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1、电磁感应专题复习学问网络第一部分 电磁感应现象, 楞次定律学问点一磁通量学问梳理1定义磁感应强度B及垂直场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,。假如面积S及B不垂直,如图所示,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即。2磁通量的物理意义磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。3磁通量的单位:Wb(韦伯)。特殊提示:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区分;另外,磁通量及线圈匝数无关。(2)磁通量的变更,它可由B, S或两者之间的夹角的变更引起。疑难导析一, 磁通量变更的方式有几种1线圈跟磁体间发生相对运动,这种变更方式是S不变而相当于B变更。2线圈不动,线圈所围
2、面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。3线圈所围面积发生变更,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B不变,而S增大或减小。4线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变更,如在匀强磁场中转动矩形线圈。二, 对公式的理解在磁通量的公式中,S为垂直于磁感应强度B方向上的有效面积,要正确理解三者之间的关系。1线圈的面积发生变更时磁通量是不肯定发生变更的,如图(a),当线圈面积由变为时,磁通量并没有变更。2当磁场范围肯定时,线圈面积发生变更,磁通量也可能不变,如图(b)所示,在空间有磁感线穿过线圈S,S外没有磁场,如增大S,则不变。3若所探讨的面积内有不同方向的磁场
3、时,应是将磁场合成后,用合磁场依据去求磁通量。例:如图所示,矩形线圈的面积为S(),置于磁感应强度为B(T), 方向水平向右的匀强磁场中,起先时线圈平面及中性面重合。求线圈平面在下列状况的磁通量的变更量:绕垂直磁场的轴转过(1);(2);(3)。(1);(2);(3)。负号可理解为磁通量在削减。学问点二电磁感应现象学问梳理1产生感应电流的条件只要穿过闭合电路的磁通量发生变更,即,则闭合电路中就有感应电流产生。2引起磁通量变更的常见状况(1)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。(2)线圈绕垂直于磁场的轴转动。(3)磁感应强度B变更。疑难导析1分析有无感应电流的方法首先看电路是否闭合,其次看穿过闭
4、合电路的磁通量是否发生了变更。2产生感应电动势的条件无论电路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变更,电路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。电磁感应现象的实质是产生感应电动势,假如电路闭合,则有感应电流;电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。:如图所示,有一根通电长直导线MN,通融入向右的电流,另有一闭合线圈P位于导线的正下方,现使线圈P竖直向上运动,问在线圈P到达MN上方的过程中,穿过P的磁通量是如何变更的?有无感应电流产生? 解析:依据直线电流磁场的特点,靠近电流处磁场强,远离电流处磁场弱,把线圈P向上的运动分成几个阶段;第一阶段:从起先到线圈刚及直导线相切,磁
5、通量增加;第二阶段:从线圈及直导线相切到线圈直径及直导线重合,磁通量削减;第三阶段:从线圈直径及导线重合到线圈下面及直导线相切,磁通量增加;第四阶段:远离直导线,磁通量削减。每一个阶段均有感应电流产生。学问点三感应电流方向的判定学问梳理1楞次定律(1)内容感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变更。(2)适用范围适用于一切状况的感应电流方向的推断。(3)楞次定律判定感应电流方向的一般步骤明确引起感应电流的原磁场的方向及其分布状况,并用磁感线表示出来;分析穿过闭合回路的磁通量是增加还是削减;依据楞次定律确定感应电流磁场方向,即原磁通量增加,则感应电流磁场方向及原磁
6、场方向相反,反之则感应电流的磁场方向及原磁场方向相同;利用安培定则来确定感应电流的方向;电磁感应现象中判定电势凹凸时必需把产生感应电动势的导体(或线圈)看成电源,且留意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流淌。若电路断路无感应电流时,可想象为有感应电流,来判定电势的凹凸。(4)楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要抗拒(或阻碍)产生感应电流的缘由。2右手定则(1)适用范围适用于导体切割磁感线运动的状况。(2)方法伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直从手心进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向。特殊提示:右手定则适用于部分导
7、体切割磁感线运动时感应电流方向的判定,而楞次定律适用于一切电磁感应现象。导体切割磁感线产生感应电流用右手定则简便;变更的磁场产生感应电流用楞次定律简便。疑难导析一, 楞次定律的另一表述感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的缘由,常见有以下几种表现:1就磁通量而言,总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量)的变更。即当原磁通量增加时,感应电流的磁场就及原磁场方向相反,当原磁通量削减时,感应电流的磁场就及原磁场方向相同,简称口诀“增反减同”。2就相对运动而言,阻碍全部的相对运动,简称口诀:“来拒去留”。如图所示,若条形磁铁(“敌”)向闭合导线圈前进,则闭合线圈(“我”)退却;若条形磁铁(“敌”)远离
8、闭合导线圈逃跑,则闭合导线圈(“我”)追逐条形磁铁。3就闭合电路的面积而言,致使电路的面积有收缩或扩张的趋势。收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变更。若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一个方向,则磁通量增大时,面积有收缩趋势,磁通量削减时,面积有增大趋势,简称口诀:“增缩减扩”;若穿过闭合电路的磁感线朝两个相反的方向都有,以上结论可能完全相反。如图所示,当螺线管B中的电流减小时,穿过闭合金属圆环A的磁通量将减小,这时A环有收缩的趋势,对这一类问题留意探讨其合磁通的变更。二, 如何理解楞次定律中的“阻碍” 1谁起阻碍作用?要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”。2阻碍什么?感应电流的磁场阻碍的是“引起感
9、应电流的磁通量的变更”,而不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量。3怎样阻碍?当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就及原磁场的方向相反,感应电流的磁场“抗拒”原磁通量的增加;当原磁通量削减时,感应电流的磁场就及原磁场的方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的削减。4“阻碍”不等于“阻挡”如图所示,甲图中感应电流的磁场及原磁场方向相反,表现为阻碍原磁通量的增加;乙图中感应电流的磁场及原磁场方向相同,表现为阻碍原磁通量的削减。5电磁感应过程实质上是能的转化与转移过程楞次定律中的“阻碍”正是能的转化与守恒定律的详细表达。三, 安培定则, 左手定则, 右手定则, 楞次定律安培定则,
10、左手定则, 右手定则, 楞次定律应用于不同现象。基本现象应用的定则或定律运动电荷, 电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷, 电流作用力左手定则电磁感应部分导体切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变更楞次定律右手定则及左手定则区分:抓住“因果关系”才能无误,“因动而电”用右手;“因电而动”用左手。小技巧:运用中左手定则与右手定则很简洁混淆,为了便于区分,可把两个定则简洁地总结为“通电受力用左手,运动生电用右手”。“力”的最终一笔“丿”方向向左,用左手;“电”的最终一笔“乚”方向向右,用右手。:一平面线圈用细杆悬于P点,起先时细杆处于水平位置,放手后让它在如图所示的匀强磁场中运动已知线圈平面始终及纸
11、面垂直,当线圈第一次通过位置I与位置时,顺着磁场方向看去,线圈中感应电流的方向分别为( )位置I 位置A逆时针方向 逆时针方向B逆时针方向 顺时针方向C顺时针方向 顺时针方向D顺时针方向 逆时针方向答案:B解析:顺着磁场方向看去,线圈在位置I时,磁通量是增加的趋势,而在位置时是磁通量削减的趋势,依据楞次定律,线圈中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的变更,则在位置I时感应电流的磁场及原磁场相反,而在位置时,感应电流的磁场及原磁场相同。典型例题透析题型一磁通量的分析及计算1, 如图所示,框架面积为S,框架平面及磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为多少? 若使框架绕转过,则穿过线框
12、平面的磁通量为多少?若从初始位置转过,则此时穿过线框平面的磁通量为多少?解析:框架平面及磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直时,此时磁通量,框架绕转过,磁通量,框架转过磁通量。【变式】如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为( )ACC D解析:磁通量及线圈匝数无关;且磁感线穿过的面积为,而并,故B项对。题型二感应电流方向的推断楞次定律是判定感应电流, 感应电动势方向的一般方法,适用于各种状况的电磁感应现象。(2)利用右手定则推断感应电流方向右手定则仅适用于导体切割磁感线产生感应电流(电动势)的状况
13、,对这种状况用右手定则推断方向较为便利。2, 电阻R, 电容C及一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁起先自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向与电容器极板的带电状况是( )A从a到b,上极板带正电 B从a到b,下极板带正电C从b到a,上极板带正电 D从b到a,下极板带正电解析:磁铁下落过程中,线圈中产生感应电动势,由楞次定律可知,其下端为电源的正极,等效电路如图所示。由此可知D正确。总结升华:(1)运用楞次定律判定感应电流的方向可归结为:“一原,二感,三电流”。即:明确原磁场;确定感应电流的磁场;判定感应电流的方向。(2)流程为:依据原磁
14、场(B原方向及中状况)确定感应磁场(感方向) 推断感应电流(方向)。【变式】现将电池组, 滑线变阻器, 带铁芯的线圈A, 线圈B, 电流计及开关如下图连接,在开关闭合, 线圈A放在线圈B中的状况下,某同学发觉当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针与右偏转。由此可以推断( )A线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转B线圈A中铁芯与上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转C滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中心D因为线圈A, 线圈B的绕线方向未知,故无法推断电流计指针偏转的方向解析:由于变阻器滑动头P向左加速滑动
15、时,可使B中磁通削减而引起的A中产生的电流为,当P向右加速滑动时B中磁通增加,引起的A中感应电流为,及方向相反,所以指针应向左偏,而线圈A向上时可使B中磁通削减,引起的A中感应电流及同向,指针向右偏,故A错;A中铁芯向上拔出或断开开关,激发的B中感应电流及同向,电流计指针向右偏转,B正确;C项中应有感应电流,指针应偏转,故C错。因为无需明确感应电流的详细方向,故D错。题型三利用楞次定律的推广含义解题3, 如图所示,光滑固定导轨M, N水平放置,两根导体棒P, Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时( ) AP, Q将相互靠拢 BP, Q将相互远离C磁铁的加速度仍为
16、gD磁铁的加速度小于g答案:AD解析:依据楞次定律的另一表述感应电流的效果,总要抗拒产生感应电流的缘由,本题中“缘由”是回路中磁通量的增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加与磁铁的靠近。所以,P , Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g,应选A, D。【变式】某试验小组用如图所示的试验装置来验证楞次定律。在线圈自上而下穿过固定的条形磁铁的过程中,从上向下看,线圈中感应电流的方向是( )A先顺时针方向,后逆时针方向B先逆时针方向,后顺时针方向C始终是顺时针方向 D始终是逆时针方向解析:在线圈从磁场上方到达磁铁的过程中,穿过线圈向上的磁感线在增加,由楞次定律的“增反减同”可知,线圈
17、中有顺时针方向的电流;同理,线圈在离开的过程中,产生逆时针方向的电流,选项A正确。题型四安培定则, 右手定则, 左手定则与楞次定律的综合应用解决这类问题的关键是抓住因果关系:(1)因电而生磁(IB)安培定则;(2)因动而生电(v, B)右手定则;(3)因电而受力(I, B)左手定则。4, 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ, MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A向右加速运动 B向左加速运动C向右减速运动 D向左减速运动思路点拨:答案:BC【变式】如图所示,导线框abcd及通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并
18、通过ad与bc的中点,当线框向右运动的瞬间( )A线框中有感应电流,且按顺时针方向B线框中有感应电流,且按逆时针方向C线框中有感应电流,但方向难以推断D由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流答案:B解析:解法二:ab导线向右做切割磁感线运动时,由右手定则推断感应电流由ab,同理可推断cd导线中的感应电流方向由cd,ad, bc两边不做切割磁感线运动,所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的。第二部分 法拉弟电磁感应定律互感, 自感与涡流学问要点梳理学问点一法拉弟电磁感应定律学问梳理一, 感应电动势1感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源
19、。只要穿过回路的磁通量发生变更,在回路中就产生感应电动势。2感应电动势及感应电流的关系感应电流的大小由感应电动势与闭合回路的总电阻共同确定,三者的大小关系遵守闭合电路欧姆定律,即。二, 法拉弟电磁感应定律1法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变更率成正比。,其中n为线圈匝数。2法拉第电磁感应定律内容的理解(1)感应电动势的大小:。公式适用于回路磁通量发生变更的状况,回路不肯定要闭合。(2)不能确定E的大小,才能确定E的大小,而及之间没有大小上的联系。(3)当仅由B的变更引起时,则;当仅由S的变更引起时,则。(4)公式中,若取一段时间,则E为这段时间内的平均值。当磁通量
20、不是匀称变更的,则平均电动势一般不等于初态及末态电动势的算术平均值。三, 导体切割磁感线时的感应电动势1导体垂直切割磁感线时, 感应电动势可用求出,式中L为导体切割磁感线的有效长度。特殊提示:若导线是曲折的,则L应是导线的有效切割长度。如图所示,导线的有效切割长度即导线两个端点在v, B所确定平面的垂线上的投影长度,图中三种状况下的感应电动势相同。2导体不垂直切割磁感线时,即v及B有一夹角,感应电动势可用求出。3感应电动势计算的两个特例(1)导体棒在垂直匀强磁场方向转动切割磁感线时, 感应电动势可用求出,应避开硬套公式。如图所示,长为L的导线棒ab以ab延长线上的O点为圆心, 以角速度在磁感应
21、强度为B的匀强磁场中匀速转动,已知,则棒ab切割磁感线产生电动势,而不是。疑难导析一, 磁通量, 磁通量变更量, 磁通量变更率的比较1是状态量,是某时刻穿过闭合回路的磁感线条数,当磁场及回路平面垂直时,。2是过程量,它表示回路从某一时刻变更到另一时刻回路的磁通量的增量,即。3表示磁通量变更的决慢,即单位时间内磁通量的变更,又称为磁通量的变更率。4, , 的大小没有干脆关系,这一点可及相比较。须要指出的是很大,可能很小;很小,可能很大;=0,可能不为零(如线圈平面转到及磁感线平行时)。当按正弦规律变更时,最大时,=0;当为零时最大。二, 公式及的区分及联系 区别(1)求的是时间内的平均感应电动势
22、,及某段时间或某个过程相对应(1)求的是瞬时感应电动势,及某个时刻或某个位置相对应(2)求的是整个回路的感应电动势,整个回路的感应电动势为零时,其回路某段导体的感应电动势不肯定为零(2)求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势(3)由于是整个回路的感应电动势,因此电源部分不简洁确定(3)由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的,该部分就相当于电源联系公式与是统一的,当时,为瞬时感应电动势,只是由于中学数学学问所限,现在还不能这样求瞬时感应电动势,而公式的v若代入,则求出的为平均感应电动势识点二互感, 自感与涡流学问梳理一, 互感, 自感与涡流现象1互感现象一个线圈中的电流变更,所引起的
23、变更的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫互感现象。在互感现象中出现的电动势叫互感电动势,其重要应用之一是制成变压器。2自感现象(1)定义:由于导体本身的电流发生变更而产生的电磁感应现象,叫自感现象。自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。其主要应用之一是制成日光灯。(2)自感电动势:(L为自感系数)特殊提示:自感电动势的作用:总是阻碍导体中原电流的变更,即总是起着推迟电流变更的作用。自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变更,当原来电流增大时,自感电动势及原来电流方向相反;当原来电流在减小时,自感电动势及原来电流方向相同。 (3)自感系数:自感系数L简称为电感或自感,及线
24、圈的形态, 长短, 匝数有关线圈的横截面积越大,线圈越长,匝数越密,它的自感系数越大;有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。其单位是亨利,1 H=mH=F。3涡流当线圈中的电流随时间发生变更时,线圈旁边的任何导体都会产生感应电流,电流在导体内自成闭合回路,很像水的漩涡,把它叫做涡电流,简称涡流。疑难导析一, 互感现象是一种常见的电磁感应现象互感现象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相互靠近的电路之间。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。在电力工程与电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要求设法减小电路间的互感。二,
25、灯泡闪亮的缘由如图所示,原来电路闭合并处于稳定状态,L及A并联,其电流分别为与,方向都是从左向右。在断开S的瞬间,灯A中原来的从左向右的电流马上消逝,但是灯A及线圈L组成一闭合回路,由于L的自感作用,其中的电流不会马上消逝,而是在回路中渐渐减弱,并维持短暂的时间,此时间内灯A中有从右向左的电流通过,这时通过灯A的电流从起先减弱。假如,则原来的电流,在灯A熄灭之前要先闪亮一下;假如,则原来的电流,灯A渐渐熄灭不会闪亮一下。特殊提示:通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加及电流方向相反,此时含线圈L的支路相当于断开;断电时线圈产生的自感电动势及原电流方向相同,在及线圈串联的回路里,线圈相当于电源
26、,它供应的电流从原来的渐渐减小,但流过灯泡A的电流方向及原来相反。:如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽视不计,, 是两个完全相同的小灯泡,随着开关S的闭合与断开的过程中,, 的亮度变更状况是(灯丝不会断)( )AS闭合,亮度不变,亮度渐渐变亮,最终两灯一样亮;S断开,马上不亮,渐渐变亮BS闭合,亮度不变,很亮;S断开,, 马上不亮CS闭合,, 同时亮,而后渐渐熄灭,亮度不变;S断开,马上不亮,亮一下才灭DS闭合,, 同时亮,而后渐渐熄灭,则渐渐变得更亮;S断开,马上不亮,亮一下才灭解析:当S接通,L的自感系数很大,对电流的阻碍作用较大,与串接后及电源相连,与同时亮,随着L中电流的增
27、大,L的电流电阻不计,L的分流作用增大,的电流渐渐减小为零,由于总电阻变小,总电流变大,的电流增大,灯变得更亮。当S断开,中无电流,马上熄灭,而电感L将要维持本身的电流不变,L及组成闭合电路,灯要亮一下后再熄灭,综上所述,选项D正确。典型例题透析题型一与的应用1一般用于计算平均感应电动势;一般用于计算瞬时感应电动势。2若导体与磁场间无相对运动,磁通量的变更完全由磁场变更引起,感应电动势的计算只能用公式。3求解某一过程(或某一段时间)中的感应电动势而平均速度无法求得时,应选用。1, 如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速
28、率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端,电路的固定电阻为R,其余电阻不计,求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值与通过电阻R的电荷量。解析:MN做切割磁感线运动,有效切割长度在不断变更,用难以求得平均感应电动势,从另一角度看,回路中的磁通量在不断变更,利用法拉第电磁感应定律求平均感应电动势。从左端到右端磁通量的变更量从左到右的时间:依据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势所以,电路中平均感应电流通过R的电荷量。【变式】如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50 m,左端接一电阻R =0. 20n,磁感应强度B=0.40 T,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导体棒ab垂
29、直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨与导体棒的电阻均可忽视不计,当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1)ab棒中感应电动势的大小,并指出a, b哪端电势高?(2)回路中感应电流的大小;(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。解析:(1)依据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势为=0. 400. 50 4. 0 V=0. 80 V 依据右手定则可判定感应电动势的方向由,所以a端电势高。(2)感应电流大小为A=4. 0 A。(3)由于ab棒受安培力,故外力N=0. 8 N,故外力的大小为0. 8 N。题型二导体棒旋转切割磁感线问题2, 如图所示,长度为的金属杆
30、ab,a端为周定转轴,在磁感应强度为B的匀强磁场中,在垂直于B的平面内按顺时针方向以角速度做匀速圆周运动,试求金属杆中产生的感应电动势的大小。解析:解法一:金属杆ab做切割磁感线运动时,杆上各点的线速度大小不相同,因此应以杆上各点速度的平均值进行计算当ab匀速转动时,a端速度为零,b端速度为杆上从a到b各点的速度大小及各点的回转半径成正比,所以ab杆的平均切割速度为:故杆上的感应电动势【变式】如图所示,长L的金属导线上端悬挂于C点,下悬一小球A,在竖直向下的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥的半顶角为,摆球的角速度为,磁感应强度为B,试求金属导线中产生的感应电动势。 解析:金属导线转一周所切割的磁感
31、线及圆锥底半径转动一周所切割的磁感线相同,所以金属导线切割磁感线的有效长度,该有效长度上各点平均切割速度,所以金属导线中产生的感应电动势。方法二:金属导线旋转一周切割的磁感线即穿过圆锥底面的磁感线,旋转一周所需的时间,所以E。题型三自感现象中的电磁感应自感现象是电磁感应的特例,在分析这一现象时,必需抓住其电路的三大特点:(1)自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变更,可概括为“增反减同”。(2)通过自感线圈的电流不能突变。(线圈及其他电路元件能构成回路)(3)电流稳定时,自感线圈就是导体。说明:自感现象中的通电,断电问题:有线圈组成的电路,通电的瞬间,由于自感作用,有线圈的部分电流为零,可看作瞬
32、时断路;然后,线圈的自感电动势渐渐减小,通过它的电流渐渐增大;当电流稳定时,线圈相当于电路中的电阻。断电瞬间,若线圈是某闭合电路的一部分,由于自感,线圈中的电流及稳定时的电流相等,然后渐渐减弱至零。这一过程,线圈的作用相当于一个电流渐渐减弱的电源。3, 在如图所示的电路中,, 为两个完全相同的灯泡,为自感线圈,为电源,为开关,关于两灯泡点亮与熄灭的先后次序,下列说法正确的是( )A合上开关,先亮,后亮;断开开关,, 同时熄灭 B合上开关,先亮,后亮;断开开关,先熄灭,后熄灭C合上开关,先亮,后亮;断开开关,, 同时熄灭D合上开关,, 同时亮;断开开关,先熄灭,后熄灭解析:当开关闭合瞬间,b灯马
33、上亮,a灯线路中由于L产生自感电动势,对电流有阻碍作用,所以a灯后亮。当断开开关瞬间,通过L的电流减小,L中产生自感电动势,两条支路组成闭合电路,因此过一段时间后同时熄灭。答案:C【变式】如图所示的电路中与是两个相同的小电珠,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值及R相同。在电键S接通与断开时,灯泡与亮暗的依次是( )A接通时先达最亮,断开时后灭B接通时先达最亮,断开时后灭C接通时先达最亮,断开时先灭D接通时先达最亮,断开时先灭解析:当开关S接通时,与应当同时亮,但由于自感现象的存在,流过线圈的电流由零变大时,线圈上产生自感电动势的方向是左边为正极,右边为负极,使通过线圈的电流从零起先渐渐增加,所以起先瞬时电流几乎全部从通过,而该电流又将同时分路通过与R,所以先达最亮,经过一段时间电路稳定后,与达到一样亮。当开关S断开时,电源电流马上为零,因此从马上熄灭,而对,由于通过线圈的电流突然减弱,线圈中产生自感电动势(右端为正极,左端为负极),使线圈L与组成的闭合电路中有感应电流,所以后灭。 第 19 页