2012届高考一轮复习课件：9.5互感和自感

1．自感现象(1)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，这种现象叫自感．(2)自感现象中产生的感应电动势称自感电动势.(3)L为自感系数，它的大小由线圈自身结构特征决定．线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数越大，加入铁芯后，会使线圈的自感系数变大，自感系数的单位为亨利.(4)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.即：若电路中电流增加，则自感电动势与电流方向相反；若电路中电流减少，则自感电动势与电流方向相同.(5)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．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1.自感现象的分析和判断问题：请讲述自感现象的特点．解答：自感现象的特点：(1)自感电动势阻碍自身电流变化，但不能阻止．(2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关．电流变化越快，自感电动势越大．(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果，会对其他电路元件的电流产生影响．例1：如图9－5－1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，直流电阻可不计．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()图9－5－1A．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：合上S，B灯立即正常发光．A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态．B正确．断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B灯的电流与原电流反向，而A灯中电流与原电流方向相同．因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮．答案：B点评：近年江苏高考对自感现象的考查还是比较频繁的，从对自感现象的理解和较高层次的能力考查(图象)，都较好地体现了能力立意，知识载体的命题思想．警示：流过线圈的电流由于自感电动势的作用而不能突变，只能逐渐变化；电路达到稳定后，电感线圈不再产生自感电动势，只相当于直流电阻．2.自感现象的实际应用问题：自感现象在生活中有广泛的应用，日光灯就是典型一例，试表述日光灯的工作原理．解答：日光灯构造及工作原理如下．(1)日光灯管主要由灯管、灯头、灯脚构成．灯管两端各装一个灯丝，灯管内充有微量氩和稀薄汞蒸气，灯管内涂有荧光粉，当两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出可见光．管内所充气体不同，管壁所涂荧光粉不同，发光颜色不同．(2)电路如图9－5－2所示．(3)启动器和镇流器的作用．①启动器：相当于一个自动开关，当启动器的动片和静片脱离接触时，会使流过镇流器的电流迅速减小，镇流器就会产生较大的自感电动势．当灯管正常工作时，启动器不再起作用，摘掉启动器不影响日光灯正常工作．图9－5－2②镇流器：是一个自感系数很大的线圈，当启动器的动片与静片脱离接触时，流过镇流器的电流迅速减小，镇流器产生很大的瞬时高压，这个瞬时高压连同交流电压一起加到灯管两端，使灯管中的气体开始放电而发光．当日光灯正常发光时，镇流器起到降压限流作用．日光灯点燃电压高达500～600V左右，正常工作电压为100～120V左右．例2:在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯，下列说法中正确的是()A．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用B．镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以去掉D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗解析：日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段，它们的工作电流通路如图所示．在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬时高压．工作后，电流由灯管流经镇流器，不再流过启动器，故启动后启动器不再工作，而镇流器还要起降压限流作用不能去掉，故选项B、C正确．答案：BC点评：考查理论联系实际的能力，是今后高考命题的趋势．警示：启动器的功能和镇流器的两个作用是本题解题的关键．1.(多选)下列关于自感现象的说法中，正确的是()A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大ACD2.(单选)(2010·徐州模拟)在图9－5－3所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆，在电路接通后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际()A．G1指针向左摆，G2指针向右摆B．G1指针向右摆，G2指针向左摆C．G1、G2指针都向左摆D．G1、G2指针都向右摆图9－5－3解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原电流方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆．B项正确．答案：B3.(多选)如图9－5－4所示，L是自感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则()图9－5－4A．电键S闭合时，灯泡D1、D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮B．电键S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮C．电键S断开时，灯泡D2立即熄灭，而D1先由暗变亮再慢慢变暗直到熄灭D．电键S断开时，灯泡D1立即熄灭，而D2会更亮一下才熄灭答案：AC4.(多选)如图9－5－5所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光．则()图9－5－5答案：ADA．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗