1、1/8 课时分层作业课时分层作业( (八八) ) (建议用时：建议用时：25 分钟分钟) 考点一考点一对互感现象的理解和应用对互感现象的理解和应用 1在无线电技术中在无线电技术中，常有这样的要求常有这样的要求：有两个线圈有两个线圈，要使一个线圈中有电要使一个线圈中有电 流变化时流变化时，对另一个线圈几乎没有影响对另一个线圈几乎没有影响。图中图中，最能符合这样要求的一幅图是最能符合这样要求的一幅图是 () ABCD D线圈有电流通过时产生磁场，对其他线圈有无影响实质是：是否引起线圈有电流通过时产生磁场，对其他线圈有无影响实质是：是否引起 电磁感应现象电磁感应现象即看穿过邻近线圈的磁通量有无变化。
2、通过分析知即看穿过邻近线圈的磁通量有无变化。通过分析知 D 图中一图中一 个线圈产生的磁场很少穿过另一个线圈，因而是最符合要求的。个线圈产生的磁场很少穿过另一个线圈，因而是最符合要求的。 考点二考点二对自感现象的理解和应用对自感现象的理解和应用 2如图所示如图所示，电路中电源内阻不能忽略电路中电源内阻不能忽略， ，电阻电阻 R 的阻值和的阻值和 L 的自感系数都的自感系数都 很大很大，A、B 为两个完全相同的灯泡为两个完全相同的灯泡，当当 S 闭合时闭合时，下列说法正确的是下列说法正确的是() AA 比比 B 先亮先亮，然后然后 A 熄灭熄灭 BB 比比 A 先亮先亮，然后然后 A 逐渐变亮逐
3、渐变亮 CA、B 一起亮一起亮，然后然后 A 熄灭熄灭 DA、B 一起亮一起亮，然后然后 B 熄灭熄灭 B闭合开关的一瞬间闭合开关的一瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍由于线圈中自感电动势的阻碍，B 灯先亮灯先亮，A 灯后灯后 亮，然后亮，然后 A 中电流逐渐增大，中电流逐渐增大，A 灯逐渐变亮。灯逐渐变亮。B 正确。正确。 3如图甲如图甲、乙所示乙所示，电感线圈电感线圈 L 的电阻很小的电阻很小，接通接通 S，使电路达到稳定使电路达到稳定， 灯泡灯泡 A 发光发光，下列说法正确的是下列说法正确的是() 2/8 A在电路甲中在电路甲中，断开断开 S，A 将立即熄灭将立即熄灭 B在电路甲中在电路甲
4、中，断开断开 S，A 将先变得更亮将先变得更亮，然后逐渐变暗然后逐渐变暗 C在电路乙中在电路乙中，断开断开 S，A 将逐渐变暗将逐渐变暗 D在电路乙中在电路乙中，断开断开 S，A 将先变得更亮将先变得更亮，然后渐渐变暗然后渐渐变暗 D题图甲中，灯泡题图甲中，灯泡 A 与电感线圈与电感线圈 L 在同一个支路中，流过的电流相同，在同一个支路中，流过的电流相同， 断开开关断开开关 S 时，线圈时，线圈 L 中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬间不变，然中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬间不变，然 后渐渐变小后渐渐变小，A、B 错误错误；题图乙中题图乙中，灯泡灯泡 A 所在支路的电流比电感线圈所
5、在支所在支路的电流比电感线圈所在支 路的电流要小路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小因为电感线圈的电阻很小)，断开开关断开开关 S 时时，电感线圈的自感电动电感线圈的自感电动 势要阻碍电流变小，此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源势要阻碍电流变小，此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源 给灯泡给灯泡 A 供电。因此反向流过供电。因此反向流过 A 的电流瞬间要变大，然后逐渐变小，所以灯泡的电流瞬间要变大，然后逐渐变小，所以灯泡 要先更亮一下，然后逐渐变暗，要先更亮一下，然后逐渐变暗，C 错误，错误，D 正确。正确。 4如图所示的电路如图所示的电路，可用来测定自感系数较大
6、的线圈的直流电阻可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻， ，线圈两线圈两 端并联一个电压表端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后在实验完毕后，将电将电 路拆开时应路拆开时应() A先断开开关先断开开关 S1B先断开开关先断开开关 S2 C先拆去电流表先拆去电流表D先拆去电阻先拆去电阻 R B该电路实际上就是伏安法测电感线圈的直流电阻的电路，在实验完毕该电路实际上就是伏安法测电感线圈的直流电阻的电路，在实验完毕 后，由于线圈的自感作用，若电路拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。后，由于线圈的自感作用，若电路拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。
7、当当 S1、S2闭合，电路稳定时，线圈中的电流方向是闭合，电路稳定时，线圈中的电流方向是 ab，电压表右端为，电压表右端为“”， 左端为左端为“”， 指针正向偏转指针正向偏转， 若先断开若先断开 S1或先拆电流表或先拆去电阻或先拆电流表或先拆去电阻 R 瞬间瞬间， 线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其其 a 端相当于电源的负极端相当于电源的负极，b 端相当端相当 于电源的正极，此时电压表两端被加了一个反向电压，指针反偏。由于电源的正极，此时电压表两端被加了一个反向电压，指针反偏。由“自感系自感系 数较大的线圈数较大的线圈”知其反偏电压很大，可能会烧坏电压
8、表。若先断开知其反偏电压很大，可能会烧坏电压表。若先断开 S2，由于电，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，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， 3/8 故应先断开故应先断开 S2。 5如图所示如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩闭合电路中的螺线管可自由伸缩， ，螺线管有一定的长度螺线管有一定的长度，灯灯 泡具有一定的亮度泡具有一定的亮度。若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到则将看到 () A灯泡变暗灯泡变暗B灯泡变亮灯泡变亮 C螺线管缩短螺线管缩短D螺线管长度不变螺
9、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。线管变长。 6在如图所示的电路中在如图所示的电路中，L 为电阻很小的线圈为电阻很小的线圈， ，G1和和 G2为零刻度在表盘为零刻度在表盘 中央的两个相同的电流表中央的两个相同的电流表。 当开关当开关 S 闭合时闭合时， 电流表电流表 G1、 G2的指针都偏向右方的指针都偏向右方， 那么当断开开关那么当断开开关 S
10、 时时，将出现的现象是将出现的现象是() AG1和和 G2的指针都立即回到零点的指针都立即回到零点 BG1的指针立即回到零点的指针立即回到零点，而而 G2的指针缓慢地回到零点的指针缓慢地回到零点 CG1的指针缓慢地回到零点的指针缓慢地回到零点，而而 G2的指针先立即偏向左方的指针先立即偏向左方，然后缓慢地然后缓慢地 回到零点回到零点 DG2的指针缓慢地回到零点的指针缓慢地回到零点，而而 G1的指针先立即偏向左方的指针先立即偏向左方，然后缓慢地然后缓慢地 回到零点回到零点 D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
11、向自左向右时，电流表指针应向左偏。当开关向自左向右时，电流表指针应向左偏。当开关 S 断开的瞬间，断开的瞬间，G1中原电流立即中原电流立即 消失消失，而对于而对于 G2所在支路所在支路，由于线圈由于线圈 L 的自感作用的自感作用，电流不会立即消失电流不会立即消失，自感自感 电流沿电流沿 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的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间，即即 G2 中的电流按原方向自右向左逐渐减小为零中的电流按原方向自右向左逐渐减小为零， 此此时时 G1中的电流和原电流方向相反中的电流和原电流方向相反， 变为自左向右，且与变为自左向右，且与 G2中的电流
12、同时缓慢减小为零，故选项中的电流同时缓慢减小为零，故选项 D 正确。正确。 4/8 7在制作精密电阻时在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现 象象，采取了双线绕法采取了双线绕法，如图所示如图所示，其道理是其道理是() A当电路中的电流变化时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两股导线中产生的
13、磁通量互相抵消 D以上说法均不对以上说法均不对 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。除了自感现象的影响。 考点三考点三自感现象中的图像问题自感现象中的图像问题 8(多选多选)如图是用电流传感器如图是用电流传感器(相当于电流表相当于电流表，其内阻可以忽略不计其内阻可以忽略不计)研究自研究自 感现象的实验电路感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为图中两个
14、电阻的阻值均为 R，L 是一个自感系数足够大的自是一个自感系数足够大的自 感线圈感线圈， 其直流电阻值也为其直流电阻值也为 R。 下图是某同学画出的在下图是某同学画出的在 t0时刻开关时刻开关 S 切换前后切换前后， 通过传感器的电流随时间变化的图像通过传感器的电流随时间变化的图像。关于这些图像关于这些图像，下列说法正确的是下列说法正确的是() A图甲是开关图甲是开关 S 由断开变为闭合由断开变为闭合，通过传感器通过传感器 1 的电流随时间变化的情况的电流随时间变化的情况 B图乙是开关图乙是开关 S 由断开变为闭合由断开变为闭合，通过传感器通过传感器 1 的电流随时间变化的情况的电流随时间变化
15、的情况 C图丙是开关图丙是开关 S 由闭合变为断开由闭合变为断开，通过传感器通过传感器 2 的电流随时间变化的情况 的电流随时间变化的情况 D图丁是开关图丁是开关 S 由闭合变为断开由闭合变为断开，通过传感器通过传感器 2 的电流随时间变化的情况的电流随时间变化的情况 BC开关开关 S 由断开变为闭合由断开变为闭合，电源与传感器电源与传感器 2 组成的回路立即有电流组成的回路立即有电流，而而 线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的增加，通过线圈的电流要慢慢增加，所以线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的增加，通过线圈的电流要慢慢增加，所以 5/8 干路电流干路电流(通过传感器通过传感器 1 的电流的电流)
16、也要慢慢增加也要慢慢增加，故故 A 错误错误，B 正确正确；开关开关 S 由闭由闭 合变为断开，通过传感器合变为断开，通过传感器 1 的电流立即消失，而电感这一支路，由于电感阻碍的电流立即消失，而电感这一支路，由于电感阻碍 电流的减小电流的减小，该电流又通过传感器该电流又通过传感器 2，只是电流的方向与以前相反只是电流的方向与以前相反，且通过传感且通过传感 器器 2 的电流逐渐减小，故的电流逐渐减小，故 C 正确，正确，D 错误。错误。 9如图所示的电路中如图所示的电路中，L 是一个自感系数很大是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈直流电阻不计的线圈，L1、 L2和和 L3是是 3 个完全相同
17、的灯泡个完全相同的灯泡，E 是内阻不计的电源是内阻不计的电源。在在 t0 时刻时刻，闭合开闭合开关关 S，电路稳定后在电路稳定后在 t1时刻断开开关时刻断开开关 S。规定以电路稳定时流过规定以电路稳定时流过 L1、L2 的电流方的电流方 向为正方向向为正方向，分别用分别用 I1、I2表示流过表示流过 L1和和 L2的电流的电流，则下图中能定性描述电则下图中能定性描述电流流 I 随时间随时间 t 变化关系的是变化关系的是() AB CD CL 的直流电阻不计，电路稳定后通过的直流电阻不计，电路稳定后通过 L1的电流是通过的电流是通过 L2、L3电流的电流的 2 倍倍。闭合开关瞬间闭合开关瞬间，L
18、2立即变亮立即变亮，由于由于 L 的阻碍作用的阻碍作用，L1逐渐变亮逐渐变亮，即即 I1逐渐逐渐 变大，在变大，在 t1时刻断开开关时刻断开开关 S，之后电流，之后电流 I 会在电路稳定时通过会在电路稳定时通过 L1的电流大小基的电流大小基 础上逐渐变小，础上逐渐变小，I1方向不变，方向不变，I2反向，故反向，故 C 正确。正确。 (建议用时：建议用时：15 分钟分钟) 10(多选多选)如图所示如图所示，电池的电动势为电池的电动势为 E，内阻不计内阻不计，线圈自感系数较大线圈自感系数较大， 直流电阻不计直流电阻不计。当开关当开关 S 闭合后闭合后，下列说法正确的是下列说法正确的是() 6/8
19、Aa、b 间电压逐渐增加间电压逐渐增加，最后等于最后等于 E Bb、c 间电压逐渐增加间电压逐渐增加，最后等于最后等于 E Ca、c 间电压逐渐增加间电压逐渐增加，最后等于最后等于 E D电路中电流逐渐增加电路中电流逐渐增加，最后等于最后等于E R BD由于线圈自感系数较大由于线圈自感系数较大，当开关闭合瞬间当开关闭合瞬间，a、b 间近似断路间近似断路，所以所以 a、 b 间电压很大，随着电流的增加，间电压很大，随着电流的增加，a、b 间电压减小，间电压减小，b、c 间电压增大，最后稳间电压增大，最后稳 定后定后，a、b 间电压为零间电压为零，b、c 间电压等于间电压等于 E，电流大小为电流大
20、小为 IE R， ，选项选项 B、D 正正 确，确，A、C 错误。错误。 11如图所示的电路中如图所示的电路中，三个灯泡三个灯泡 L1、L2、L3的电阻关系为的电阻关系为 R1 R2R3， 电感电感 L 的直流电阻可忽略的直流电阻可忽略，D 为理想二极管为理想二极管。开关开关 S 从闭合状态突然断开时从闭合状态突然断开时， 下列判断正确的是下列判断正确的是() AL1逐渐变暗逐渐变暗，L2、L3均先变亮均先变亮，然后逐渐变暗然后逐渐变暗 BL1逐渐变暗逐渐变暗，L2立即熄灭立即熄灭，L3先变亮先变亮，然后逐渐变暗然后逐渐变暗 CL2立即熄灭立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗均逐渐变暗 DL1、L2
21、、L3均先变亮均先变亮，然后逐渐变暗然后逐渐变暗 B开关开关 S 从闭合状态突然断开时，从闭合状态突然断开时，L 中产生方向向右的自感电动势，中产生方向向右的自感电动势，L1 逐渐变暗，逐渐变暗，L2立即熄灭立即熄灭(理想二极管单向导电理想二极管单向导电)，L3先变亮后逐渐变暗先变亮后逐渐变暗(L3中原电中原电 流小于流小于 L1中电流中电流)，选项，选项 B 正确。正确。 12(多选多选)在如图所示的电路中在如图所示的电路中，A、B 是两个完全相同的灯泡是两个完全相同的灯泡，L 是一个是一个 理想电感线圈理想电感线圈，当开关闭合与断开时当开关闭合与断开时，A、B 的亮度情况是的亮度情况是()
22、 7/8 AS 闭合时闭合时，A 立即亮立即亮，然后逐渐熄灭然后逐渐熄灭 BS 闭合时闭合时，B 立即亮立即亮，然后逐渐熄灭然后逐渐熄灭 CS 闭合足够长时间后闭合足够长时间后，B 发光发光，而而 A 不发光不发光 DS 闭合足够长时间后闭合足够长时间后，B 不发光不发光，而而 A 逐渐熄灭逐渐熄灭 ACS 闭合时，灯泡闭合时，灯泡 A 与线圈并联，然后再与灯泡与线圈并联，然后再与灯泡 B 串联，由于串联，由于 L 是一是一 个理想电感线圈，所以在闭合瞬间线圈所在支路类似断路，电流从电阻流向个理想电感线圈，所以在闭合瞬间线圈所在支路类似断路，电流从电阻流向 A 再流向再流向 B 最后回到电源负
23、极，故最后回到电源负极，故 A、B 立即亮，当电路稳定后，线圈中的自感立即亮，当电路稳定后，线圈中的自感 现象消失现象消失，电阻为零电阻为零，灯泡灯泡 A 被短路被短路，故故 A 灯逐渐熄灭灯逐渐熄灭，B 灯变得更亮灯变得更亮，A、C 正确。正确。 13 如图甲所示为研究自感实验电路图如图甲所示为研究自感实验电路图， 并用电流传感器显示出在并用电流传感器显示出在 t110 3 s 时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈 L 的电流的电流(如图乙所示如图乙所示)。已知电已知电 源电动势源电动势 E6 V，内阻不计内阻不计，灯泡灯泡 R1的阻值为的阻值为 6
24、，电阻电阻 R 的阻值为的阻值为 2 。求求： 甲甲乙乙 (1)线圈的直流电阻线圈的直流电阻 RL； (2)开关断开时开关断开时，该同学观察到的现象是什么？并计算开关断开瞬间线圈产该同学观察到的现象是什么？并计算开关断开瞬间线圈产 生的自感电动势是多少？生的自感电动势是多少？ 解析解析(1)由题图像可知由题图像可知 S 闭合稳定时闭合稳定时 IL1.5A RLE IL R 6 1.5 2 2 。 (2)S 闭合稳定时流过小灯泡电流闭合稳定时流过小灯泡电流 I1 E R1 6 6 A1A 8/8 S 断开后断开后，L、R、R1组成临时回路组成临时回路，电流由电流由 1.5A 逐渐减小逐渐减小，所以灯泡会闪所以灯泡会闪 亮一下再熄灭，自感电动势亮一下再熄灭，自感电动势 EIL(RRLR1)15 V。 答案答案(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭最后熄灭 15 V
