 B7、( 多选 )以下关于电磁波的说法中正确的是( )A 、只要电场或磁场发生变化,就能产生电磁波B 、电磁波传播需要介质C 、电磁振荡一旦停止,电磁波仍能独立存在D 、电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随有能量向外传递的详细解析如果电场( 或磁场)是均匀变化的,产生的磁场( 或电场)是稳定的,就不能再产生新的电场( 或磁场),也就不能产生电磁波；电磁波不同于机械波,它的传播不需要介质；电磁振荡停止后,电磁波仍独立存在；电磁波具有能量,它的传播是伴随有能量传递的、故选C、D.正确答案CD8、有关电磁波和声波,下列说法错误．．的是( )A、电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B、由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大C、电磁波是横波,声波也是横波D、由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长详细解析电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,故选项A正确；电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气中大,故选项B正确；电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直,是横波,而声波是纵波,故选项C错误；电磁波由空气进入水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变长,故选项D正确、正确答案 C题组三电磁振荡9、( 多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是( )A、电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B、电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C、电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D、电荷量减小的过程中,电路中的磁场能转化为电场能详细解析电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错；电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对；电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对；同理可判断D错、正确答案BC10、LC振荡电路中,平行板电容器两极板间电场强度随时间变化关系如图2所示,则与该图中A点相对应的是( )图2A、电路中的振荡电流最大B、电路中的磁场能最大C、电路中的振荡电流为零D、电容器两极板所带电荷量最少详细解析图像中的A点表示电场强度负向最大,此时电路中的振荡电流为零、磁场能最小、电容器所带电荷量最大,选项C正确、正确答案 C11、在LC回路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是( )A、电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期B、当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零C、提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大D、要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积详细解析电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A错误；电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B错误；振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压等无关,C 错误；提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小C,达到增大振荡频率的目的,D正确、正确答案 D12、( 多选)一台电子钟,是利用LC振荡电路来制成的,在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快1 min,造成这种现象的可能原因是( )A、L不变C变大了B、L不变C变小了C、L变小了C不变D、L、C均减小了详细解析由题意可知,LC振荡电路的周期T变小了,根据周期公式T＝2πLC,选项B、C、D正确、正确答案BCD13、( 多选)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图3所示,则( )翰翰说设计图3A、若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB、若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C、若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上极板带正电D、若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b详细解析若磁场正在减弱,则电流在减小,是充电过程,根据安培定则可确定电流由b向a,电场能增大,上极板带负电,故选项A、B正确；若磁场正在增强,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,可判断电流由b向a,上极板带正电,故选项C正确,D错误、正确答案ABC。

高中物理教科版选修3-2课件：2-4、5 电容器、电感器在交流电路中的作用

A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈 B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈 C．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈 D．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
解析：a起到的作用是让高频成分通过，所以a的作用效果为通高频、阻低频，所以a应为电容器，且为高频旁路电容器，电容较小。b起到的作用是通低频、阻高频，所以应该选择高频扼流圈。选项C正确。
A．三灯亮度不变 C．a不变，b变亮，c变暗
B．三灯均变亮 D．a不变，b变暗，c变亮
[分析] 解答本题时要注意以下两点： (1)电阻、电感器和电容器对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关。 (2)明确交变电流的频率增大时电阻、感抗、容抗的变化情况，进而判断灯泡的亮度变化情况。
[解析] 此题主要考查电感器、电容器对交变电流的影响，也就是感抗、容抗与交变电流频率的关系。具体解题过程如下：
答案：C
No.2 含电感器、电容器电路的分析例 2 如图所示电路中，a、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L 是一个 25 mH 的高频扼流圈，C 是一个 100 pF 的电容器，R 是负载电阻。下列说法中正确的是( )
A．L 的作用是“通低频、阻高频” B．C 的作用是“通交流、隔直流” C．C 的作用是“通高频、阻低频” D．通过 R 的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比
解析：感抗产生的机理就是通过电感的电流发生变化，电感中会产生自感电动势阻碍原电流的变化，这种对变化电流的阻碍作用就是感抗。此过程中电感存储的电能没有消耗，交变电流频率越大，自感电动势越大，产生的阻碍作用越强；线圈自感系数越大，感抗越大，产生的自感电动势也越大，阻碍作用也越大，所以只有A、C对。
L2、L3亮度相同

教科版高中物理选修3-2第二5电容器在交流电路中的作用电感器在交流电路中的教案教学设计

学案5 电容器在交流电路中的作用电感器在交流电路中的作用[学习目标定位] 1.通过演示实验了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用.2.知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关.3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用．1．线圈的横截面积越大，匝数越多，线圈的自感系数越大，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多．2．平行板电容器的电容决定式C ＝εr S 4πkd ，电容的定义式C ＝Q U. 3．由于导体线圈自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象．一、电容器对交流电的导通作用电容器接入交变电路中时，电容器反复地充电和放电，形成交变电流，表现为交流“通过”了电容器．二、电容器对交流电的阻碍作用1．容抗：电容器对交流电的阻碍作用称为容抗．2．电容越小，交流电的频率越低，容抗越大．三、电容器在电子技术中的应用1．隔直电容：如图1甲，直流不能通过电容器C ，只能经电阻R 形成回路．2．旁路电容：如图乙，C 的电容较小，低频信号不能通过，但高频干扰信号可以通过．图1四、电感器对交流电的阻碍作用1．感抗：电感器对交流电的阻碍作用称为感抗．2．线圈的电感(即自感系数L )越大，交流电的频率越高，感抗越大．五、电感器在电子技术中的应用1．低频扼流圈：通直流、阻交流．2．高频扼流圈：通低频、阻高频．解决学生疑难点一、电容器对交流电的阻碍作用[问题设计]如图2甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情况．图2(1)分析电容器能通交流的原因．(2)若把图乙中的电容器去掉，变成图丙所示电路，会发生什么现象？说明了什么？(3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？答案(1)把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从极板上流出，在电路中形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质．(2)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用．(3)电容变大时，灯泡变亮；频率增大时，灯泡变亮．[要点提炼]1．电容器能通交变电流，并不是电荷真的穿过了电容器．2．电容器对交变电流的阻碍作用：电源电压推动自由电荷定向移动时，电容器极板上积累的电荷会阻碍自由电荷向此方向定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用．3．决定容抗的两个因素：电容器的电容和交流电的频率．4．电容器在电路中的作用：通交流，阻直流，通高频，阻低频．二、电感器对交流电的阻碍作用[问题设计]如图3所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，取直流电源的电压与交流电压的有效值相等．图3(1)对比两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用．(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大．[要点提炼]1．电感器的感抗是由变化的电流在线圈中产生的感应电动势引起的，与制成线圈导体的电阻无关．2．感抗的两个决定因素：(1)线圈的自感系数；(2)交变电流的频率．3．电感线圈在电路中的作用(1)通直流，阻交流；(2)通低频，阻高频．一、对容抗的理解例1如图4所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是()图4A．把电介质插入电容器，灯泡变亮B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C．减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗D．使交变电流频率减小，灯泡变暗解析把电介质插入电容器，电容变大，容抗变小，电容器对交变电流阻碍作用变小，所以灯泡变亮，故A正确；增大电容器两极板间的距离，电容变小，电容器对交变电流阻碍作用变大，所以灯泡变暗，故B错误；减小电容器两极板间的正对面积，电容变小，灯泡变暗，故C正确；使交变电流频率减小，电容器对交变电流阻碍作用变大，灯泡变暗，故D 正确．答案ACD二、对感抗的理解例2如图5所示的实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面叙述正确的是()图5A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C．S掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗解析线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，当交流电频率减小时，感抗变小，灯变亮，并且是有铁芯时感抗更大，故铁芯抽出时灯变亮．答案AC三、电阻、感抗、容抗的对比例3如图6所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C 串联，然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是()图6A．三灯亮度不变B．三灯均变亮C．L1亮度不变、L2变亮、L3变暗D．L1亮度不变、L2变暗、L3变亮解析当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此L3变亮，L2变暗．又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故L1亮度不变，所以选D.答案 D四、电感器、电容器在电路中的应用例4在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分，又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输送到再下一级，可以采用如图7所示电路，其中a、b应选择的元件是()图7A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈解析电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容较小，所以a处放电容较小的电容器，电感线圈在该电路中要求起到通低频、阻高频的作用，b处接一个高频扼流圈，D 对．答案 D1．(对容抗的理解)如图8所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增大时()图8A．电容器电容增大B．电容器电容减小C．灯变暗D．灯变亮答案 D解析电容器的电容是由电容器本身的特性决定的，与外加的交流电源的频率无关，选项A、B错误．当交流电源的频率增大时，电容器充、放电的速度加快，电容器的容抗减小，电流增大，灯变亮．2.(对感抗的理解)在如图9所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin (100πt) V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是()图9A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．灯泡变暗D．灯泡变亮答案BC解析由u＝2202sin (100πt) V，可得电源原来的频率f＝ω2π＝100π2πHz＝50 Hz，当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时，线圈的感抗增大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U L，设灯泡两端电压为U R，则电源电压的有效值为U＝U L＋U R，因U R＝IR，故电流I减小时，U R减小．因电源电压的有效值保持不变，故U L＝U－U R增大，选项B正确．3．(电阻、感抗、容抗的对比)如图10所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时()图10A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮答案 D解析开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过，开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容C“隔直、通交”；电感L“阻交、通直”；R对交流、直流有相同的阻抗．可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮．题组一对容抗的理解1．对交变电流通过电容器的理解正确的是()A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两极板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)答案CD解析电流能“通过”电容器，并非自由电荷真的通过电容器两极板间的绝缘介质，而是交变电流交替对电容器充、放电，电路中有了电流，表现为交变电流通过了电容器．2．有两个电容器的电容分别为C1＝5 μF和C2＝3 μF，分别加在峰值一定的正弦交流电源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电流最大()A．在C1上所加交变电流频率为50 HzB．在C2上所加交变电流的频率为50 HzC．在C1上所加交变电流的频率为100 HzD．在C2上所加交变电流的频率为100 Hz答案 C解析电容越大，电流频率越大，容抗越小，电流越容易通过电容器．C1>C2,100 Hz>50 Hz，所以C正确．3．如图1所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是()图1A．使发电机F的转速增大B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间的距离增大答案 A解析当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A 项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电源的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D两项均错误．题组二对感抗的理解4．一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图2所示．一铁棒插进线圈后，该灯将()图2A．变亮B．变暗C．对灯的亮度没影响D．无法判断答案 B解析在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是阻碍电流变化，正是这种阻碍变化的特性，使线圈产生了感抗．加入铁芯改变了电感线圈的自感系数，使自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡两端的电压减小，所以灯变暗．5．如图3所示，输入端a、b的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻不为零)()图3A．直流成分只能从L通过B．交流成分只能从R通过C．通过R的既有直流成分又有交流成分D．通过L的直流成分比通过R的直流成分要大答案CD解析由于线圈L直流电阻不为零，所以有直流通过R，而线圈对交流有阻碍作用，因此也有交流成分通过R，B错，C正确；由于R对交流也有阻碍作用，所以也有交流成分通过L，A错；因为线圈的直流电阻一般都很小，所以通过线圈的直流成分比通过R的要大，D正确．题组三电阻、感抗、容抗的对比6．如图4所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是()图4A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管答案 B解析由a、b接直流电流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b 接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确．7.如图5所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯L1变亮，灯L2变暗，灯L3不变，则M、N、L中所接元件可能是()图5A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器答案 C题组四电感器、电容器在电路中的应用8.在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图6所示，则下列做法合理的是()图6A．在ab间接入一个电容器B．在ab间接入一个低频扼流圈C．在ab间接入一个高频扼流圈D．在ab间接入一个电容器或高频或低频扼流圈都可以答案 C解析电容器是“通高频，阻低频”，低频扼流圈“通直流，阻交流”，而高频扼流圈“通直流，通低频，阻高频”，C对．9．如图7甲、乙所示是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征，下列判断正确的是()图7A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分答案AC解析当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；乙图中电容器通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误．10.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图8为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则()图8A．甲扬声器是高音扬声器教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流答案BD解析由于L1会“阻高、通低”，C1又“通高、阻低”，因此低频成分通过甲扬声器，故A、C错；C2的作用是“通高、阻低”，L2的作用是“通低、阻高”，故B、D对．教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库。

2018-2019学年高二物理人教版选修3-2课时跟踪检测(七) 互感和自感

课时跟踪检测（七）互感和自感一、单项选择题1．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解析：选D自感系数是线圈本身的固有属性，只由线圈长短、粗细、匝数、有无铁芯等因素决定，而与电流大小、变化快慢等外部因素无关。

自感电动势的大小与线圈自感系数及电流变化率有关，A、B、C错，D对。

2．关于自感现象，下列说法正确的是()A．感应电流一定和原来的电流方向相反B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大解析：选D当电流增大时，感应电流的方向与原来的电流方向相反，当电流减小时，感应电流的方向与原来的电流方向相同，故选项A错误；自感电动势的大小与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B错误，D正确；自感系数只取决于线圈本身的因素，与电流变化情况无关，故选项C错误。

3.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，如图所示，其道理是()A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消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．以上说法均不对解析：选C由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们产生的磁通量相互抵消。

不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以消除了自感现象的影响。

C正确。

4.在如图所示的电路中，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()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．两表指针都向左摆解析：选B当开关S闭合时，流经电感线圈L的电流方向自左向右。