自感电动势的作用
S
R1
2、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很 大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同 A2 比 A1 先亮，最后 的灯泡。则当电键S闭合瞬间， A1 比 A2 亮 。
演示实验2
断电自感
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接通电路，待灯泡A正常 发光。然后断开电路，观察 到什么现象？
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五、自感现象的防止及应用：
2、电阻双线绕法（防止）
思考：为什么？
பைடு நூலகம்结：
一、互感现象 1．互感 互感现象 互感电动势 2．互感的应用和防止 应用：变压器、收音机的“磁性天线” 防止：电路板中防止相互干扰 二、自感现象 1．自感现象（会解析自感现象） 2．自感的应用和防止 应用：日光灯 防止：变压器、电动机
2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。
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演示实验1
通电自感
A1、A2是规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器R，使A1、 A2亮度相同，再调节R1，使两灯正
常发光，然后断开开关S。重新闭 合S，观察到什么现象？
现象： 灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡
A1逐渐亮起来。
分析： 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，L中产生的感应电动势的方向 与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即 推迟了电流达到正常值的时间。
课堂训练
1、演示自感的实验电路图如右图所示， L是电感线圈，A1、A2是规格相同的 灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。 当开关由断开到合上时，观察到的自 A1 感现象是 比 A2 先亮，最后达到 同样亮。 L R A1 A2
更快些还是更慢些？
2、产生感应电动势的线圈可以看做是一个电源，它能 向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将 沿着什么途径流动？ 3、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电 流方向是否一致？
4、在如图所示的电路中，当开关S
断开瞬间，灯泡A是否会更亮一下？
更亮一下的条件是什么？ 设A、L两
一、互感现象
1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产 生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产 生的感应电动势，称为互感电动势。 2、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. 3、利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到 另一个线圈。互感现象在电工技术和电子技术中 有广泛的应用。
（2） 单位：亨利，简称亨，符号：H
其他单位：毫亨（mH）、微亨（μH）
四、磁场的能量
问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开 后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来 更亮？试从能量的角度加以讨论。 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场， 能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当 于电源，把磁场中的能量转化成电能。
二、自感现象
1、由于线圈本身的电流发生变化而产生的电 磁感应现象，叫自感现象。 2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
3、自感电动势的作用：
阻碍线圈中原来电流的变化。
1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。
增反 减同
“阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的
/v/b/19420467-1263736772.html
接通时D2先达最亮，断开时D1后灭
A
课堂训练
4、如图所示，L为自感系数较大的线 圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当 断开电键的瞬间会有 A . 灯A立即熄灭 B . 灯A慢慢熄灭 C . 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭
L A
A
端电压为U。 ①若RA＞RL，有IA＜IL，在断开开关的瞬间，通过灯泡 的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。
②若RA≤RL，有IA≥IL，断开开关后，通过灯泡的电流
减小，灯泡不会更亮一下。
练习： 如图所示， L 为自感系数较大的线圈，电
路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关 S
的瞬间会有（
A
） A
A．灯A立即熄灭
第六节
互感和自感
法拉第和他的实验线圈
互感现象
在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线 相连，但当一个线圈中的电流发生变化时，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。 这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动 势
互感现象
利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到 另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广 泛的应用 如：变压器、 磁性天线
五、自感现象的防止及应用：
1、日光灯原理（应用）
日光灯的构造
日光灯工作原理图
镇流器的作用——是自感系数很大的带 铁心的线圈，启动时，产生高电压，帮助点 燃； 正常工作时的线圈起降压限制电流作用， 保护灯管。 注意：灯管两端的 电压与镇流器的电 压之和不等于电源 电压。
启动器的作用——
自动开关可用普通开关或短绝缘导 线代替。正常工作时不起作用，可以去掉。
现象：
在断开开关S瞬间（灯更亮一下），灯A过一 段时间才熄灭。 开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生
分析：
的感应电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿 着L→A流动，所以灯A会过一段时间才熄灭。
思考与讨论：
1、电源断开时，通过L的电流会减小，这时会出现感 应电动势。感应电动势的作用是使L中的电流减小得
B．灯A慢慢熄灭
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率 成正比
I EL t
2、自感系数 L－简称自感或电感
（1）决定线圈自感系数的因素：
1 2
3
线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大！ 给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多
课堂训练
3、如图所示的电路中，D1和D2是 两个相同的小灯泡，L是一个自 感系数相当大的线圈，其阻值与 R相同。在电键接通和断开时， 灯泡D1和D2亮暗的顺序是 D1 D2
L R
S
A. B. 接通时D1先达最亮，断开时D1后灭 接通时D2先达最亮，断开时D2后灭
C.
D.
接通时D1先达最亮，断开时D2后灭
人教版高二物理选择性必修二第二章2.4《互感和自感》共18张ppt
第二章
互感和自感
高二暑期物理预习班
互感和自感
互感现象
在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相 连，但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。 这种现象叫做互感， 这种感应电动势叫做互感电 动势。
利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一 个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的 应用。 变压器就是利用互感现象制成的。
小结
互感现象 两个相互靠近的线圈，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的现象
互感电动势 互感现象中产生的电动势
互感的应用 利用互感现象可以把电能由一个线圈传递到另一个线圈．如变压器等。
自感现象
当一个线圈中的电流变化时，在本身激发出感应电动势的现象
线圈的自感系数越 大，这个现象越明显。
自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。 注意： “阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是 变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路中的开关断开 时会产生很大的自感电动势，使得开关中的金属片之间产生电 火花， 烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。 因此，电动机等大功 率用电器的开 关应该装在金属壳中。 最好使用油浸开关，即把 开关的接触点浸在绝 缘油中，避免出现电火花。
人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 互感和自感、涡流
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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习互感和自感、涡流【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。
4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。
【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连，但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，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
要点诠释：（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它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。
（2）互感现象可以把能量从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。
（3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
要点二、自感现象1．实验如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。
再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。
断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。
在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。
断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。
虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
第四章第六节互感和自感
第六节 互感和自感[学习目标] 1.了解互感现象及其应用． 2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象． 3.了解自感电动势的表达式E ＝L ΔI Δt ，知道自感系数的决定因素． 4.了解自感现象中的能量转化．[学生用书P 29]一、互感现象(阅读教材第22页第1段至第3段)1．互感：两个线圈之间并没有导线相连，但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．这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势．2．互感的应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的．3．互感的危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，互感现象有时会影响电路的正常工作．▏拓展延伸►———————————————————(解疑难)1．互感现象是一种常见的电磁感应现象，也满足法拉第电磁感应定律．2．互感能不通过导线相连来传递能量．3．变压器是利用互感制成的，而影响正常工作的互感现象要设法减小．1.(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象．( )(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用．( ) (3)只有闭合的回路才能产生互感．( )提示：(1)× (2)√ (3)×二、自感现象和自感系数(阅读教材第22页第4段至第24页第3段)1．自感：当一个线圈中的电流自身发生变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势的电磁感应现象．2．自感电动势：由于自感现象而产生的感应电动势．E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感． 3．自感系数(1)单位：亨利，符号H.(2)决定自感系数大小的因素：与线圈的圈数、大小、形状以及有无铁芯等因素有关． ▏拓展延伸►———————————————————(解疑难)1．自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用．2．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化，当原来电流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同．也遵循“增反减同”的规律．3．自感系数是由线圈本身性质决定的，是表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1 s 内改变1 A 时产生的自感电动势的大小．4．线圈的长度越长，截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多．2.(1)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关．()(2)线圈自感电动势的大小与自感系数L有关，反过来，L与自感电动势也有关．()(3)线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势．()(4)自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反．()(5)一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大．()提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×三、磁场的能量(阅读教材第24页第4段至第7段)1．线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中．2．线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能．▏拓展延伸►———————————————————(解疑难)在自感现象中电能转化为线圈内的磁场能或线圈内的磁场能转化为电能，因此自感现象遵循能量守恒定律．3.断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？试从能量的角度加以解释．提示：开关断开后，线圈中储存的能量释放出来转化为电能，故灯泡发光会持续一段时间．对自感现象的理解[学生用书P30]自感现象的分析思路1．明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大或减小)．2．根据“增反减同”，判断自感电动势的方向．3．分析阻碍的结果：电流增大时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐增大，与线圈串联的元件中的电流也逐渐增大；电流减小时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐减小，与线圈串联的元件中的电流也逐渐减小．———————————(自选例题，启迪思维)1. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L 是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是()A．I1开始较大而后逐渐变小B．I1开始很小而后逐渐变大C．I2开始很小而后逐渐变大D．I2开始较大而后逐渐变小[思路探究](1)闭合开关S瞬间，线圈中的电流是如何变化的？线圈中自感电动势如何阻碍电流变化？(2)电阻R1两端电压如何变化？[解析]闭合开关S时，由于L是一个自感系数较大的线圈，产生反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始I2很小，随着电流达到稳定，自感作用减小，I2开始逐渐变大．闭合开关S时，由于线圈阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感作用减小，路端电压减小，所以R1上的电压逐渐减小，电流I1逐渐减小，故选AC.[答案]AC2. 如图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是()A．闭合S瞬间，电流表A1的示数小于A2的示数B．闭合S瞬间，电流表A1的示数等于A2的示数C．断开S瞬间，电流表A1的示数大于A2的示数D．断开S瞬间，电流表A1的示数等于A2的示数[解析]闭合开关时，线圈中产生与电流反向的自感电动势起到阻碍作用，所以电流表A1的示数小于电流表A2的示数，A对、B错；断开开关时，线圈中产生与原电流同向的自感电动势，并与R组成临时回路，电流表A1与电流表A2示数相等，C错、D对．[答案]AD3. 如图所示是一种延时装置的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则() A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变化[解析]线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生，随S1的断开而消失．当S1闭合时，线圈A中的磁场穿过线圈B，当S2闭合，S1断开时，线圈A在线圈B中的磁场变弱，线圈B中有感应电流，B中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用，所以B正确、A错误；若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用，所以C正确、D错误．[答案]BC[名师点评](1)电流变化时，电感线圈对电流的变化有阻碍作用．(2)电流稳定时，电感线圈相当于一段导体，阻值即为直流电阻．通、断电自感中灯泡亮度变化分析[学生用书P31]1．通电自感如图甲所示，线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加，使线圈的电流从通电瞬间的0逐渐增大到正常值，所以与线圈串联的灯泡的亮度是逐渐亮起来．甲乙2．断电自感如图乙所示，正常工作时线圈和电灯的电流分别为I L和I A.断电后，线圈产生自感电动势，线圈与灯泡组成回路，线圈起到电源作用．线圈产生的自感电动势阻碍电流的减小，使线圈中的电流由I L逐渐减小到0，因此灯泡中的电流也由断电前的I A突变为I L，然后逐渐减小到0，亮度也是逐渐变小到熄灭，当然灯泡中的电流方向由断电前的d→c突变为c→d.若I L>I A，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭若I L≤I A，灯泡逐渐熄灭，不闪亮．——————————(自选例题，启迪思维)1. (2015·南京师大附中高二测试)如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关．关于三盏灯泡，下列说法正确的是()A．合上开关，c、b先亮，a后亮B．合上开关一会后，a、b一样亮C．断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D．断开开关，c马上熄灭，b闪一下后和a一起缓慢熄灭[思路探究](1)合上开关时L产生的自感电动势有什么作用？a灯的亮度如何变化？(2)断开开关后L产生的自感电动势有什么作用？b灯闪亮吗？a灯闪亮吗？[解析]闭合开关S时，由于线圈L的自感作用，流过a灯的电流逐渐增大，所以a灯后亮，b、c灯与电源构成回路，所以b、c灯先亮，故A正确．合上开关一会后，电路稳定，L是一个直流电阻为零的自感线圈，可视为导线，a、b灯完全相同，并联电压相同，故a、b灯一样亮，故B正确．断开开关瞬间，a、b灯与线圈构成闭合回路．由于L的自感作用，a、b灯的电流要逐渐减小，故c灯马上熄灭，a、b灯缓慢熄灭，C错误．由于电路稳定时，a、b灯中电流相同，故b灯无闪亮现象，D 错误.[答案]AB2. 如图所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，L A是一灯泡，下列说法正确的是()A．开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D．开关S接通瞬间，灯泡中有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流[解析]L的直流电阻为0是指电路稳定后相当于短路．当通电瞬间，L相当于断路，电流通过灯泡且电流从a到b，稳定后，灯泡被短路熄灭．断电后，L和L A组成回路，L A 闪亮一下再逐渐熄灭，所以B、D正确．[答案]BD[名师点评](1)分析通、断电自感灯泡的亮度变化的关键是弄清电路的连接情况，根据自感线圈的自感电动势的方向进行具体分析．(2)断电自感时灯泡是否闪亮一下再熄灭的判断方法是通过比较断电前的线圈的电流和灯泡的电流的大小来确定．[学生用书P32]思想方法——自感现象中图象问题的解决方法1．明确研究对象及所研究的问题．2．分析所研究对象在电路中的位置，与电源、线圈等的关系及其电流、电压在某一段时间内的大小、方向和变化情况．3．看是否规定正方向，若没有说明，可只考虑其数值．4．结合题意和已知条件，利用自感知识和电路知识等进行分析和计算，从而确定出不同时间内某物理量随时间的变化规律．[范例]如图所示电路中，L为自感系数很大、电阻为R L的线圈，A为一阻值为R A的小灯泡，已知R L>R A，电源的电动势为E，内阻不计，某物理实验小组的同学们把S闭合一段时间后开始计时，记录各支路的电流，测得流过L的电流为i1，流过灯A的电流为i2，并在t1时刻将S断开，画出了通过灯泡A的电流随时间变化的图象，你认为正确的是()[解析]当S闭合时，由于R L>R A，故开始一段时间内，各支路电流之间的关系为i2>i1，流过灯A的电流方向从左向右，S断开时，由于L的自感作用，流经L的电流方向从左向右不变，大小由原来的i1逐渐减小，它与灯A构成闭合回路，由此可知灯A的电流方向与原来相反，大小与L中电流相同，即由i1逐渐减小，故A、B、C错，D对．[答案] D如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0 时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()解析：选B.闭合开关S 后，灯泡D 直接发光，电感L 的电流逐渐增大，电路中的总电流也将逐渐增大，电源内电压增大，则路端电压U AB 逐渐减小；断开开关S 后，灯泡D 中原来的电流突然消失，电感L 中的电流通过灯泡形成的闭合回路逐渐减小，所以灯泡D 中电流将反向，并逐渐减小为零，即U AB 反向逐渐减小为零，故选B.[学生用书P 33][随堂达标]1．下列说法正确的是( )A ．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B ．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C ．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D ．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析：选AC.由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中的电流不变时，不产生自感电动势，A 正确；当线圈中的电流反向时，相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B 错误；当线圈中的电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，所以选项C 正确，同理可知选项D 错误．故选AC.2．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( )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，自感电动势最大解析：选B.由自感电动势E ＝L ΔI Δt 得L 一定时，E 与ΔI Δt成正比，即电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大．故A 错误，B 正确．通过线圈的电流为零的瞬间，电流变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，通过线圈的电流为最大值的瞬间，电流变化率可能为零，自感电动势也可能为零，故C 、D 均错误．正确答案选B.3．如图所示，L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬间会有( )A ．灯A 立即熄灭B ．灯A 慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭解析：选A.当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯立即熄灭．故选A.4. (选做题)如图所示，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() 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闪亮一下后才慢慢熄灭解析：选D.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，A、B错误；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，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闪亮一下后才慢慢熄灭，C错误、D正确．[课时作业]一、选择题1．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是()A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的性质及有无铁芯决定解析：选D.自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的，故B、C 错，D对；自感电动势不仅与自感系数有关，还与电流变化快慢有关，故A错．2．(多选)无线电力传输目前已取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力．两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．下列说法正确的是()A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大解析：选BD.根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错，D对．3．如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度．若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到()A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管长度不变解析：选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．4．(多选)如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B 是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是()A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭解析：选BD.线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，A、B串联，同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使A被短路，所以A错误，B正确；开关断开时，线圈产生自感电动势，与A构成回路，A再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C错误，D正确．5．如图所示为测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L的两端并联一个电压表，用来测量自感线圈的直流电压．在测量完毕后，将电路拆解时应()A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电压表解析：选B.若先断开S1或先拆除电流表，线圈与电压表组成闭合回路，这时，流过电压表的电流与原来方向相反，电压表的指针将反向偏转，容易损坏电压表．按操作要求，应先断开开关S2，再断开开关S1，然后拆除器材．故选项B正确．6. 如图所示电路中，A、B是相同的两小灯泡．L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时()A．两灯同时点亮、同时熄灭B．合上S时，B比A先到达正常发光状态C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭解析：选B.闭合S时，由于L的自感作用，A灯逐渐变亮，B灯立即变亮，稳定时两灯一样亮，故A错B对；断开S时，由于L的自感作用，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A灯的电流方向不变，但通过B灯的电流反向，故C错；又因通过A灯的电流不会比原来的大，故A灯不会闪亮一下再熄灭，故D错．7. 在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L 和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整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，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()解析：选B.闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．故选B.8．在如图所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2的零点均在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向左摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向右摆．在电路接通后再断开开关S的瞬间，下列说法中正确的是()A．G1指针向右摆，G2指针向左摆B．G1指针向左摆，G2指针向右摆C．两表指针都向右摆D．两表指针都向左摆解析：选B.当开关S闭合时，流经电感线圈L的电流方向自左向右．当断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流将变小，根据楞次定律可知，感应电流方向与原电流方向相同，也将是自左向右流，以阻碍原电流减小的变化．这样在由L、G2、R及G1组成的闭合电路中，感应电流将从G2的负接线柱流入，因而G2的指针向右偏；感应电流将从G1的正接线柱流入，因而G1的指针向左偏．9. (2015·天水一中高二检测)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象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是()A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对解析：选C.由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确．☆10. (多选)如图所示电路中，自感系数较大的线圈L其直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是()A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．S闭合电路稳定后D．S闭合、向右移动变阻器触头解析：选BD.S闭合电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；S闭合的瞬间，电流增大，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相反，使B板带正电；S断开的瞬间或S闭合、向右移动变阻器触头时，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使A板带正电，B、D项正确．二、非选择题11．如图所示，电流表的内阻不计，电阻R1＝2.5 Ω，R2＝7.5 Ω，电感线圈的直流电阻可以忽略．闭合开关S的瞬时，电流表的读数I1＝0.2 A；线圈中的电流稳定后，电流表的读数I2＝0.4 A，试求电池的电动势和内电阻．解析：S闭合瞬时，可认为由于线圈的自感作用使得线圈中没有电流；而线圈中的电流稳定时，认为线圈的电阻为零，电阻R2被短路，R2中的电流为零．设电池的电动势为E，内电阻为r，则S闭合的瞬时，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R1＋R2＋r)稳定后，由闭合电路欧姆定律得：E＝I2(R1＋r)联立代入数据解得E＝3 V，r＝5 Ω.答案：见解析☆12.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t＝1×10－3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙)．已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω.甲乙求：(1)线圈的直流电阻R L；(2)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生的自感电动势是多少？解析：(1)由题图可知，开关S闭合电路稳定时流过线圈L的电流I0＝1.5 A，由欧姆定律得I0＝ER L＋R解得R L＝EI0－R＝2.0 Ω.(2)电路稳定时流过小灯泡的电流I1＝ER1＝66A＝1 A断开开关后，线圈L、电阻R和灯泡R1构成一闭合回路，电流由1.5 A逐渐减小，所以小灯泡会闪亮一下再熄灭．开关断开瞬间自感电动势为E′＝I0(R＋R L＋R1)＝15 V.答案：(1)2.0 Ω(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭15 V。
高中物理《自感》课件PPT
A．I1 开始较大而后逐渐变小 B．I1 开始很小而后逐渐变大 C．I2 开始很小而后逐渐变大 D．I2 开始较大而后逐渐变小
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AC [闭合开关 S 时，由于 L 是一个自感系数较大的线圈，产生 反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始 I2 很小，随着电流达 到稳定，自感作用减小，I2 开始逐渐变大．闭合开关 S 时，由于线圈 阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感作用减小，路端电压减小， 所以 R1 上的电压逐渐减小，电流逐渐减小，故 A、C 正确．]
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通、断电自感中灯泡亮度变化问题
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
电流逐渐增大，灯泡逐 灯泡立即变亮(自感线圈电阻不可
通电时
渐变亮
忽略)
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电路中稳态电流为 I1、I2 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐 (1)若 I2≤I1，灯泡逐渐变暗
渐变暗，电流方向不变 (2)若 I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗， 两种情况灯泡电流方向均改变
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训练角度 2：断电自感 2．(多选)如图甲、乙电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻都很 小，接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则下列说法中正确的 是( )
甲
乙
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A．在电路甲中，断开 S，A 将渐渐变暗 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
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2．启动器的构造及作用 启动器是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是 固定不动的 静触片 ，另一个是双金属片制成的 U型动触片 ．启动 器的作用是在开关闭合后，使电路短暂接通再将电路断开，相当于 一个自动开关．
自感电动势
高考总复习· 物理 训 练 高 效 提 能
考 点 核 心 突 破
第九章 电磁感应
基 础 要 点 整 合
ΔΦ 3．在图象问题中磁通量的变化率 是 Φ－ t 图 Δt 象上某点切线的斜率，利用斜率和线圈匝数可以确定 感应电动势的大小．
训 练 高 效 提 能
考 点 核 心 突 破
菜
单
高考总复习· 物理
定时，小灯泡A能正常发光，L为自感线圈，则当开关
S闭合或断开时，小灯泡的亮暗变化情况是怎样的？
训 练 高 效 提 能
考 点 核 心 突 破
图9－2－1
菜 单
高考总复习· 物理
第九章 电磁感应
基 础 要 点 整 合
[ 答案 ]
开关闭合时，自感电动势阻碍电流的增大，
所以灯慢慢变亮；开关断开时，自感线圈的电流从有
2．分析设问，确定解题方案
考 点 核 心 突 破
①由楞次定律确定电流方向． ②由线路中每个元件的额定电流确定电路允许通过 的最大电流． ③法拉第电磁感应定律计算时间t0.
菜 单
高考总复习· 物理
第九章 电磁感应
基 础 要 点 整 合
[解析]
(1)由楞次定律及安培定则判断得，
通过电流表的电流方向向右． (2)传感器正常工作时的电阻 U R＝ P ＝10 Ω， U 工作电流 I＝ R＝0.3 A，所以电路允许通过的最大 电流为 I＝0.3 A.
第九章 电磁感应
基 础 要 点 整 合
(2014· 泰安模拟)如图9－2－3甲所示，面积
S＝0.2 m2的线圈，匝数n＝630，总电阻r＝1.0 Ω，线 圈处在变化的磁场中，磁感应强度 B随时间 t 按图 9－ 2 －3乙所示规律变化，方向垂直线圈平面．图甲中传感 器可看成—个纯电阻R，并标有“3 V、0.9 W”，滑动 变阻器R0上标有“10 Ω 下列问题： 1 A”，闭合开关S，合
4.6自感和互感
导入新课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？法拉第发现电磁感应现象的第一个成功试验就是互感现象。
到底什么是互感？自感又是怎么回事呢？这节课我们就来学习这方面的内容。
教学目标1.知识与技能知道互感与自感现象都是常见的电磁感应现象。
知道自感电动势的大小由什么因素决定，并理解自感电动势的作用，能解释相关现象。
知道自感系数的单位、决定因素。
2.过程与方法利用已知知识发现问题，提出问题以及设计解决问题的方法，产生创新和设计的冲动。
了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止。
培养学生客观全面认识问题的能力。
能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感现象的成因及磁场的能量转化问题。
3.情感态度与价值观体验用已知知识去探索未知规律的乐趣，增强成就感。
通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感现象的成因及磁场的能量转化问题。
教学重、难点教学重点自感电动势的作用教学难点断电自感过程对小灯泡闪亮一下的原因解释本节导航1.互感现象2.自感现象3.自感系数4.磁场的能量1.互感现象合F 互感现象1B 2B 2I 1I 当线圈1中的电流变化时,所激发的磁场会在它邻近的另一个线圈2中产生感应电动势。
这种现象称为互感现象。
该电动势叫互感电动势。
注意互感电动势与线圈电流变化快慢有关；与两个线圈结构以及它们之间的相对位置和磁介质的分布有关。
互感系数1B 2B 2I 1I 回路1中的电流在回路2中产生的磁通量1I 12121I M Φ=回路2中的电流在回路1中产生的磁通量2I 21212I M Φ=M 21、M 12是比例系数,M 21称为线圈1对线圈2的互感系数，M 12称为线圈2对线圈1的互感系数。
从能量观点可以证明两个给定的线圈有：M 就叫做这两个线圈的互感系数，简称为互感。
MM M ==21122121212112I ΦI ΦM M M ====注意互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关。
高中物理-电磁感应-知识点归纳
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
物理模型上下移动导线AB，不产生感应电流左右移动导线AB，产生感应电流原因:闭合回路磁感线通过面积发生变化不管是N级还是S级向下插入，都会产生感应电流，抽出也会产生，唯独磁铁停止在线圈力不会产生原因闭合电路磁场B发生变化开关闭合、开关断开、开关闭合，迅速滑动变阻器，只要线圈A中电流发生变化，线圈B就有感应电流二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路．．．．．．．。
．．．．中磁通量发生变化2、产生感应电流的常见情况 .（1）线圈在磁场中转动。
（法拉第电动机）（2）闭合电路一部分导线运动(切割磁感线)。
（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。
(比如有电流产生的磁场，电流大小变化或者开关断开)3、对“磁通量变化”需注意的两点.（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。
（2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
（2）“阻碍”的含义.从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时，会阻碍磁通量增大，当磁通量减小时，会阻碍磁通量减小。
从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现，表现在“近斥远吸，来拒去留”。
（3）“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在克服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化成电能。
（4）“阻碍”的形式.1．阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”。
2．阻碍相对运动，即“来拒去留”。
3. 使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”。
什么是电磁感应的自感电动势如何应用它解决问题
什么是电磁感应的自感电动势如何应用它解决问题电磁感应的自感电动势及其应用电磁感应是指当磁场发生变化时，在磁场中的导体中会产生感应电动势的现象。
其中，自感电动势是一种特殊的电动势，是由自感现象引起的。
本文将介绍电磁感应的自感电动势的原理以及它在解决问题中的应用。
一、自感电动势的原理自感电动势是指当电流变化时，在电路中的导体中会产生感应电动势的现象。
根据楞次定律，电流的变化会产生磁场的变化，从而导致自感电动势的产生。
自感电动势的大小与电流的变化率成正比，而其方向则遵循右手螺旋定则。
二、自感电动势的应用1. 电磁感应现象在发电机中的应用发电机是一种将机械能转化为电能的装置，利用电磁感应的原理实现了这一过程。
通过在磁场中旋转导线圈，导线圈中的导线就会受到磁场的变化，从而产生自感电动势。
进一步通过导线连接，将这部分电动势输出，即可得到电能。
2. 自感电动势在电感元件中的应用电感是一种储存磁场能量的元件，根据自感电动势的原理，我们可以利用电感元件来解决一些特定的问题。
例如，在直流电路中，当开关突然断开时，电流的变化率非常大，导致产生一股较大的自感电流，这可能会对电子设备产生损害。
为了避免这种情况发生，我们可以在电感元件两端串联一个二极管，通过二极管的反向导电特性来保护电子设备。
3. 自感电动势在传感器中的应用传感器是一种可以感知外部环境并将其转化为电信号的装置。
利用自感电动势的原理，我们可以设计一些特定的传感器来解决实际问题。
例如，利用感应线圈与磁场的相互作用，可以设计出磁力传感器用于检测磁场的变化；利用感应线圈与金属材料的相互作用，可以设计出金属检测传感器，用于检测金属材料的位置和性质。
三、总结电磁感应的自感电动势是一种重要的物理现象，通过自感电动势的应用，我们可以解决许多实际问题。
从发电机到电感元件，再到各种传感器，都离不开自感电动势的原理。
因此，深入了解和应用电磁感应的自感电动势，对于推动科学技术的发展具有重要意义。
定义自感电动势的作用
自感及互感
汽车上的点火线圈就是一个典型的变压器
各种汽车用点火线圈
自感及互感
二、自感现象
1、定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的 电磁感应现象。 2、自感现象产生的原因 ： 导体本身电流变化，引起磁通量的变化。 3、自感电动势 自感电动势的作用： 阻碍导体中原来电流的变化。 1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。 “阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的
自感及互感
变压器的基本结构
由闭合的软磁铁心和绕在铁心上的线圈组成，铁心
和线圈之间是相互绝缘的。
自感及互感
变压器的基本结构
1）铁心
作用：变压器的磁路部分。
材料：为减小涡流及磁滞损耗，铁心多选用软磁
材料制成。电源变压器和低频变压器的铁心一
般采用0.35～0.5mm厚、片间相互绝缘的硅钢片 制成；而高频变压器的铁心大多采用坡莫合金 或铁氧体制成。
自感及互感
变压器的基本结构
2）绕组
作用：变压器的电路部分。
材料：一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。 一次（初级）绕组：接电源。 二次（次级）绕组：接负载。
自感及互感
变压原理
自感及互感
变压器一次、二次绕组的电压比等于它们 的匝数比，即：
U1 N1 n U 2 N2
比值n称为变压比或匝数比，简称变比。可 见，对升压变压器n<l；对降压变压器n>1。
一、判断题
1、T
2、T
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1. 自感和互感的概念： 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感 2.自感和互感的应用：
自感电动势的作用
S
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比 I EL t
2、自感系数 L(简称自感或电感) （1）决定线圈自感系数的因素： 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多， 自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感 系数比没有铁芯时大得多。
（2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH）
现象: S断开时,A 灯突然闪亮一下才熄灭.
断电前
断电后
实验总结：实验表明线圈电流发生变化时，自身 产生感应电动势，这个感应电动势总阻碍原电流 的变化。 二.自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产 生的电磁感应现象 1.自感是一种普遍现象 ①任何电路中电流发生变化时，在这个电路中都 要产生自感电动势。 ②接在电路中线圈的电流发生变化时，线圈中产 生自感电动势较大，自感现象较明显。
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课堂训练
如图所示的电路中，D1和D2 是两个相同的小灯泡，L是一个自 感系数相当大的线圈，其阻值与R 相同。在电键接通和断开时，灯 泡D1和D2亮暗的顺序是 A. 接通时D1先达最亮，断开时D1后灭 B. 接通时D2先达最亮，断开时D2后灭
D1
D2
L S
R
C. 接通时D1先达最亮，断开时D2后灭
课堂训练 如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路 稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会 有( ) L A
A
A.灯A立即熄灭
B.灯A慢慢熄灭
C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭
3. 如图电路(甲)、(乙)中，电阻R和自感线圈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将渐渐变暗 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