《自感与互感（原卷版）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自感与互感（原卷版）.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2.4自感与互感模块一知识掌握知识点一互感现象【情境导入】如图所示，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？【知识梳理】1 .互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，当一个线圈中的时，它所产生的会在另一个线圈中产生,这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作.2 .应用：利用互感现象可以把由一个线圈传递到，如变压器就是利用制成的.3 .危害：互感现象能发生在任何两个的电路之间.在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作.【重难诠释】1 .当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空
2、间产生感生电场， 在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势.2 . 一个线圈中电流变化越快（电流的变化率越大），另一个线圈中产生的感应电动势越大.3 .应用与危害（1）应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的.（2）危害：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间 的互感.例如在电路板刻制时就要设法减小电路间的互感现象.例题11 （多选）（2023河南模拟）线圈Li、L2绕在同一个铁芯上，组成如图所示的电路，开始时, 电键Ki、K2均断开，下列操作能使电流表指针偏转的是（）A.先闭合Ki，稳定后再闭合K2B.先闭合K
3、2，过一会儿再闭合KiC. Ki、K2均闭合，电流表指针不偏转，突然断开KiD. Ki、K2均闭合，电流表指针不偏转，突然断开K2例题2 （2022海淀区校级三模）某同学通过学习电磁感应的相关知识，利用实验室里的线圈自制了一个放大版的手机扬声器，装置如图所示。两个匝数不同的线圈A、B之间没有导线相连，线圈A与手机的音频输出端连接，线圈B与音响连接。为检验该装置是否能正常工作及其播放效果，现将线圈A插入线圈B中，则下列说法正确的是()A.因A、B两线圈之间未用导线连通，所以该扬声装置不可能发出声音B.线圈B中产生变化的电流使音响发声C.将A、B线圈互换，音响的播放效果不变D.在A线圈中插入铁芯，
4、音响的播放效果不变知识点二自感现象【情境导入】1 .按照如图所示电路图连接电路.开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因.2 .按照如图所示电路图连接电路.(1)若灯泡的电阻小于线圈的直流电阻，先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关.观察开关断开 时灯泡的亮度变化，并解释原因.若灯泡电阻大于线圈L的直流电阻，灯泡的亮度如何变化？(2)开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？【知识梳理】当一个线圈中的 变化时，它所产生的变化的磁场在 激发出感应电动势，这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势.【重难诠释】1 .对自感现象的理解自感现
5、象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律.2 .对自感电动势的理解产生原因通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势.(2)自感电动势的方向当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原 电流方向相同(即：增反减同).自感电动势的作用阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推 迟电流变化的作用.3 .对电感线圈阻碍作用的理解若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过电感线圈 的电流不能突变.若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当
6、于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引 起的.线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图.例题3 （2023春东城区期末）如图所示电路中，L是一电阻不计的电感线圈，a, b为L的左、右两端点，A、B为完全相同的灯泡，开关S闭合时，两盏灯泡均发光。某时刻将开关S断开, 下列说法正确的是（）A. a点电势高于b点，A灯立即熄灭B. b点电势高于a点，B灯慢慢熄灭C. a点电势高于b点，A灯闪亮后慢慢熄灭D. b点电势高于a点，B灯闪亮后慢慢熄灭例题4 （2023春扬州期中）如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（）A.开关S由断开变为
7、闭合时，A、B同时变亮，最后亮度相同B.开关S由断开变为闭合时，B立即变亮，A逐渐变亮C.开关S由闭合变为断开时，B闪亮一下后熄灭，A逐渐熄灭D.开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭5.（2023春道里区校级期中）在如图甲、乙所示电路中，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（）A.在电路甲中，断开S, A将立即熄灭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，然后渐渐变暗例题5 （2023春青岛期中）如图中所示的电路中，已知电源电动势E和内阻r,灯泡电阻为R
8、。闭合开关S后，流过两个电流传感器的I-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.开关S闭合的瞬间，自感线圈中的自感电动势和电流均为零B.若断开开关S,则断开瞬间小灯泡D先闪亮再熄灭C.电源电动势后二提小D.电源内阻”菸州知识点三自感系数和磁场的能量【情境导入】(1)自感电动势与哪些因素有关？(2)在断电自感现象中，断开开关后，灯泡仍然亮一会，是否违背能量守恒定律？【知识梳理】自感系数1 .自感电动势：=-,其中以是； L是，简称自感或电感.单位:，符号：.2 .自感系数与线圈的、,以及是否有等因素有关.磁场的能量1 .线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给，储存在中.2 .线圈
9、中电流减小时，中的能量释放出来转化为电能.3 .自感电动势有阻碍线圈中的性质.【重难诠释】1 .自感电动势表达式：=.AZ(2)理解：公式中包为电流的变化率，电流变化越快，电流变化率越大，自感电动势也越大.t公式中为线圈的自感系数.2 .自感系数例题6 (2023春顺义区期末)如图所示利用电流传感器(电流传感器相当于电流表，其电阻可 以忽略不计)研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E,内阻为r,自感线圈L的自感系数 足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在1= ti时刻断开开关下列图像中能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是()A.B.C.D
10、.例题7 （2022春普宁市校级期中）（1）在研究自感现象时，自感系数较大的线圈一般都有直流 电阻，某同学利用如图（1）所示的电路采用伏安法测定线圈的直流电阻，在实验测量完毕后， 将电路拆去时应 oA.先断开开关SiB.先断开开关S2c.先拆去电流表D.先拆去电阻R（2）图（2）所示是该同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t=lX10-3s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（3）所示）。已知电源电动势E = 6V, 内阻不计，灯泡的阻值Ri=6。，电阻R的阻值为2Q。线圈的直流电阻为 Q；开关断开时，该同学观察到的现象是：o模块二巩固提高1. （2023海口三
11、模）如图所示的电路中，Ai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S接通电路时，Ai和A2始终一样亮B.合上开关S接通电路时，A2先亮，Ai后亮，最后一样亮C.断开开关S时，A2立即熄灭，Ai过一会儿才熄灭D.断开开关S时，Ai和A2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向2. （2023北京）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（）A. P与Q同时熄灭B. P比Q先熄灭C. Q闪亮后再熄灭D. P闪亮后再熄灭3. （2023香坊区校级三模）图甲是
12、电动公交车无线充电装置，供电线圈设置在充电站内，受电线圈和电池系统置于车内。供电线路与220V交流电源相连，将受电线圈靠近供电线圈，无需导线连接，蓄电池便可以充电（如图乙所示），下列说法正确的是（）A.供电线圈和受电线圈无导线连接，所以传输能量时没有损失B.用塑料薄膜将供电线圈包裹起来之后，仍能为蓄电池充电C.无线充电的原理是利用供电线圈发射电磁波传输能量D.充电时，供电线圈的磁场对受电线圈中的电子施加磁场力的作用，驱使电子运动4. （2023春平潭县校级期中）金属探测器如图所示，当金属中处在变化的磁场中时，这个磁场能在金属物体的内部产生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探
13、测器 发出鸣声。考生进考场时，每个同学都必须经过金属探测器的检查。关于金属探测器的检查， 下列说法不正确的是（）A.金属探测器的工作原理是利用了电磁感应的原理B.金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时，金属扣中感应出涡流C.此金属探测器也可用于食品生产，检测食品中是否混入细小的砂粒D.探测过程中，无论金属探测器与被测金属处于相对静止状态，还是相对运动状态，都能产生 涡流5. （2022秋雅安期末）如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻可忽略不计，则（）A. S闭合瞬间，B灯立即亮，A灯缓慢亮B.电路接通稳定后，A、B灯亮度相同C.电路接通稳定后，断开S, A
14、灯闪亮，随后逐渐熄灭D.电路接通稳定后，断开S瞬间，b点的电势高于a点6. （2023海淀区校级三模）在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下 列说法正确的是（）A.人有触电感觉是在开关闭合瞬间B.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流C.断开开关时流过人的电流方向从Bf AD.断开开关时线圈中的电流突然增大15. （2023东城区校级三模）将灯泡A、线圈L、电池组E和开关S连接成如图所示的电路。先闭合开关S,使灯泡发光，然后断开开关S,观察到灯泡闪亮的现象。下列说法正确的是（）A.
15、闭合S瞬间线圈L不产生自感电动势B.断开S瞬间电路中a点电势低于b点C.断开S前后通过灯泡A的电流大小不变D.闭合S后电源输出的电功率等于灯泡A和线圈L的发热功率之和7. （2023朝阳区一模）某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定 状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线 圈L的电阻。下列说法正确的是（）A.开关S闭合瞬间，流经灯D2和D3的电流相等B.开关S闭合瞬间至断开前，流经灯Di的电流保持不变C.开关S断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭D.
16、根据题中信息，可以推算出图乙中U1与U2的比值8. （2023春成都期中）无线充电是近年发展起来的新技术，它让手机摆脱了充电线的牵制。如图为某品牌的无线充电手机利用电磁感应的方式充电的原理简化图。当充电基座上的送电线圈 通入交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，从而为手机电池充电。下列关于无线 充电的说法正确的是（）A.将送电线圈接到稳恒直流电源上也可为手机电池充电B.受电线圈与送电线圈中交变电流的频率相同C.送电线圈和受电线圈之间通过自感现象实现能量的传递D.手机和充电基座没有通过充电线连接，故充电过程中没有能量损失9. （2022秋海门市期末）如图所示为演示自感现象的实验电路图，线
17、圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，灯Ai、A2相同，下列判断正确的是 （ ）A.接通开关S,灯Ai、A2立即变亮B.接通开关S,灯Ai逐渐变亮，灯A2立即变亮C.电路工作稳定后断开开关S,灯Ai、A2同时闪亮一下后逐渐熄灭D.电路工作稳定后断开开关S,灯A逐渐熄灭，灯A2立即熄灭10. （2023青羊区校级模拟）某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的太空单车原理图：在铜 质轮子的外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍, 磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（）A.轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关B.若轮子
18、用绝缘材料替换，也能保证相同的效果C.轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力D.磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小11. （2022秋松山区校级期末）如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡Ai和A2规格相同，Li 和L2为线圈。实验时，闭合开关Si，灯Ai逐渐变亮，最终Ai与A2的亮度相同；断开开关S2 瞬间，灯A3突然闪亮、随后逐渐变暗。下列说法错误的是（）A.图1中，变阻器R与Li的阻值相同B.图1中，断开Si瞬间，灯A2将突然闪亮，随后Ai和A2逐渐变暗C.图2中，灯A3的阻值大于L2的阻值D.图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流小于L2中电流