粵教高中物理選修(3-2)第一章《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》學(xué)案

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1、 7 / 11 2019最新粵教版高中物理選修（3-2）第一章《自感現(xiàn)象及其應(yīng) 用》學(xué)案 ［學(xué)習(xí)目標(biāo)定位］1.觀察實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象，并能夠通過(guò)電磁感應(yīng)規(guī)律分析通電自感與斷電自 感2 了解影響自感電動(dòng)勢(shì)大小的因素和自感系數(shù)的決定因素 .3.了解日光燈的發(fā)光原理. :溫故遍本溯課推陳方可知斯 知識(shí)?儲(chǔ)備區(qū) X知識(shí)辭接 1 .電磁感應(yīng)現(xiàn)象：穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí) ，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象.電磁感 應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流. 2 .通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，導(dǎo)線周?chē)魈幍拇艌?chǎng)都增強(qiáng) ，當(dāng)導(dǎo)線中電流 減小時(shí)，導(dǎo)線周?chē)魈幍拇艌?chǎng)都減

2、弱. 3 .楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化. X新知呈現(xiàn) 一、自感現(xiàn)象 1 .自感現(xiàn)象：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 2 .自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). 3 .自感系數(shù)：簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感 ，跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)等因素有關(guān) ，此外，有鐵芯的線圈 的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯的大得多 ，單位是亨利，符號(hào)H. 1 mH = 10—3 H,1 ”10 — 3 mH. 二、日光燈 1 .主要組成：燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器. 2 .燈管：管中氣體在導(dǎo)電時(shí)主要發(fā)出紫外線 ，管壁上的熒光粉受其照射時(shí)發(fā)出可見(jiàn)光. 3 .鎮(zhèn)流器：一個(gè)帶鐵芯

3、的線圈.當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí) ，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓；當(dāng)日光燈正 常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器對(duì)燈管起降壓限流作用. 基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí) 重臣瓦司探究 學(xué)習(xí)?探究區(qū) 一、自感現(xiàn)象 ［問(wèn)題設(shè)計(jì)］ 1 .通電自感：如圖1所示，開(kāi)關(guān)S閉合的時(shí)候兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況有什么不同? L A. 圖1 答案 燈泡A2立即正常發(fā)光，燈泡A1逐漸亮起來(lái). 2 .斷電自感：如圖2所示，先閉合開(kāi)關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān). —w- 圖2 (1)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，流過(guò)燈泡的電流方向有何關(guān)系？ (2)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)過(guò)程中，有時(shí)燈泡閃亮一下再熄滅，有時(shí)燈泡只會(huì)緩慢變暗直至熄滅，請(qǐng)分析上 述兩種現(xiàn)象的原因是什么？ 答案(

4、1)S閉合時(shí)，燈泡A中電流向左，S斷開(kāi)瞬間，燈?包A中電流方向向右，所以開(kāi)關(guān)S斷開(kāi) 前后，流過(guò)燈泡的電流方向相反. (2)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后燈泡又閃亮一下的原因是燈泡斷電后自感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比原線圈 中的電流大.要想使燈泡閃亮一下再熄滅 ，就必須使自感線圈的電阻小于與之并聯(lián)的燈 泡.而當(dāng)線圈電阻大于燈泡電阻時(shí) ，燈泡只會(huì)延遲一段時(shí)間再熄滅. ［要點(diǎn)提煉］ 自感現(xiàn)象是指當(dāng)通過(guò)線圈的電流發(fā)生變化時(shí) ，在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 1 .當(dāng)線圈中的電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反； 2 .當(dāng)線圈中的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同； 3 .自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈

5、中電流的變化 ，但不能阻止線圈中電流的變化 ，只是延緩了過(guò)程 的進(jìn)行. 4 .斷電自感中，若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，通過(guò)燈泡的電流瞬間比斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前大 ，燈泡會(huì)閃亮一下；若 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，通過(guò)燈泡的電流比斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前小 ，燈泡不會(huì)閃亮一下，而是逐漸變暗.(填 含閃 亮”或不會(huì)閃亮”) 二、日光燈 ［問(wèn)題設(shè)計(jì)］ 1 .自感現(xiàn)象可分為斷電自感和通電自感 ，在使日光燈管啟動(dòng)的過(guò)程中 ，應(yīng)用了哪種自感現(xiàn) 象？ 答案斷電自感 2 .仔細(xì)閱讀教材，你認(rèn)為啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用是什么? 答案 啟動(dòng)器在日光燈電路中相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān). ，鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小 ，會(huì)產(chǎn)生很 ，形成一個(gè)瞬時(shí)高電壓，

6、加在燈管兩端 ，電阻小，要求電流小，且日光燈管是用 3 .鎮(zhèn)流器在日光燈的啟動(dòng)及正常工作時(shí)各起什么作用？ 答案 當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí)，由于啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片的分離 高的自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起 使燈管中的氣體放電，日光燈被點(diǎn)亮.日光燈管發(fā)光后 交流電源(大小與方向都隨時(shí)間變化的電流 )供電,此時(shí)鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì) ，阻礙電流的變 化,從而在燈管正常發(fā)光時(shí)起到降壓限流的作用 ，保證日光燈管的正常工作. ［要點(diǎn)提煉］ 1 .啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用為自動(dòng)開(kāi)關(guān). 2 .鎮(zhèn)流器的作用：當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí) ，鎮(zhèn)流器利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓；當(dāng)日光燈正 常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器又利用

7、自感現(xiàn)象，對(duì)燈管起到降壓限流作用. 一、自感現(xiàn)象的分析 例1】(單選)如圖3所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大 淇直流電阻忽略不計(jì)，LA、LB是兩 個(gè)相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則( ) L I 圖3 【A.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),LA、LB同時(shí)達(dá)到最亮，且LB更亮一些 B.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),LA、LB均慢慢亮起來(lái)，且LA更亮一些 C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),LA慢慢熄滅,LB馬上熄滅 D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),LA慢慢熄滅,LB閃亮后才慢慢熄滅 解析 由于燈泡LA與線圈L串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)S閉合的瞬間,通過(guò)線圈的電 流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電

8、動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增加，所以LB先亮；由于LA所在的支路電阻 阻值偏小，故穩(wěn)定時(shí)電流大，即LA更亮一些，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)S斷開(kāi)的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng) 勢(shì),兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中電流開(kāi)始減小，即從IA減小，故LA慢慢熄滅,LB閃 亮后才慢慢熄滅，C錯(cuò)誤、D正確. 答案 D 思路點(diǎn)撥 （1）分析自感電流的大小時(shí)，應(yīng)注意“L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)”這 一關(guān)鍵語(yǔ)句； （2）電路接通瞬間，自感線圈相當(dāng)于斷路； ⑶電路斷開(kāi)瞬間，回路中電流從L中原來(lái)的電流開(kāi)始減小. 二、自感現(xiàn)象的圖象問(wèn)題 【例2】（單選）如圖4所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過(guò)電感線圈的電流是 2 A,流

9、過(guò)燈泡的 電流是1 A,現(xiàn)將S突然斷開(kāi)，S斷開(kāi)前后，能正確反映流過(guò)燈泡的電流 i隨時(shí)間t變化關(guān)系的 圖象是（ ） 解析 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前，通過(guò)燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1 A.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，自感線圈 的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ，使線圈中的電流從原來(lái) 的2 A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路 通過(guò)燈泡D的電流和線圈L中的電流相同 也應(yīng)該是從2 A逐漸減小到零，但是方向與原來(lái)通過(guò)燈泡 D的電流方向相反,D對(duì). 答案 D 三、對(duì)日光燈的工作原理的理解 【例3】（單選）如圖5所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接，

10、關(guān)于日光燈發(fā)光的情 況,下列敘述中正確的是（ ） 圖5 A. S1接通,S2、S3斷開(kāi)，日光燈就能正常發(fā)光 B. S1、S2接通,S3斷開(kāi)，日光燈就能正常發(fā)光 C. S3斷開(kāi)，接通S1、S2后,再斷開(kāi)S2,日光燈就能正常發(fā)光 D.當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3,日光燈仍能正常發(fā)光 解析 當(dāng)S1接通,S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電源電壓220 V直接加在燈管兩端，達(dá)不到燈管啟動(dòng)的高壓 值，日光燈不能發(fā)光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 當(dāng)S1、S2接通,S3斷開(kāi)時(shí)，燈絲兩端被短路，電壓為零，不能使氣體電離導(dǎo)電，日光燈不能發(fā)光， 選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3,則鎮(zhèn)流器被短路燈管兩端電壓

11、過(guò)高，會(huì)損壞燈管，選項(xiàng)D錯(cuò) 誤 只有當(dāng)S1、S2接通，燈絲被預(yù)熱，發(fā)出電子，再斷開(kāi)S2,鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì) ，和原 電壓一起加在燈管兩端，使氣體電離，日光燈正常發(fā)光，選項(xiàng)C正確. 答案 C ⑥課堂要點(diǎn)小結(jié) 亡.不 現(xiàn)象? 及其］ 應(yīng)用I 手上:淺圖自身包與發(fā)生變化而:二的電磁感店現(xiàn)象 通電自感I電流緩慢增加 斷電自感工產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì).電流緩慢減小直至為零 自感系數(shù)，與線圈的形狀*ASH、座數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān) 立用：日光燈 自我?檢測(cè)區(qū) 檢測(cè)學(xué)習(xí)效果 悔驗(yàn)成功快樂(lè) 1 .（對(duì)自感現(xiàn)象的理解）（單選）關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.感應(yīng)電流一定

12、和原來(lái)的電流方向相反 B.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大 C.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈的自感系數(shù)也越大 D.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也越大 答案 D 解析 當(dāng)電流增大時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原來(lái)的電流相反 ，當(dāng)電流減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向與 原來(lái)的電流相同，故選項(xiàng) A錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化快慢有關(guān) ，與電流變化大小 無(wú)關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確；自感系數(shù)只取決于線圈本身的因素 ，與電流變化情況無(wú)關(guān).故 選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 2 .（自感現(xiàn)象的圖象問(wèn)題）（單選）在如圖6所示的電路中,S是閉合的，此時(shí)流過(guò)線圈L的電流 為i

13、1,流過(guò)燈泡A的電流為i2,且i1 >i2,在t1時(shí)刻將S斷開(kāi),那么流過(guò)燈泡 A的電流隨時(shí)間變 化的圖象是圖中的（ ） 圖6 C D 答案 D 解析 在0?t1時(shí)間內(nèi)流過(guò)燈泡的電流為 i2,且方向?yàn)閺淖笙蛴遥?dāng)斷開(kāi)S時(shí),i2立即消失，但 由于自感作用,i1并不立刻消失，而是產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡構(gòu)成回路緩慢消失，此時(shí)流過(guò)燈 泡的電流從i1開(kāi)始逐漸減小，方向?yàn)閺挠蚁蜃?，故D正確.故選D. 3 .（對(duì)日光燈工作原理的理解）（單選）如圖所示，S為啟動(dòng)器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖 正確的是（ ） A B C D 解析 根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈

14、發(fā)光，燈絲需要預(yù)熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬 時(shí)高壓，這兩個(gè)條件缺一不可.當(dāng)啟動(dòng)器動(dòng)、靜觸片分離后 ，選項(xiàng)B中燈管和電源斷開(kāi)，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；選項(xiàng) C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開(kāi)，無(wú)法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端 ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng) D 中燈絲左、右端分別被短接 ，無(wú)法預(yù)熱放出電子，不能使燈管內(nèi)氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案 A 40分鐘課時(shí)作業(yè) 題組一自感現(xiàn)象的分析 1.（單選）關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)法正確的是（ ） A.線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)就一定越大 B.線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零 C.線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大 D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定

15、 答案 D 解析 自感系數(shù)是由線圈的大小、形狀、圈數(shù)、有無(wú)鐵芯等因素決定的 ，故B、C錯(cuò),D對(duì)； 自感電動(dòng)勢(shì)不僅與自感系數(shù)有關(guān) ，還與電流變化快慢有關(guān)，故A錯(cuò). 2 .（單選）如圖1所示,L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡 A正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S的瞬間會(huì)有（ ） 圖1 A .燈A立即熄滅 B .燈A慢慢熄滅 C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅 D .燈A突然閃亮一下再突然熄滅 答案 A 解析 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由于通過(guò)自感線圈的電流從有變到零 ，線圈將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，但由 于線圈L與燈A串聯(lián)，在S斷開(kāi)瞬間，不能形成閉合回路，因此燈A在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，立即熄 滅. 3

16、 .（單選）某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象 ，自己找來(lái)帶鐵芯的線圈 L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電 池組E,用導(dǎo)線將它們連接成如圖 2所示的電路.檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S,小燈泡發(fā)光；再斷 開(kāi)開(kāi)關(guān)S,小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù) ，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈 泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因.你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 （ ） A.電源的內(nèi)阻較大 B.小燈泡電阻偏大 C.線圈電阻偏大 D.線圈的自感系數(shù)較大 答案 C 解析 從實(shí)物連接圖中可以看出，線圈L與小燈泡并聯(lián)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，小燈泡A中原來(lái)的電 流立即消失，線圈L與小燈泡組成閉合回路 而于自感，線圈中

17、的電流逐漸變小，使小燈泡中的 電流變?yōu)榉聪蚯遗c線圈中電流相同 ，小燈泡未閃亮說(shuō)明斷開(kāi) S前,流過(guò)線圈的電流與小燈泡的 電流相同或較小，原因可能是線圈電阻偏大，故選項(xiàng)C正確. 4 .（單選）如圖3所示，兩個(gè)電阻阻值均為 R,電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì) ，S 原來(lái)斷開(kāi)，電路中電流10 =焉,現(xiàn)將S閉合，于是電路中產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì) ，此自感電動(dòng)勢(shì)的作 2R 圖3 A. B. C. D. 使電路的電流減小，最后由I0減小到零 有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0 有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變 有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是變?yōu)?2I0

18、 答案 D 解析 S閉合，電路中電阻減小，電流增大，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙原電流的增 大,A錯(cuò)；阻礙電流增大，不是不讓電流增大，而是讓電流增大的速度變慢 ，B、C錯(cuò)；最后達(dá)到 穩(wěn)定時(shí)，電路中電流為I = E = 2I0，故D正確. R 5 .（雙選）如圖4所示的電路中，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，A、B是兩個(gè) 相同的燈泡，下列說(shuō)法中正確的是（ ） 圖4 A. S閉合后，A、B同時(shí)發(fā)光且亮度不變 B . S閉合后,A立即發(fā)光，然后又逐漸熄滅 C. S斷開(kāi)的瞬間,A、B同時(shí)熄滅 D. S斷開(kāi)的瞬間，A再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅 答案 BD 解析 線圈

19、對(duì)變化的電流有阻礙作用 ，開(kāi)關(guān)接通時(shí)，A、B串聯(lián)，同時(shí)發(fā)光，但電流穩(wěn)定后線圈 的直流電阻忽略不計(jì)，使A被短路，所以A錯(cuò)誤,B正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與 A構(gòu)成回路,A再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅，所以C錯(cuò)誤,D正確. 6 .（雙選）如圖5所示甲、乙電路，電阻R和自感線圈L的電阻都很小，且小于燈泡電阻.接 通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則（ ） 甲 乙 圖5 A.在電路甲中，斷開(kāi)S,A將逐漸變暗 B.在電路甲中，斷開(kāi)S,A將先變得更亮，然后漸漸變暗 C.在電路乙中，斷開(kāi)S,A將逐漸變暗 D ．在電路乙中 ,斷開(kāi) S,A 將先變得更亮 ,然后漸漸變暗 答案 A

20、D 解析 題圖甲中 ,A 與電感線圈 L 在同一個(gè)支路中 ,流過(guò)的電流相同 ,斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S 時(shí),線圈 L 中 的自感電動(dòng)勢(shì)要維持原電流不變 ,所以開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間 ,A 的電流不變 , 以后電流漸漸變 ?。虼?,A 漸漸變暗．題圖乙中 ,A 所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小 （因?yàn)? 電感線圈的電阻相對(duì)很小 ）,斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S 時(shí),電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流的變小 ,此瞬間 電感線圈中的電流不變 ,電感線圈相當(dāng)于一個(gè)電源給 A 供電．因此 ,反向流過(guò) A 的電流瞬間 要變大 ,然后漸漸變小 ,所以 A 將先閃亮一下 ,然后漸漸變暗． ，采取了 7 .（單選）在制作精密

21、電阻時(shí)，為了消除使用過(guò)程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象 雙線繞法，如圖6所示淇道理是（ ） A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí) B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí) C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí) D.當(dāng)電路中的電流變化時(shí) 答案 C ，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消 ，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消 ，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消 ，電流的變化量相互抵消 解析 能否有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，關(guān)鍵在于穿過(guò)回路的磁通量是否變化.由于導(dǎo)線是雙線繞法 ，使穿 11 / 11 過(guò)回路的磁通量等于零，無(wú)論通過(guò)的電流變化與否，磁通量均為零不變，所以不存在感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)和感應(yīng)電流. 題組二 自感現(xiàn)象的圖象

22、問(wèn)題 8 .（單選）在如圖7所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡 L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線 圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 R.閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)R,使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè) 燈泡的電流均為I.然后，斷開(kāi)S.若t時(shí)刻再閉合S,則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，能正確反映流 過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是（ ） 答案 B 解析 與滑動(dòng)變阻器 R串聯(lián)的L2,沒(méi)有自感 直接變亮，電流變化圖象如 A中圖線,C、D錯(cuò) 誤.與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的 L1,由于自感，電流逐漸變大，A錯(cuò)誤，B正確. 9 .（單選）如圖8所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為 E,內(nèi)阻為r,

23、電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻 值大于燈泡D的阻值，在t=0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在t=t1時(shí)刻斷開(kāi)S,下列表示 A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中，正確的是（ ） A BCD 圖8 答案 B 解析 在t = 0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān) S,由于電感線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流通過(guò)，電源輸出電 流較小，路端電壓較高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，電源輸出電流較大，路端電壓較低.在 t = t1 時(shí)刻斷開(kāi)S,電感線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡構(gòu)成閉合回路，燈泡D中有反向電流通過(guò)，所 以表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中正確的是 B. 10 .如圖9所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為

24、 E= 10 V,內(nèi)阻不計(jì)，L與R的電阻值均為 5 ◎兩燈泡的電阻 值均為RS= 10 Q. L 1 1——N S " R 」 ^1__ 圖9 ⑴求斷開(kāi)S的瞬間，燈泡L1兩端的電壓； （2）定性畫(huà)出斷開(kāi)S前后一段時(shí)間內(nèi)通過(guò) L1的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律. 答案 （1）10 V （2）見(jiàn)解析圖 解析（1）電路穩(wěn)定工作時(shí)，由于a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，導(dǎo)線ab上無(wú)電流通過(guò).因此通過(guò) L的 電流為 IL = S = 10 A=1 A 2R 10 流過(guò)L1的電流為IS = tEt=10 A = 0.5 A 2RS 20 斷開(kāi)S的瞬間，由于線圈要想維持IL不變，而與L1組成閉合回路，

25、因此通過(guò)L1的最大電流為 I A. [〃A 所以此時(shí)L1兩端的電壓為 U=ILRS=10 V（正常工作時(shí)為 5 V）. 仇5一. （2）斷開(kāi)S前，流過(guò)L1的電流為0.5 A不變,而斷開(kāi)S的瞬間，通過(guò)L1的 -《 /天 7 電流突變?yōu)? A,且方向也與原電流方向相反 ，然后漸漸減小到零，所以 它的圖象如圖所示（t0為斷開(kāi)S的時(shí)刻）. 注：從t0開(kāi)始，電流持續(xù)的時(shí)間實(shí)際上一般是很短的. 題組三對(duì)日光燈工作原理的理解 II .（雙選）在日光燈電路中接有啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和日光燈管 ，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.日光燈點(diǎn)燃后，鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器都不起作用 B.鎮(zhèn)流器在點(diǎn)燃燈管時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高

26、壓，點(diǎn)燃后起降壓限流作用 C.日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器不再起作用，可以將啟動(dòng)器去掉 D.日光燈點(diǎn)亮后，使鎮(zhèn)流器短路，日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對(duì)電能的消耗 答案 BC 解析 日光燈工作時(shí)都要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、啟動(dòng)和正常工作三個(gè)不同的階段 ，它們的工作電流通路 如圖所示. 甲 乙 兩 在啟動(dòng)階段鎮(zhèn)流器與啟動(dòng)器配合產(chǎn)生瞬時(shí)高壓.工作時(shí) ，電流由鎮(zhèn)流器經(jīng)燈管，不再流過(guò)啟動(dòng) 器，故日光燈啟動(dòng)后啟動(dòng)器不再工作 ，可以去掉，而鎮(zhèn)流器還要起降壓限流作用 ，不能去掉，故選 B、C. （1）開(kāi)關(guān)合上前，啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片 12.在如圖10所示的日光燈工作原理電路圖中: 是（填接通的”或斷開(kāi)的”

27、） Jn動(dòng)器 6 *燈管日 鎮(zhèn)流器 Lo 220 V 圖10 （2）開(kāi)關(guān)剛合上時(shí)，220 V電壓加在 上，使 發(fā)出輝光； （3）日光燈啟動(dòng)瞬間，燈管兩端電壓 220 V（填大于“、等于“或 小于”， （4）日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片 （填接通”或 斷開(kāi)”藻流器起著 作用，保證日光燈正常工作； 答案（1）斷開(kāi)的（2）啟動(dòng)器 速氣放電 （3）大于（4）斷開(kāi) 降壓限流 解析 日光燈按原理圖接好電路后 ，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，電源把電壓加到啟動(dòng)器兩極 ，使速氣放電而 發(fā)出輝光.輝光產(chǎn)生的熱量使 U形動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸而把電路接通，于是鎮(zhèn)流 器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過(guò).電路接通后 ，啟動(dòng)器中的窗氣停止放電,U形動(dòng)觸片 冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)，在電路突然斷開(kāi)的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中的電流急劇減 小，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì) ，其方向與原來(lái)電壓方向相同 ，于是日光燈管成為電流的通路開(kāi) 始發(fā)光. 日光燈使用的是交變電流 ，電流的大小和方向都在不斷地變化 ，在日光燈正常發(fā)光時(shí)，由于交 變電流通過(guò)鎮(zhèn)流器的線圈 ，線圈中就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì) ，它總是阻礙電流變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器就 起著降壓限流的作用，保證日光燈的正常工作.