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高中物理编辑
2019-2020学年高中物理全册模块要点回眸第10点自感现象的分析技巧学案粤教版选修3-2
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资源简介
第10点 自感现象的分析技巧
在求解有关自感现象的问题时,必须弄清电感线圈的工作原理和特点,这样才能把握好切入点和分析顺序,从而得到正?#21453;?#26696;.
1.自感现象的原理
当通过导体线圈中的电流变化时,其产生的磁场也随之发生变化.由法拉第电磁感应定律可知,导体中会产生阻碍其自身电流变化的自感电动势.
2.自感现象的特点
(1)自感电动势只是阻碍自身电流变化,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,会给其他电路元件的电流产生影响.
电流增大时,产生反电动势,阻碍电流增大,此时线圈相当于一个阻值很大的电阻;
电流减小时,产生与原电流同向的电动势,阻碍电流减小,此时线圈相当于电源.
3.通电自感与断电自感
自感现象中主要有两种情况:即通电自感与断电自感.在分析过程中,要注意:
(1)通过自感线圈的电流不能发生突变,即通电过程中,电流是逐渐变大?#27426;?#30005;过程中,电流是逐渐变小,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.
(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判?#26174;?#20110;对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再逐渐熄灭.
对点例题 (多选)在如图1所示的电路中,带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联,当合上开关S电路稳定后灯A正常发光.则下列说法中正确的是(  )
1
A.当断开S时,灯A立即熄灭
B.当断开S时,灯A可能突然闪亮然后逐渐熄灭
C.用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路,当断开S时,灯A逐渐熄灭
D.用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开S时,灯A突然闪亮然后熄灭
解题指导 在S断开的瞬间,LA构成闭合回路,灯A不会立即熄灭.关键是“小灯泡在熄灭之前是否闪亮一下”这一点如何确定.根据PI2R可知,灯A能否闪亮,取决于S断开的瞬间,流过A的电流是否更大一些.在断开S的瞬间,灯A中原来的电流IA立即消失,但灯A和线圈L组成的闭合回路,由于线圈L的自感作用,其中的电流IL不会立即消失,它还要通过回路维持短暂的时间.如果IL>IA,则灯A熄灭之前要闪亮一下;如果ILIA,则灯A是逐渐熄灭而不闪亮.至于ILIA的大小关系,由RARL的大小关系决定:若RA>RL,则IA<IL,灯将闪亮一下;若RARL,则IAIL,灯将逐渐熄灭.用电阻代替线圈,断开S后,灯A会立即熄灭.
答案 BC
1.如图2所示的电路中,PQ为两相同的灯泡,L的直流电阻不计,则下列说法正确的是(  )
2
AS断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会儿才熄灭
BS接通瞬间,PQ同时达到正常发光
CS断开瞬间,通过P的电流从右向左
DS断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反
答案 C
解析 S接通瞬间,L中电流从0开始增大,于是产生自感电动势,阻碍电流的增大.因此Q不会立即正常发光,较P要晚些,所以B项错误.S断开瞬间,因L的自感作用,通过PQ形成的回路的电流逐渐减小为0,通过P的电流方向从右向左,通过Q的电流方向与原来相同,因此,PQ两只灯泡会一起渐渐熄灭.故C项正确,AD项错误.
2(多选)如图3所示的电路中,线圈L的自感系数很大,电阻可忽略,D为理想二极管,则下列说法正确的有(  )
3
A.当S闭合瞬间,L1立即变亮,L2逐渐变亮
B.当S闭合瞬间,L1一直不亮,L2逐渐变亮
C.当S断开瞬间,L2立即熄灭
D.当S断开瞬间,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭
答案 BD
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