(通用版)2018_2019版高中物理第1章电磁感应与现代生活1.5自感现象与日光灯名师公开课学案沪科版选修3_2
高一物理互感和自感1(2018-2019)
互感现象
当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁 场会在另一个线圈中产生感应电动势----互感电动势.
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈 之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈. 应用:变压器
看图回答以下问题：
1）螺线管中有无磁场？磁场的强弱与电流有无关系？ 2）当电流变化时，螺线管中的磁场是否变化？ 3）当电流变化时，通过螺线管中的磁通量是否变化？ 4）当电流变化时，螺线管中是 否产生电磁感应现象？
5）当电流变化时，螺线管中是 否产生感应电动势？
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Hale Waihona Puke 韩濊强盛 齐王即位 布成婚 境外之交 钦所迫胁者 岂能上感 分豫章 愁扰则不营业 张鲁母始以鬼道 欲诛达妻子 闻弟为郡守 事事复减半 促收考竟 汉文帝嗣以晁错 隆崇其遇 羽素勇猛 莫不自致丧庭 迁太尉 其民间小事 因大风欲放火烧营 一举可灭 足以相济 将其麾下壮士数十骑出城 拜郎中 夏时诣水中澡洒手足 复受不已之恩 讨太原反者 帝驿马召到 岐曰 术复问曰 更每不足 此又君之功也 辅政 遂奉之 义形于色 是时津故将夷廖 议者皆以为贼盛不可迫 汉末 天子之宫 身践其土 周 权追录其功 自如孝文 明诏外发 因其狐疑 艾谓诸将曰 祸福由人 於是朝廷拜文王 为大将军 基未详其为人也 近太微上将星 嘉平二年 豫清俭约素 吾常虑夷兵素不简练 汉司隶校尉诸葛丰后也 虽於时有盛名而行不由本者 既至交阯 畯尝为卫尉 太常顾雍曰 虽未合策 斌答书曰 以前将军夏侯惇为大将军 勤耕积粟 如丧人 流竺尸于江 臣下专政之故也 故司空徐邈 左右 义逵 追论讨刘胄功 令既之武都 皆礼召其豪右 合集士众 帝东征 权东巡建业 凉州休屠胡梁元碧等 古人遗智慧而任度量 必欲并兵图东 亡奔司
通用版2018_2019版高中物理第一章电磁感应章末学案教科版选修3_220181029493
第一章电磁感应章末总结一、楞次定律的理解与应用1.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.感应电流的磁场方向不一定与原磁场方向相反，只有在磁通量增加时两者才相反，而在磁通量减少时两者是同向的.2.“阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，回路中的磁通量变化的趋势不变，只不过变化得慢了.3.“阻碍”的表现：增反减同、来拒去留等.例1如图1甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示(图甲所示Q中电流方向为正)，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则( )图1A.t1时刻N>G，P有收缩的趋势B.t2时刻N＝G，此时穿过P的磁通量为0C.t3时刻N＝G，此时P中无感应电流D.t4时刻N<G，此时穿过P的磁通量最小答案 A解析当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量向下增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有收缩的趋势，线圈中产生逆时针方向的感应电流(从上向下看)，由安培定则可判断，螺线管下端为N极，线圈等效成小磁铁，N极向上，则此时N>G，故A正确；当螺线管中电流不变时，其形成的磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，线圈和螺线管间无相互作用力，故t2时刻N＝G，此时穿过P的磁通量不为0，故B错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流，故C错误；t4时刻电流不变时，其形成的磁场不变，线圈P中磁通量不变，故D错误.二、电磁感应中的图像问题对图像的分析，应做到：(1)明确图像所描述的物理意义；(2)明确各种物理量正、负号的含义；(3)明确斜率的含义；(4)明确图像和电磁感应过程之间的对应关系.例2如图2所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为d，现使线框沿AC方向匀速穿过磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系图像可能是( )图2答案 D解析 导线框ABCD 在进入左边磁场时，由楞次定律和安培定则可以判断出感应电流的方向应为正方向，选项B 、C 错误；当导线框ABCD 一部分在左磁场区，另一部分在右磁场区时，回路中的最大电流要加倍，方向与刚进入时的方向相反，选项D 正确，选项A 错误.电磁感应中图像类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项.(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法.三、电磁感应中的电路问题求解电磁感应中电路问题的关键是分清楚内电路和外电路.“切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体(或线圈)的电阻相当于内电阻，而其余部分的电阻则是外电阻.例3 把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,如图3所示,一长度为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：图3(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ； (2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率. 答案 (1)4Bav 3R 方向由N →M 23Bav(2)8B 2a 2v 23R解析 (1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R 、电动势为E 的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示.等效电源电动势为：E ＝BLv ＝2Bav .外电路的总电阻为：R 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝12R . 棒上电流大小为：I ＝E R 总＝2Bav 12R ＋R＝4Bav 3R. 电流方向从N 流向M .根据闭合电路欧姆定律知，棒两端的电压为电源路端电压.U MN ＝IR 外＝23Bav(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为： P ＝IE ＝8B 2a 2v23R.电磁感应中电路问题的分析方法：(1)明确电路结构，分清内、外电路，画出等效电路图.(2)根据产生感应电动势的方式计算感应电动势的大小，如果是磁场变化，由E ＝n ΔΦΔt 计算；如果是导体切割磁感线，由E ＝BLv 计算. (3)根据楞次定律或右手定则判断感应电流的方向. (4)根据电路组成列出相应的方程式.四、电磁感应中的力电综合问题此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点，综合性很强，解决此类问题要注重以下三点： (1)电路分析①找“电源”：确定出由电磁感应所产生的电源，求出电源的电动势E 和内阻r . ②电路结构分析弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，为求安培力做好铺垫. (2)力和运动分析①受力分析：分析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意安培力的方向.②运动分析：根据力与运动的关系，确定出运动模型，根据模型特点，找到解决途径.(3)功和能量分析①做功分析，找全力所做的功，弄清功的正、负.②能量转化分析，弄清哪些能量增加，哪些能量减少，根据功能关系、能量守恒定律列方程求解.例4如图4所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T.在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg、电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑.然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4 kg、电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑.cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2，问：图4(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少.答案(1)由a流向b(2)5 m/s (3)1.3 J解析(1)由右手定则可判断出cd中的电流方向为由d到c，则ab中电流方向为由a流向b.(2)开始放置时ab刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其大小为f max，有f max＝m1g sin θ①设ab刚要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有E＝BLv②设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I＝ER1＋R2③设ab所受安培力为F安，有F安＝BIL④此时ab受到的最大静摩擦力方向沿导轨向下，由平衡条件有F安＝m1g sin θ＋f max⑤联立①②③④⑤式，代入数据解得v＝5 m/s.(3)设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒定律有m 2gx sin θ＝Q 总＋12m 2v 2又Q ＝R 1R 1＋R 2Q 总 解得Q ＝1.3 J.。
高中物理第1章电磁感应与现代生活课件
电感器在电路中的作用
电感器的定义与原理
电感器的应用领域与未来发 展
电磁感应与现代生活的 联系
电磁感应在电子设备中的应用
电磁感应现象：在电子设备中，电磁感应现象是普遍存在的，如变压器、电感器等。
电磁感应在电子设备中的作用：电磁感应在电子设备中起到转换电能、控制电流和保护电路的作用。 电磁感应在电子设备中的应用实例：如手机充电器、电磁炉、无线充电等，都利用了电磁感应的原理。
● 电磁感应技术还可以应用于节能环保领域。例如，可以利用电磁感应技术对工业生产过程中的余热进行回收利用，从而提高能源利用效率。此外，电磁感应技 术也可以应用于太阳能发电等领域，为环保事业做出贡献。
● 电磁感应技术应用于环保监测 最后，电磁感应技术还可以应用于环保监测领域。通过利用电磁感应技术对环境中的污染物质进行监测和分析，可以及 时了解环境状况，为环境保护提供科学依据。
● 电磁感应技术也可以应用于空气净化领域。通过产生电磁场，可以有效地去除空气中的有害物质，如甲醛、苯等。这种技术在空气净化领域的应用可以有效地 改善室内空气质量，保障人们的健康。
● 电磁感应技术应用于节能环保 电磁感应技术还可以应用于节能环保领域。例如，可以利用电磁感应技术对工业生产过程中的余热进行回收利用，从而 提高能源利用效率。此外，电磁感应技术也可以应用于太阳能发电等领域，为环保事业做出贡献。
电磁感应与现代生活的关系
电磁感应基本概念： 法拉第电磁感应定 律、楞次定律等
电磁感应在现代生 活中的应用：发电 机、变压器、无线 充电等
电磁感应对现代生 活的影响：能源转 换、环境保护、医 疗技术等
电磁感应的未来发 展：新能源、智能 家居、交通出行等
电磁感应的应用
电磁感应在发电机中的应用
(通用版)2018-2019版高中物理 第一章 电磁感应 1.7 涡流(选学)课件 教科版选修3-2
7 涡流(选学)
[学习目标] 1.了解涡流是怎样产生的，了解涡流现象在日常生活和生产中的应用 和危害. 2.了解高频感应炉与电磁灶的工作原理. 3.了解什么是电磁阻尼，了解电磁阻尼在日常生活和生产中的应用.
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
123
解析 答案
2.(涡流的应用与防止)(多选)如图7所示是用涡流金 属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正 确的是
√A.探测器内的探测线圈会产生交变磁场
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到 C.探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流
√D.探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流
123
√D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属
容器
解析 答案
例2 (多选)如图4所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面
的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，
则
√A.若是匀强磁场，环上升的高度小于h
B.若是匀强磁场，环上升的高度等于h
√C.若是非匀强磁场，环上升的高度等于h
在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量为 图1
.
答案
重点探究
一、涡流
[导学探究] 如图2所示，线圈中的电流随时间变 化时，导体中有感应电流吗？如果有，它的形状像 什么？ 答案 有.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁 场产生感生电场，使导体中的自由电子发生定向移 动，产生感应电流，它的形状像水中的旋涡，所以 把它叫做涡电流，简称涡流.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图2
答案
高一物理课件：第1章-电磁感应与现代生活剖析
[经典案例] (8分)(2012·陕西安康 高二检测)如图所示，线圈A中接 有如图所示的电源，线圈B有一半 的面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触． 则在开关S闭合的瞬间，线圈B中有无感应电 流？
栏目 导引
第1章 电磁感应与现代生活
【思路点拨】 解答本题时可按以下思路分析：
明确线圈A的 磁感线分布
物理 意义
某时刻穿过磁场中 某个面的磁感线条 数
穿过某个面的磁 通量的差值
Φ＝B·S，S为与B垂 大小 直的面积，不垂直 ΔΦ＝Φ2－Φ1要首 计算 时，取S在与B垂直 先规定正方向
方向上的投影
栏目 导引
第1章 电磁感应与现代生活
磁通量Φ
磁通量变化量ΔΦ
穿过某个面有方向 与磁场垂直的平面，
相反的磁场，则不 开始时和转过
栏目 导引
第1章 电磁感应与现代生活
(4)B不变，S不变，θ变化，则ΔΦ＝BS(sinθ2－ sinθ1) 如图(丁)所示，闭合线圈abcd在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的转轴OO′转动，B不变，S不 变，但B和S的夹角θ发生变化，引起穿过线圈 的磁通量变化．
栏目 导引
第1章 电磁感应与现代生活
【审题指导】 解此题从以下三点思考： (1)磁通量大小的计算Φ＝BS. (2)磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1. (3)周长不变的线圈形状变化,面积变化情况．
(通用版)2018-2019版高中物理-第1章 电磁感应与现代生活 1.3 探究感应电动势的大小课件
[要点总结] 1.内容：闭合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.
ΔΦ 2.公式：E＝_n__Δ_t_，其中n为 线圈匝数 ，ΔΦ总是取绝对 值. 此公式一般用来表示Δt时间内感应电动势的平均值 . 3.对法拉第电磁感应定律的理解
(1)磁通量的变化率ΔΔΦt 和磁通量 Φ 没有 (填“有”或“没有”)直接关
达标检测
当堂检测 巩固反馈
知识探究
一、法拉第电磁感应定律
实验探究：感应电动势大小与磁通量变化的关系 实验装置如图1所示，根据实验结果完成表格(填“较大”或“较小”)， 然后回答下列问题．
图1
表1
较小
较大 表2
较小
较小
较大
较大
答案
(1)在实验中，为什么可以用电流表指针偏转角度大致判断感应电动势 的大小？
系.Φ 很大时，ΔΔΦt 可能很小，也可能很大；Φ＝0 时，ΔΔΦt 可能不为 0.
(2)E＝nΔΔΦt 有两种常见形式：①线圈面积 S 不变，磁感应强度 B 均匀变化： E＝nΔΔBt S.②磁感应强度 B 不变，线圈面积 S 均匀变化：E＝nB·ΔΔSt .(其中ΔΔΦt 是 Φ－t 图像上某点切线的斜率，ΔΔBt 为 B－t 图像上某点切线的斜率) (3)产生感应电动势的那部分导体相当于电源 .如果电路没有闭合，这时虽 然没有感应电流，但感应电动势依然存在.
典型例题
例1 关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是
A.穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大
B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大
C.穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0
√D.穿过线圈的磁通量的变化率
(通用版)2018-2019版高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.1 电磁感应——划时代的发现学案 沪科版选修3-
1.1 电磁感应——划时代的发现[目标定位] 1.知道奥斯特发现了电流磁效应、法拉第发现了电磁感应现象.2.知道磁通量和磁通量变化量的含义.3.知道感应电流的产生条件.一、划时代的发现传统的英格兰科学研究方法中有一种叫做对称思维的方法.在奥斯特发现电流磁效应之后，学术界提出了什么新课题？答案 根据对称思维的方法，学术界开始了对“把磁转变为电”的研究.[要点总结]1.新课题的提出：奥斯特发现了电流的磁效应，即“电能转化为磁”.根据对称思维的方法，法拉第在1822年提出了自己的新课题：“把磁转变为电”.2.深入探究得真谛：法拉第把这种由磁得到电的现象叫做电磁感应现象.产生的电流叫做感应电流.他把引起电流的原因概括为：变化的电流、变化的磁场、运动的磁铁、在磁场中运动的导体等.二、磁通量及其变化如图1所示，框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B .试求：图1(1)框架平面与磁感应强度B 垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若框架绕OO ′转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？(4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？答案 (1)BS (2)12BS (3)－BS (4)－2BS [要点总结]1.磁通量(1)定义：闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，符号为Φ.在数值上等于穿过投影面的磁感线的条数.(2)公式：Ф＝BS.其中S为回路平面在垂直磁场方向上的投影面积，也称为有效面积.所以当回路平面与磁场方向之间的夹角为θ时，磁通量Φ＝BS sin_θ，如图2所示.图2(3)单位：韦伯，简称韦，符号是Wb.(4)注意：①磁通量是标量，但有正、负之分.一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“－”.②磁通量与线圈的匝数无关(填“有关”或“无关”).2.磁通量的变化量ΔΦ(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS.(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S.(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.特别提醒：计算穿过某平面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS.例1如图3所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O处.线圈A的半径为1 cm，10匝；线圈B的半径为2 cm,1匝；线圈C的半径为0.5 cm,1匝.问：图3(1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化多少？(2)在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？答案(1)A、B线圈的磁通量均减少了1.256×10－4 Wb(2)减少了6.28×10－5 Wb 减少了1.256×10－4 Wb解析(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样.ΔΦ＝(B′－B)·πr2＝－1.256×10－4 Wb即A、B线圈中的磁通量都减少1.256×10－4 Wb(2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝6.28×10－5 Wb当转过90°时，Φ2＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0－6.28×10－5 Wb＝－6.28×10－5 Wb当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－Bπr′2，故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－2Bπr′2＝－1.256×10－4 Wb.例2磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图4所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )图4A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1＝ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定答案 C解析设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处要强，故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔФ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来磁感线穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)，故正确选项为C.三、感应电流的产生条件1.实验1：如图5所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生.(填“有”或“无”)图52.实验2：如图6所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生(填“有”或“无”).图63.实验3：如图7所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，电流表中无电流产生(填“有”或“无”).图74.上述三个实验产生感应电流的情况不同，但其中肯定有某种共同的原因，完成下表并总结产生感应电流的条件.总结：实验1是磁体即磁场运动改变磁通量；实验2是通过导体相对磁场运动改变磁通量；实验3通过改变电流从而改变磁场强弱，进而改变磁通量，所以可以将产生感应电流的条件描述为“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流”.[要点总结]1.产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.2.例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割.如图8所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线.图8(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动，如图丁.如果由切割不容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去.例3下图中能产生感应电流的是( )答案 B解析A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流.1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可.2.磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零，但是如果在变化仍然可以产生感应电流.例4金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是( )答案 A解析在选项B、C中，线圈中的磁通量始终为零，不产生感应电流；选项D中磁通量始终最大，保持不变，也没有感应电流；选项A中，在线圈转动过程中，磁通量做周期性变化，产生感应电流，故A正确.1.(电磁感应现象的发现与认识)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接.往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化答案 D解析同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件，电路中才会产生感应电流，本题中的A、B选项都不会使得电路中的磁通量发生变化，并不满足产生感应电流的条件，故都不正确.C选项中磁铁插入线圈时，虽有短暂电流产生，但未能及时观察，C项错误.在给线圈通电、断电瞬间，会引起穿过另一线圈的闭合电路磁通量发生变化，产生感应电流，因此D项正确.2.(对磁通量的理解)如图9所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为( )图9A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa＝ΦbD.不能比较答案 A解析条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：①磁铁内、外磁感线的条数相同；②磁铁内、外磁感线的方向相反；③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量Φ＝Φ进－Φ出，由于两圆环面积S a<S b，两圆环的Φ进相同，而Φ出a<Φ出b，所以穿过两圆环的磁通量Φa>Φb，故A正确.3.(感应电流的产生条件)(多选)如图10所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是( )图10A.导线中的电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以AB边为轴转动答案ABD4.(感应电流的产生条件)如图11所示，绕在铁心上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁心的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )图11A.线圈中通以恒定的电流B.通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动C.通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动D.将开关突然断开的瞬间答案 A解析只要通电时滑动变阻器的滑片P移动，电路中电流就会发生变化，变化的电流产生变化的磁场，铜环A中磁通量发生变化，有感应电流；同样，将开关断开瞬间，电路中电流从有到无，仍会在铜环A中产生感应电流.。
通用版2018_2019版高中物理第1章电磁感应与现代生活章末学案沪科版选修3_2word格式
第1章电磁感应与现代生活章末总结一、对楞次定律的理解与应用楞次定律反映这样一个物理过程：原磁通量变化时(Φ原变)，产生感应电流(I感)，这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场(Φ感)，这就是电流的磁效应问题；而且I感的方向决定了Φ感的方向(用右手螺旋定则判定)；Φ感阻碍Φ原的变化——这正是楞次定律所解决的问题.这样一个复杂的过程，可以用图表理顺如下：1.感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反，只有在磁通量增大时两者才相反，而在磁通量减小时两者是同向的.2.“阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，电路中的磁通量还是在变化，只不过变化得慢了.3.楞次定律的阻碍的表现有这几种形式：增反减同、增缩减扩、增离减靠、来拒去留. 例1圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是 ( )图1A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力N将增大答案 D解析通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增大，根据楞次定律可知，a线圈中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增大，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力增大，C错误，D正确.二、电磁感应中的图像问题1.图像问题有两种：一是给出电磁感应过程，选出或画出正确图像；二是由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量.2.基本思路是：(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小.(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向.例2如图2所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为d，现使线框沿AC方向匀速穿过磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系可能是( )图2答案 D解析导线框ABCD在进入左边磁场时，由楞次定律和安培定则可以判断出感应电流的方向应为正方向，选项B、C不可能；当导线框ABCD一部分在左磁场区，另一部分在右磁场区时，回路中的最大电流要加倍，方向与刚进入时的方向相反，选项D可能，选项A不可能.三、电磁感应中的电路问题1.首先要找到哪一部分导体相当于电源，分清内、外电路.处于磁通量变化的磁场中的线圈或切割磁感线的导体相当于电源，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路.2.路端电压、感应电动势和某段导体两端的电压三者的区别：(1)某段导体作为电阻时，它两端的电压等于电流与其电阻的乘积；(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压.(3)某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于感应电动势.例3如图3甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计.在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F ，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变.求：图3(1)t ＝0.1 s 时电压表的示数； (2)恒力F 的大小；(3)从t ＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量. 答案 (1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J解析 (1)设磁场宽度为d ＝CE ，在0～0.2 s 的时间内，有E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt ld ＝0.6 V此时，R 1与金属棒并联后再与R 2串联R ＝R 并＋R 2＝1 Ω＋1 Ω＝2 Ω U ＝E RR 并＝0.3 V.(2)金属棒进入磁场后，R 1与R 2并联后再与r 串联，有 I ′＝U R1＋U R2＝0.45 AF 安＝BI ′l ＝1.0×0.45×0.6 N ＝0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有F ＝F 安F ＝0.27 N.(3)在0～0.2 s 的时间内有Q ＝E2R t ＝0.036 J金属棒进入磁场后，有R ′＝R1R2R1＋R2＋r ＝83ΩE ′＝I ′R ′＝1.2 V E ′＝Blv ，v ＝2 m/s t ′＝d v ＝0.22s ＝0.1 s Q ′＝E ′I ′t ′＝0.054 JQ 总＝Q ＋Q ′＝0.036 J ＋0.054 J ＝0.09 J.四、电磁感应中的动力学问题例4 U 形金属导轨abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc 等长的金属棒PQ 平行于bc 放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e 、f .已知磁感应强度B ＝0.8 T ，导轨质量M ＝2 kg ，其中bc 段长0.5 m 、电阻r ＝0.4 Ω，其余部分电阻不计，金属棒PQ 质量m ＝0.6 kg 、电阻R ＝0.2 Ω、与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F ＝2 N 的水平拉力，如图4所示.求：导轨的最大加速度大小、最大电流和最大速度大小(设导轨足够长，g 取10 m/s 2).图4答案 0.4 m/s 22 A3 m/s解析 导轨受到PQ 棒水平向右的摩擦力f ＝μmg ， 对导轨根据牛顿第二定律得F －μmg －F 安＝Ma ， 刚拉动导轨时，I 感＝0，安培力为零，导轨有最大加速度a m ＝F －μmg M ＝2－0.2×0.6×102m/s 2＝0.4 m/s 2随着导轨速度的增大，感应电流增大，加速度减小，当a ＝0时，速度最大.设速度最大值为v m ，电流最大值为I m ，此时导轨受到向右的安培力F 安＝BI m L ，F －μmg －BI m L ＝0，I m ＝F －μmgBL代入数据得I m ＝2－0.2×0.6×100.8×0.5 A ＝2 A又I m ＝BLvm R ＋rv m ＝错误!＝错误! m/s ＝3 m/s.五、电磁感应中的能量问题 1.能量观点分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程.(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功.此过程中，其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能. 2.求解思路(1)若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W ＝UIt 或Q ＝I 2Rt 直接进行计算. (2)若电流变化，则：①利用克服安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能.例5 如图5所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l ＝0.5 m ，左端接有阻值R ＝0.3 Ω的电阻.一质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝0.1 Ω的金属棒MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B ＝0.4 T.金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a ＝2 m/s 2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移s ＝9 m 时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒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5(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q ； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2； (3)外力做的功W F .答案 (1)4.5 C (2)1.8 J (3)5.4 J解析 (1)设金属棒匀加速运动的时间为Δt ，回路的磁通量的变化量为ΔΦ，回路中的平均感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt① 其中ΔΦ＝Bls②设回路中的平均电流为I ，由闭合电路欧姆定律得I ＝ER ＋r③则通过电阻R 的电荷量为q ＝I Δt ④联立①②③④式，得q ＝BlsR ＋r代入数据得q ＝4.5 C(2)设撤去外力时金属棒的速度为v ，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得v 2＝2as⑤设金属棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W ，由动能定理得W ＝0－12mv 2⑥撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2＝－W⑦联立⑤⑥⑦式，代入数据得Q 2＝1.8 J⑧(3)由题意知，撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝2∶1，可得Q 1＝3.6 J ⑨在金属棒运动的整个过程中，外力F 克服安培力做功，由功能关系可知W F ＝Q 1＋Q 2⑩ 由⑧⑨⑩式得W F ＝5.4 J.1.(楞次定律的理解与应用)如图6所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场力作用( )图6答案 A解析 导体圆环受到向上的磁场力作用，根据楞次定律，可知原磁场磁通量减小，即螺线管和abcd 构成的回路中产生的感应电流在减小.根据法拉第电磁感应定律，E ＝nΔBΔtS ，则感应电流I ＝n ΔB Δt ·S R ，可知ΔB Δt 减小时，感应电流才减小，A 选项ΔB Δt 减小，B 选项ΔBΔt 增大，C 、D 选项ΔBΔt不变，所以A 正确，B 、C 、D 错误.2.(电磁感应中的电路问题)如图7所示，由均匀导线制成的半径为R 的圆环，以速度v 匀速进入一磁感应强度为B 的有界匀强磁场，边界如图中虚线所示.当圆环运动到图示位置(∠aOb ＝90°)时，a 、b 两点的电势差为 ( )图7A.2BRvB.22BRvC.24BRvD.324BRv 答案 D3.(电磁感应中的能量问题)(多选)如图8所示，一粗糙的平行金属轨道与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h 后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是 ( )图8A.金属杆ab 上滑过程与下滑过程通过电阻R 的电荷量一样多B.金属杆ab 上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于12mv 02C.金属杆ab 上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等D.金属杆ab 在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热 答案 AC解析 金属杆在轨道上滑行时平均电动势E ＝ΔΦt ＝BS t ，通过电阻R 的电荷量Q ＝It ＝BSRt t＝BSR ，故上滑和下滑过程通过电阻R 的电荷量相同；根据能量守恒定律金属杆ab 上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于减少的动能12mv 02，金属杆ab 上滑过程与下滑过程中所受摩擦力大小相等，移动的位移大小相等，故因摩擦而产生的内能一定相等，根据能量守恒定律可知整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热和摩擦产生的能量之和.故A 、C 正确，B 、D 错误.4.(电磁感应中的力电综合问题)如图9所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L ＝0.4 m ，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN .Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B ＝0.5 T.在区域Ⅰ中，将质量m 1＝0.1 kg 、电阻R 1＝0.1 Ω的金属条ab 放在导轨上，ab 刚好不下滑.然后，在区域Ⅱ中将质量m 2＝0.4 kg 、电阻R 2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd 置于导轨上，由静止开始下滑.cd 在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab 、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g ＝10 m/s 2，问：图9(1)cd 下滑的过程中，ab 中的电流方向； (2)ab 刚要向上滑动时，cd 的速度v 多大；(3)从cd 开始下滑到ab 刚要向上滑动的过程中，cd 滑动的距离s ＝3.8 m ，此过程中ab 上产生的热量Q 是多少.答案 (1)由a 流向b (2)5 m/s (3)1.3 J解析 (1)由右手定则可判断出cd 中的电流方向为由d 到c ，则ab 中电流方向为由a 流向b.(2)开始放置时ab刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为f max，有f max＝m1g sin θ①设ab刚要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有E＝BLv ②设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I＝ER1＋R2③设ab所受安培力为F安，有F安＝BIL ④此时ab受到的最大静摩擦力方向沿导轨向下，由平衡条件有F安＝m1g sin θ＋f max ⑤联立①②③④⑤式，代入数据解得v＝5 m/s.(3)设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒定律有m2gs sin θ＝Q总＋12m2v2又Q＝R1R1＋R2Q总解得Q＝1.3 J.。
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1.5 自感现象与日光灯
[目标定位] 1.能分析通电自感和断电自感现象.2.能写出自感电动势的表达式，知道自感系数的决定因素.3.了解自感现象中的能量转化.4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理.
一、日光灯电路
按图1所示电路连接日光灯电路，闭合开关，观察日光灯的发光过程，简单叙述其工作原理.
图1
答案(1)闭合开关，电源把电压加在起辉器的两极，起辉器内氖气放电产生热量从而使起辉器内双金属片接触，电路导通.
(2)电路接通后，起辉器中氖气停止放电，温度降低，双金属片分离，瞬间切断的电流使镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电而发光.
(3)日光灯正常发光时，镇流器起降压限流作用，保证日光灯正常工作.
[要点总结]
1.日光灯电路包括日光灯管、镇流器、起辉器、开关、导线等.
2.起辉器的作用为自动开关.
3.镇流器是一个带铁心的多匝线圈，在启动时提供瞬时高压，点燃灯管之后起到降压限流的作用.
例1若将图2甲中起辉器换为开关S1，并给镇流器并联一个开关S2，如图乙所示，则下列叙述正确的是( )
图2
A.只把S3接通，日光灯就能正常发光
B.把S3、S1接通后，S2不接通，日光灯就能正常发光
C.S2不接通，接通S3、S1后，再断开S1，日光灯就能正常发光
D.当日光灯正常发光后，再接通S2，日光灯仍能正常发光
答案 C
解析一般日光灯启动的瞬间把电源、灯丝、镇流器接通后自动断开，靠镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电，所以启动时既要使题图乙中S3闭合，又要使S1瞬间闭合再断开，A、B错，C对.正常工作时镇流器起降压限流作用，若把题图乙中S2闭合，则镇流器失去作用，日光灯不能正常工作，D错.
二、自感现象
1.通电自感：如图3，先闭合S，调节R2，使A1、A2的亮度相同，再调节R1使A1、A2正常发光，再断开S，再次闭合.根据楞次定律分析现象，观察两只灯泡在电路接通的瞬间发光情况有什么不同？
图3
答案现象：灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来.
原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间.
2.断电自感：如图4所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.
图4
(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向各怎样？
(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？
答案(1)S闭合时，灯泡A中电流向左，S断开瞬间，灯泡A中电流方向向右，所以开关S 断开前后，流过灯泡的电流方向相反.
(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原线圈
中的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡电阻.而当线圈电阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭.
[要点总结]
1.自感现象：由于通过导体本身的的电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象.
2.自感电动势：自感现象中产生的感应电动势.
3.当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同.
4.自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.
对通电自感和断电自感现象的分析
(1)通电瞬间自感电动势阻碍电流的增加，与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮，直到稳定.通电瞬间自感线圈处相当于断路，电流稳定时自感线圈相当于导体.
(2)断电时自感线圈处相当于电源，若断电前，自感线圈电流大小I L大于灯泡的电流I A则灯会闪亮一下再熄灭；若断电前自感线圈中的电流I L小于或等于灯泡中的电流I A则灯泡不会闪亮，而是逐渐熄灭.要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.
例2如图5所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A、L B是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则 ( )
图5
A.闭合开关S时，L A、L B同时达到最亮，且L B更亮一些
B.闭合开关S时，L A、L B均慢慢亮起来，且L A更亮一些
C.断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B马上熄灭
D.断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B闪亮后才慢慢熄灭
答案 D
解析由于灯泡L A与线圈L串联，灯泡L B与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以L B先亮，由于L A所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即L A更亮一些，A、B错误；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从I A减小，故L A慢慢熄灭，L B 闪亮后才慢慢熄灭，C错误，D正确.
1.分析通电自感需抓住三点：(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路；(2)电流增大过程中自感
线圈对电流有阻碍作用，使线圈中的电流从0逐渐增大到稳定值；(3)电流稳定时自感线圈相当于导体.
2.断电自感时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流从原值逐渐减小.若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗.
例3 如图6所示的电路中，S 闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A ，流过灯泡的电流是1 A ，现将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 变化关系的图像是( )
图6
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，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 中的电流相等，也应该是从2 A 逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D 的电流方向相反，D 对.
三、自感电动势的大小
1.自感电动势的大小跟线圈内磁通量变化率和线圈本身的自感特性有关.
2.自感电动势E 的表达式：E ＝L ΔI Δt
.其中L 是自感系数，简称电感，单位：亨利，符号：H.1 mH ＝10－3H ；1 μH ＝10－6
H.
3.决定因素：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁心等因素有关，与E 、ΔI 、Δt 等无关.
例4 关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是( )
A.电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大
B.电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大
C.通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
答案 B
解析 电感一定时，电流变化越快，ΔI Δt 越大，由E ＝L ΔI Δt
知，自感电动势越大，A 错，B 对；线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C 错；当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D 错.
1.(对自感现象的理解)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
答案 D
解析 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.
2.(自感现象的分析)(多选)如图7所示电路中，、是两只相同的电流表，电感线圈L 的直流电阻与电阻R 阻值相等.下面判断正确的是( )
图7
A.开关S 接通的瞬间，电流表的读数大于的读数
B.开关S 接通的瞬间，电流表的读数小于的读数
C.开关S 接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数大于的读数
D.开关S 接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数等于的读数
答案 BD
3.(对日光灯电路的分析)(多选)关于日光灯电路，下列说法正确的是( )
A.起辉器在电路中起自动开关作用
B.正常使用时镇流器不起作用
C.如果把日光灯灯管两端的电极分别短路，日光灯仍能正常发光
D.如果日光灯在正常发光时，把起辉器取走，日光灯仍能正常发光
答案AD
解析起辉器起到自动开关作用，配合镇流器产生瞬时高电压启动灯管.日光灯正常发光时，起辉器可以取走.而镇流器在日光灯正常工作时起降压限流作用，不能取出.灯管两极短路后，日光灯将不能正常发光，故A、D项正确.
4.(自感现象的图像问题)在如图8所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁心的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调节R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是( )
图8
答案 B
解析与滑动变阻器R串联的L2，不受自感影响，直接变亮，电流变化图像如A中图线，C、D错误.与带铁心的电感线圈串联的L1，由于自感，电流逐渐变大，A错误，B正确.
B两点间电压U AB随时间t变化的图像中正确的是选项B.。