7-考点强化:通电自感和断电自感

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高考物理复习专题16自感现象易错点

高考物理复习专题16自感现象易错点

自感现象问题易错点

主标题:自感现象易错点

副标题:剖析考点规律,明确高考考查重点,为学生备考提供简洁有效的备考策略。

关键词:自感

难度:3

重要程度:5

内容:熟记易混易错点。

易错类型:混淆通电自感与断电自感现象

当一个线圈中的电流变化时,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。这种现象称为自感,由于自感而产生的电动势叫做自感电动势。根据楞次定律,自感电动势会阻碍原电流的变化。即当电流增大时,自感电动势阻碍会原电流的增大;当电流减小时,自感电动势阻碍原电流减小。含有线圈的电路产生的自感可以分为两种情况:一种是通电自感,另一种是断电自感。当开关闭合时,流过电感线圈中的电流迅速增大,电感线圈中就会发生自感现象,产生自感电动势以阻碍电流的增大。当断开开关时,流过电感线圈中的电流迅速减小,电感线圈中就会发生自感现象,产生自感电动势以阻碍电流的减小。

例(2011甘肃模拟试题)如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1

A.L1先变亮,然后逐渐变暗

B.L2先变亮,然后逐渐变暗

C.L3先变亮,然后逐渐变暗

D.L2立即熄灭

【易错】对自感现象理解不透彻,混淆通电自感与断电自感,认为电键S从闭合状态突然断开时,线圈中产生的感应电流很大,从而判断出L1先变亮,然后逐渐变暗,错选A;忽视了电路中二极管的存在以及不清楚二极管的特点,而根据L、L1和L2构成的闭合回路判断出L2先变亮、然后逐渐变暗,错选B。

【解析】在电键S断开前,三个灯泡的电压都相等,又电阻关系为R1<R2<R3,故灯泡L1、L2、L3的电流关系为I1>I2>I3。当电键S从闭合状态突然断开时,电感L会产生感应电流,以阻碍电流的减小,此时流过二极管的感应电流与原来的方向相反,则二极管处于反向截止状态,故没有电流流过灯泡L2,即L2立即熄灭,B错误,D正确。由于L、L1和L3构成一个闭合回路,而L中电流由I1逐渐减小,故灯泡L1逐渐变暗;流过L2的电流比原来的大,故L3先变亮,然后逐渐变暗,A错误,C正确。由以上分析可知,正确答案为C、D。

高中物理选修3-2-互感和自感

高中物理选修3-2-互感和自感

互感和自感知识元

自感互感

知识讲解

自感现象

(1)定义

当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现

象.产生的电动势叫作自感电动势.

(2)通电自感和断电自感

电路现象自感电动势

的作用通电自感接通电源的瞬间,灯

泡A1慢慢的亮起来。阻碍电流的增加

断电自感断开开关的瞬间,灯

泡A逐渐变暗阻碍电流的减小

(3)自感电动势的大小:;其中L是自感系数,简称自感或电感,单位:享利,

符号H.1mH=10-3H;1μH=10-6H.

(4)自感系数的决定因素:由线圈本身性质决定,与线圈的形状、体积、匝数以及是否

有铁芯等因素有关,与EL、ΔI、Δt等无关.

互感现象

(1)定义

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.产生的电动势叫做互感电动势.

(2)应用

互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的.

(3)危害

互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,在电力工程中和电子电路中,有时会影响电路正常工作.例题精讲

自感互感

例1.如图所示,A、B是完全相同的两只小灯泡,L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈,

下列说法正确的是()A.闭合电键S瞬间,A灯逐渐变亮,B灯立即亮

B.电键闭合一段时间后,A灯不亮,B灯亮

C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭

D.断开电键S的瞬间,A、B灯都闪亮一下后再熄灭

例2.如图所示的电路中,A1、A2是两个相同的灯泡,L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开

关S,稳定后调节滑动变阻器R,使两灯泡都正常发光,再保持R不变,则在开关重新合上或

断开时,下列说法正确的是()A.合上S时,A

1灯立即亮起来,A

2逐渐亮,最终二者一样亮

B.断开S时,A

1、A

2两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭

C.断开S时,A

1、A

2两灯都不会立即熄灭,且通过A

1灯泡的电流方向与原电流

方向相反

D.断开S时,A

通电断电自感现象实验报告

通电断电自感现象实验报告

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----------------精选公文范文---------------- 1 通电断电自感现象实验报告

篇一:自感现象实验板

自感现象实验板

摘要:借助演示实验进行自感现象的教学,可以使学生通过对自感现象的感知,理解自感产生的条件和原因。把几种电路元件直观地连接起来,制成自感现象的系列实验演示板,使学生对实物和电路能够一目了然,有利于认识电路原理。采用对比电路进行实验,能突现出线圈的自感作用。将通电自感、断电自感等自感现象融合在一起进行实验,简化了实验操作,也使学生能对自感形成一个完整的概念。

关键词:自感现象 实验板 实验融合 电弧现象

自感现象实验是进行自感现象教学的基础,做好演示实验是学生理解自感现象产生原因及其产生条件的前提。教材---------------------------------精选公文范文--------------------------

----------------精选公文范文---------------- 2 中介绍的自感现象实验方案是将通电自感实验和断电自感实验分别进行的,这种做法可能引起学生一种误解,认为通电自感实验中,断电时没有自感产生;断电自感实验中,通电时也没有自感产生。

自感现象实验板是一种将通电自感、断电自感等自感现象实验融合为一体的实验演示板。现将其原理介绍如下。

1 电路原理

电路原理如图1,其元件的规格和作用如下:

电源部分

篇二:对一个通电自感现象解释的理论分析

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对一个通电自感现象解释的理论分析

作者:张友学

来源:《中学物理·高中》2013年第08期

如图1所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其---------------------------------精选公文范文--------------------------

专题24 互感与自感(解析版)

专题24  互感与自感(解析版)

专题二十四 互感与自感

基本知识点

一、互感

1.互感现象: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,这种现象叫做互感现象.

2.互感电动势:在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势.

3.对互感的三点理解.

(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.

(3)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,这时要求设法减小电路间的互感.

二、自感

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.本质分析:由法拉第电磁感应定律知道,穿过线路的磁通量发生变化时,线路中就产生感应电动势.在自感现象中,由于流过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生自感电动势.

3.从能量角度分析:在断电自感实验中,S断开前,线圈L中有电流,则线圈中有磁场能.S断开后,

线圈所储存的磁场能通过灯泡释放出来,流过线圈的电流在原来大小的基础上逐渐减小,由于IL>IA,故灯泡会闪亮一下.

4.自感电动势

(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;

当原来电流在减小时,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.

三、、通电自感和断电自感

在处理通断电灯泡亮度变化问题时,不能一味套用结论,如通电时逐渐变亮,断电时逐渐变暗,或闪亮一下逐渐变暗.要具体问题具体分析,关键要搞清楚电路连接情况.

与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡

电路图

通电时 电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮 电流突然变大,然后逐渐减小达到稳定,灯泡先亮后逐渐变暗

自感

自感

戴氏教育集团 西安戴氏高考中考培训中心**总校 西安戴氏名师中心 高中物理 张老师

第1页 共2页 DSM金牌高中物理专题系列之 自感

1.自感现象:由于通过导体的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫做自感现象。

2.自感电动势:自感现象中产生的电动势叫做自感电动势。自感电动势和电流的变化率(△I/△t)及自感系数L成正比。自感系数由导体本身的特性决定,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大;线圈中加入铁芯,自感系数也会增大。

3.通电自感:通电时电流增大,阻碍电流增大,自感电动势和原来电流方向相反。

4.断电自感:断电时电流减小,阻碍电流减小,自感电动势与原来电流方向相同。

自感线圈的特点可以总结为这样几句话:闭合时,象电阻;稳定时,象导线;断开时,象电源。

5.导体切割磁感线产生的感应电动势大小两个特例:(补充上节)

(1)长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以ω匀速转动,导体棒产生的感应电动势:

f

(2)面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中以角速度ω绕线圈平面内的任意轴匀速转动,产生的感应电动势:

对楞次定律的理解及应用(四种理解)

(1)、阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;

(2)、阻碍相对运动——“来拒去留”;

(3)、使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;

(4)、阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”

例1.如图所示,A、B为两个同样规格的灯泡,自感线圈的电阻RL=R,下面关于自感现象的说法哪些是正确的

A.开关接通瞬间,A、B两灯一样亮

B.开关接通瞬间,B灯立即正常发光,A灯逐渐亮起来 C.开关断开时,A灯和B灯都要过一会儿才熄灭

D.开关断开时,B灯比A灯先熄灭

拓展变式练习

4.如图所示的电路中,A1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

2023届高三物理一轮复习重难点逐个突破78 自感 互感 涡流 电磁驱动 电磁阻尼(解析版)

2023届高三物理一轮复习重难点逐个突破78 自感  互感  涡流  电磁驱动 电磁阻尼(解析版)

专题78自感互感涡流电磁驱动电磁阻尼

考点一自感互感(1-6T)考点二涡流(7-12T)考点三电磁驱动电磁阻尼(13-19T)

考点一自感互感

1.自感:由于线圈本身的电流发生变化而在它自身产生的电磁感应现象。1)自感电动势:由于自感而产生的感应电动势。

表达式:E=LΔIΔt。自感系数L:与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关,单位为亨利(H)。2)通电自感和断电自感的比较

电路图

器材要求A1、A2同规格,R=RL,L较大L很大(有铁芯)

通电时在S闭合瞬间,灯A2立即亮起来,灯A1逐渐变亮,最终一样亮灯A立即亮,然后逐渐变暗达到稳定

断电时回路电流减小,灯泡逐渐变暗,A1电流方向不变,A2电流反向①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况下灯泡中电流方向均改变总结自感电动势总是阻碍原电流的变化

3)分析自感问题的三个技巧

2.互感:互不相连并相互靠近的两个线圈,当一个线圈的电流变化时,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,这种现象叫互感.互感现象中产生的电动势叫互感电动势.

1.(2023·浙江杭州·一模)智能手表通常采用无线充电方式。如图甲所示,充电基座与220V交流电源

相连,智能手表放置在充电基座旁时未充电,将手表压在基座上,无需导线连接,手表便可以充电(如图

乙所示)。已知充电基座与手表都内置了线圈,则()

A.手机和基座无导线连接,所以传输能量时没有损失

B.用塑料薄膜将充电基座包裹起来,之后仍能为手表充电

C.无线充电的原理是利用基座内的线圈发射电磁波传输能量

D.充电时,基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用,驱使电子运动

【答案】B

【解析】A.充电时存在漏磁效应,所以传输能量时有损失,A错误;

B.手机充电利用的是互感原理,因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来,之后仍能为手表充电,B正确;

C.无线充电的原理是基座内的线圈电流变化,产生变化的磁场,导致手表内部线圈中的磁通量发生改变,

2020年高考回归复习—电学选择之通电自感和断电自感 含答案

高考回归复习—电学选择之通电自感与断电自感

1.如图所示的电路中,1A和2A是完全相同的两只灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下面说法中正确的是( )

A.合上开关S接通电路时,1A和2A同时亮

B.合上开关S接通电路时,2A先亮,1A后亮

C.断开开关S切断电路时,2A先灭,1A后灭

D.断开开关S切断电路时,1A先灭,2A后灭

2.如图所示电路,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,设实验过程中灯泡均没有损坏,则( )

A.S闭合瞬间,LA不亮,LB很亮;S断开瞬间,LA、LB立即熄灭

B.S闭合瞬间,LA很亮,LB逐渐亮;S断开瞬间,LA逐渐熄灭,LB立即熄灭

C.S闭合瞬间,LA、LB同时亮,然后LA熄灭,LB亮度不变;S断开瞬间,LA亮一下才灭,LB立即熄灭;

D.S闭合瞬间.LA、LB同时亮,然后A逐渐变暗到熄灭,B变得更亮;S断开瞬间,A亮一下才熄灭,B立即熄灭

3.为测量线圈L的直流电阻R0,某研究小组设计了如图所示电路。已知线圈的自感系数较大,两电表可视为理想电表,其示数分别记为U、I,实验开始前,S1处于断开状态,S2处于闭合状态。关于实验过程,下列说法不正确的是( )

A.闭合S1,电流表示数逐渐增大至稳定值

B.闭合S1,电压表示数逐渐减小至稳定值

C.待两电表示数稳定后,方可读取U、I的值

D.实验结束后,应先断开S1

4.如图所示,12LL、为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,灯泡1L与理想二极管D相连,下列说法中正确的是( )

A.闭合开关S后,1L会逐渐变亮

B.闭合开关S稳定后,12LL、亮度相同

C.断开S的瞬间,1L会逐渐熄灭

D.断开S的瞬间,a点的电势比b点高

5.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L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图像是( ) A.B.C.D.

专题41+通电自感与断电自感-2017-2018学年高二物理专题提升之电学+Word版含解析

一:专题概述

通电自感和断电自感

通电自感 断电自感

电路图

器材要求 A1、A2同规格,R=RL,L较大 L很大(有铁芯),RL≪RA

现象 在开关S闭合的瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯较慢地亮起来,最终一样亮 在开关S断开时,灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭

原因 开关闭合时,流过电感线圈的电流迅速增大,使线圈产生自感电动势,阻碍了电流的增大,所以流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢 断开开关S时,流过线圈L的电流减小,使线圈产生自感电动势,阻碍了电流的减小,使电流继续存在一段时间;在S断开后,通过L的电流反向通过灯A,且由于RL≪RA,使得流过A灯的电流在开关断开的瞬间突然增大,从而使A灯的发光功率突然变大

能量转

化情况 电能转化为磁场能 磁场能转化为电能

二:典例精讲

1.通、断电自感现象

典例1:图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是

A. 图1中,A1与L1的电阻值相同

B. 图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流

C. 图2中,变阻器R与L2的电阻值相同

D. 图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等

【答案】C

典例2:如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时(

)

A. 灯A中无电流通过,不可能变亮

B. 灯A中有电流通过,方向由b到a

C. 灯B逐渐熄灭,c点电势高于d点电势

D. 灯B逐渐熄灭,c点电势低于d点电势

【答案】BD

【解析】若开关S由断开变为闭合,则电容器C和灯A将被短路,电容器放电,灯A中电流方向为由b到a,A错误、B正确;由于在L中产生自感电动势,线圈L、灯B和开关形成回路,使得灯B逐渐熄灭,电流方向为从c到d,由于L是电源,所以c点电势低于d点电势,选项D正确;故须BD.

高中物理:通电自感和断电自感的比较

第1页共1页高中物理:通电自感和断电自感的比较

通电自感断电自感

电路图

器材

要求A

1、A

2同规格,R=R

L,L较大

(有铁芯)L很大(有铁芯)

现象在S闭合瞬间,灯A

2立即亮起

来,灯A

1逐渐变亮,最终一样亮在开关S断开时,灯A渐渐熄灭或闪亮一下再熄

原因由于开关闭合时,流过电感线圈

的电流迅速增大,使线圈产生自

感电动势,阻碍了电流的增大,

使流过灯A

1的电流比流过灯A

2

的电流增加得慢S断开时,线圈L产生自感电动势,阻碍了电流

的减小,使电流继续存在一段时间;灯A中电流

反向不会立即熄灭.若R

L<R

A,原来的I

L>I

A,

则A灯熄灭前要闪亮一下.若R

L≥R

A,原来的电

流I

L≤I

A,则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下

能量转

化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能

通电、断电自感现象演示

通电、断电自感现象演示

一、实验目的

演示通电、断电自感现象。

二、实验原理

K1

K2L1

L2L

实验原理图

画动画 通电演示,断电演示

三、实验仪器

通电、断电自感现象演示仪器

四、演示步骤:

(1)演示通电自感现象:打开直流电源、将K

2断开,当K

1接通的瞬间,即可观察到L

1先亮、L

2滞后。由于K

1接通瞬间,L

1直接并接在电源上,所以接通后,它

马上就亮,而L

2是与电感L串联之后才并接在电源上的,由于通电的一瞬间、

电感L产生一个自感电动势,使得L

2滞后于L

1,这就充分说明了通电时的自感

现象。为了看的清楚可以反复将K

1通断。

(2)演示断电自感现象:将K

2合上(即将L

2短路)K

1断开(即断电)观察、可

以发现在断电的瞬间L

1突然亮了一下(比正常通电时还亮)这就是断电自感现

象。由于断电的瞬间,电感L产生一个自感电动势、通过L

1 放电,使得L

1发光、

为了观察清楚,可以反复将K

1通断。

四、注意事项:(1)演示板背后电源变压器初级为交流220V,为防止触电,请

勿触摸。

(2)防止巨烈振动,以免将灯泡振坏。

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