資源簡介

(共62張PPT)
DIERZHANG
第二章
4　互感和自感
1.了解互感現象及其應用(重點)。
2.了解自感現象，能夠通過電磁感應的規律分析通電、斷電自感現象的成因(重難點)。
3.了解自感電動勢的表達式，知道自感系數的決定因素，了解自感現象中的能量轉化(重難點)。
學習目標
一、互感現象
二、自感現象
內容索引
三、自感系數和磁場的能量
課時對點練
互感現象
一
如圖是法拉第實驗線圈。在實驗中，兩個線圈并沒有用導線連接。
答案　不一定。當線圈L1中的電流為恒定電流時，在其周圍空間產生的磁場不變，則在另一個線圈L2中就不會產生感應電流。只有當線圈L1中的電流變化時，在其周圍產生變化的磁場，此時會在另一個線圈L2中產生感應電流。
(1)當線圈L1中有電流時，另一個線圈L2中是否會產生感應電流？
(2)當線圈L1中的電流變化時，在另一個線圈L2中為什么會產生感應電動勢呢？
答案　當線圈L1中的電流變化時，穿過兩個線圈的磁通量都會變化，在另一個線圈L2中就會產生感應電動勢。
梳理與總結
1.互感和互感電動勢：兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產生的　　　　　　會在另一個線圈中產生　　　　　　，這種現象叫作互感，這種感應電動勢叫作　　　　　　。
2.應用：利用互感現象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如_______就是利用互感現象制成的。
3.危害：互感現象不僅可以發生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，還可以發生于任何兩個　　　　　的電路之間，在電力工程和電子電路中，互感現象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感。
變化的磁場
感應電動勢
互感電動勢
變壓器
相互靠近
　 (多選)(2024·廣東省大灣區高二期末)一款無線充電的送餐機器人的充電原理簡化示意圖如圖所示，地面供電裝置將電能傳輸至安裝于機器人底部的感應裝置中，從而給機器人充電。下列說法中正確的是
A.該無線充電過程利用了電磁感應的原理
B.地面供電裝置接入的是恒定電流
C.地面供電裝置會產生隨時間變化的磁場
D.充電時，穿過感應裝置中線圈的磁通量是恒定不變的
例1
√
√
該無線充電過程利用了電磁感應的原理，A正確；
地面供電裝置要產生隨時間變化的磁場，所以接入的是變化的電流，B錯誤，C正確；
返回
充電時，穿過感應裝置中線圈的磁通量是變化的，這樣才能產生感應電流，D錯誤。
二
自感現象
1.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)開關S接通時，燈泡1和2的發光情況有什么不同？
答案　燈泡2立即發光，而燈泡1是逐漸亮起來的。
(2)根據楞次定律結合電路圖分析該現象產生的原因。
答案　接通電源的瞬間，電流增加，線圈L中產生感應電動勢。根據楞次定律，感應電動勢會阻礙電流的增加，所以燈泡1慢慢地亮起來。
2.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開關使燈泡發光，穩定后斷開開關。觀察開關斷開時燈泡的亮度變化，并解釋原因。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？
答案　燈泡逐漸熄滅。開關斷開時，通過線圈L的電流減小，這時會出現感應電動勢阻礙線圈L中的電流減小，線圈中產生與原方向相同的電流，與燈泡構成閉合回路，所以燈泡逐漸熄滅。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，則燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅。
(2)開關斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？
答案　開關閉合時，流過燈泡的電流方向向左，開關斷開瞬間，流過燈泡中的電流方向向右，所以開關斷開前后，流過燈泡的電流方向相反。
梳理與總結
1.當一個線圈中的電流　　　時，它所產生的　　　的磁場在線圈_____激發出感應電動勢，這種現象稱為自感。由于自感而產生的感應電動勢叫作　　　　　　。
2.自感電動勢的作用
阻礙原電流的變化，而不是阻止，原電流仍在變化，只是使原電流的變化時間變長，即總是起著推遲電流變化的作用。
變化
變化
本身
自感電動勢
3.對線圈阻礙作用的理解
(1)若電路中的電流正在改變，線圈會產生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使通過線圈的電流不能突變。
(2)若電路中的電流是穩定的，線圈相當于一段導線，其阻礙作用是由繞制線圈的導線的電阻引起的。
(3)線圈通電和斷電時線圈中電流的變化規律如圖。
　 (2023·深圳市東北師范大學附屬中學高二月考)在如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的燈泡。線圈L的自感系數足夠大，直流電阻不可以忽略。下列說法正確的是
A.閉合開關S時，A1和A2同時亮
B.閉合開關S時，A2先亮，A1逐漸變亮
C.斷開開關S后的瞬間，A2閃亮一下再熄滅
D.斷開開關S后的瞬間，流過A2的電流方向向右
例2
√
燈A1與線圈串聯，當開關S閉合時，燈A2立即發光，
由于線圈L產生自感電動勢，阻礙電流的增大，通過
線圈的電流只能逐漸增大，A1逐漸亮起來，所以A2
比A1先亮，故A錯誤，B正確；
由于線圈直流電阻不可以忽略，當電流逐漸穩定時，線圈不產生自感電動勢，A2的電流比A1的電流大，當開關S斷開瞬間，由于線圈產生自感電動勢，線圈中的電流只能逐漸減小，其相當于電源，與燈泡A1、A2構成閉合回路放電，兩燈都過一會兒熄滅，由于穩定后A2的電流比A1的電流大，所以A2不會閃亮一下，故C錯誤；
斷開開關S時，流過線圈L的電流逐漸減小，方向不變，所以流過A2的電流方向與開始相反，方向向左，故D錯誤。
　　 (2023·北京卷改編)如圖所示，L是電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關S處于閉合狀態，P燈微亮，Q燈正常發光，斷開開關
A.P與Q同時熄滅
B.P比Q先熄滅
C.Q閃亮后再熄滅
D.P閃亮后再熄滅
針對訓練
√
由題知，開始時，開關S處于閉合狀態，由于L的電阻
很小，Q燈正常發光，P燈微亮，說明IP關前通過Q燈的電流遠大于通過P燈的電流，斷開開
關時，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產生感應電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅，故選D。
自感中“閃亮”與“不閃亮”問題
總結提升
與線圈串聯的燈泡 與線圈并聯的燈泡
電路圖
通電時 電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮 電流I1突然增大，燈泡立刻變亮，然后I2逐漸增大，I1逐漸減小達到穩定
總結提升
與線圈串聯的燈泡 與線圈并聯的燈泡
斷電時 電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，燈泡中電流方向不變 ①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；
②若I2>I1，燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況燈泡中電流方向均改變
(2024·天津市南開區高二期末)如圖所示的電路中，L是自感線圈，其直流電阻值小于燈泡D的阻值，電流傳感器(相當于電流表)的電阻忽略不
例3
√
計，電源內阻不可忽略。在t=0時刻閉合開關S，經過一段時間在t=t1時刻斷開開關S。則下列電流傳感器記錄的電流隨時間變化情況的圖像中，可能正確的是
閉合S瞬間，線圈中產生自感電動勢阻礙電流增
加，則線圈相當于斷路，此時通過電流傳感器的
電流最大；隨線圈阻礙作用的減小，通過線圈的
電流逐漸變大，通過電流傳感器的電流逐漸減小，電路穩定后，外電路電阻不變，外電壓不變，通過電流傳感器的電流不變；因為線圈的直流電阻值小于燈泡D的阻值，穩定后，通過線圈的電流大于通過電流傳感器的電流。t=t1時刻斷開開關S，由于自感現象，線圈阻礙電流減小，原來通過線圈L的電流此時從左向右流過電流傳感器，與原來電流方向相反，且逐漸減小，故A正確，B、C、D錯誤。
自感現象中I-t圖像的處理技巧
總結提升
返回
三
自感系數和磁場的能量
1.自感電動勢
(1)表達式：E=______。
(2)理解：①公式中為電流的變化率，電流變化越快，電流變化率越大，自感電動勢也越　　。
②公式中L為線圈的　　　　　。
L
大
自感系數
2.自感系數
3.磁場的能量
(1)線圈中電流從無到有時，磁場也是從無到有，　　　把能量輸送給磁場，儲存在磁場中。
(2)線圈中電流減小時，　　　中的能量釋放出來轉化為電能。
電源
磁場
　關于自感現象、自感系數、自感電動勢，下列說法正確的是
A.當線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現象，線圈自感系數為零
B.線圈中電流變化越快，線圈的自感系數越大
C.自感電動勢與原電流方向相反
D.對于確定的線圈，其產生的自感電動勢與其電流變化率成正比
例4
√
當線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現象，不產生自感電動勢，但是線圈自感系數不為零，選項A錯誤；
線圈中電流變化越快，產生的自感電動勢越大，線圈的自感系數與電流變化快慢無關，選項B錯誤；
根據楞次定律，當線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大，自感電動勢方向與原電流方向相反；當線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流減小，自感電動勢方向與原電流方向相同，選項C錯誤；
對于確定的線圈，自感系數L一定，其產生的自感電動勢與其電流變化率成正比，選項D正確。
返回
四
課時對點練
基礎對點練
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1.(多選)下列關于互感現象的說法正確的是
A.一個線圈中的電流變化時，與之靠近的線圈中產生感應電動勢的現象
　稱為互感現象
B.互感現象的實質是電磁感應現象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感
　應定律
C.利用互感現象能夠將能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，所以人們制
　造了收音機的“磁性天線”
D.在電力工程以及電子電路中不會出現互感現象而影響電路的正常工作
√
√
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一個線圈中的電流變化時，與之靠近的線圈中產生感應電動勢的現象稱為互感現象，故A正確；
互感現象的實質是電磁感應現象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應定律，故B正確；
利用互感現象能夠將能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，所以人們制造了收音機的“磁性天線”，故C正確；
互感現象能發生在任何兩個相互靠近的電路之間，會影響電力工程以及電子電路中電路的正常工作，故D錯誤。
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2.關于線圈的自感系數，下面說法正確的是
A.線圈的自感系數越大，自感電動勢一定越大
B.線圈中的電流變化越快，自感系數越大
C.線圈的自感系數由線圈本身的因素及有無鐵芯決定
D.線圈中的電流等于零時，自感系數也等于零
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由自感電動勢公式E=L知，自感電動勢不僅與自感系數有關，還與電流變化快慢有關，故A錯誤；
線圈的自感系數由線圈本身的因素及有無鐵芯決定，與電流無關，故B、D錯誤，C正確。
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3.在制作精密電阻時，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現象，采取了雙線繞法，如圖所示，其中的道理是
A.當電路中的電流變化時，兩股導線中產生的自感電
　動勢互相抵消
B.當電路中的電流變化時，兩股導線中產生的感應電
　流互相抵消
C.當電路中的電流變化時，兩股導線中產生的磁通量互相抵消
D.以上說法均不對
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由于采用了雙線繞法，兩股導線中的電流等大反向，它們產生的磁場方向相反，磁通量相互抵消，不論導線中的電流如何變化，線圈中的磁通量始終為0，所以消除了自感現象的影響，故C正確。
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4.(2024·運城市高二期末)如圖所示，兩個完全相同的燈泡A、B與定值電阻的阻值均為R，L為自感系數很大的線圈，其直流電阻也是R。下列說法中正確的是
A.S閉合時，B燈先亮，穩定后A燈比B燈亮
B.S閉合時，B燈先亮，穩定后兩燈一樣亮
C.S由通路斷開時，A燈逐漸熄滅，B燈立即熄滅
D.S由通路斷開時，B燈會閃亮一下再逐漸熄滅
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S閉合時，B燈先亮，A燈支路由于線圈自感電動
勢阻礙電流的增加，則電流逐漸變大，則A燈逐
漸亮起來，因兩支路直流電阻相等，可知最后穩
定后兩燈一樣亮，選項A錯誤，B正確；
S由通路斷開時，原來通過B燈的電流立即消失，而A燈支路由于線圈產生自感電動勢阻礙電流減小，則線圈相當電源，與A燈、電阻R以及B燈重新形成回路，則使得A、B兩燈都逐漸熄滅，由于穩定時兩燈亮度相同，則開關斷開瞬時，B燈不會閃亮一下，選項C、D錯誤。
5.(2023·北京市東城區高二期中)如圖，李輝用多用電表的歐姆擋測量一個變壓器線圈的電阻，以判斷它是否斷路。劉偉為了使李輝測量方便，沒有注意操作的規范，用兩手分別握住線圈裸露的兩端讓李輝測量。測量時表針擺過了一定角度，李輝由此確認線圈沒有斷路。正當李輝把多用電表的表筆與被測線圈脫離時，劉偉突然驚叫起來，覺得有電擊感。李輝很奇怪，用手摸摸線圈兩端，沒有什么感覺，再摸摸多用電表的兩支表筆，也沒有什么感覺。關于這個過程，下列說法正確的是
A.劉偉被電擊時變壓器線圈中的電流瞬間變大
B.劉偉有電擊感是因為兩手之間瞬間有高電壓
C.劉偉受到電擊的同時多用電表將被燒壞
D.李輝觸摸線圈兩端沒有什么感覺是因為他的皮膚干燥，身體電阻大
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在電流變化時線圈才會產生自感電動勢，回路
接通的狀態時回路中電流不變化，線圈兩端不
會產生感應電動勢。當回路斷開時電流要立即
減小到零，但由于線圈的自感現象會產生感應電動勢，則線圈兩端會對人產生電擊感，故A錯誤；
由題意可知，劉偉能感覺到電擊感，說明線圈產生了自感電動勢，即兩手之間瞬間有高電壓，從而形成自感電流，故B正確；
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劉偉受到電擊的同時，多用電表不可能被燒壞，因為多用電表已斷開，故C錯誤；
當李輝觸摸線圈兩端時，線圈中已無電流，不再有自感電動勢，所以沒有什么感覺，故D錯誤。
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6.(2024·寧波市九校高二期末)在某個趣味物理小實驗中，幾位同學手拉手與一節電動勢為1.5 V的干電池、導線、開關、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺。設開關閉合穩定后線圈中的電流為I0，下列說法正確的是
A.斷開開關時線圈中的電流突然增大
B.斷開開關時流過人體的電流為I0
C.人有觸電感覺時流過人體的電流方向為A→B
D.人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流
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斷開開關時，由于線圈的電流減小而產生自感電動
勢，而阻礙電流的減小，只是電流減小得慢一些，
不會突然增大，故A錯誤；
開關閉合時，由于電源為1.5 V的干電池，所以流過
人體的電流很小，當斷開開關時，多匝線圈電流產生自感現象，從而產生較大的自感電動勢，人會有觸電感覺，此時人與線圈組成一個閉合回路，流過人體的電流與流過線圈的電流相等，電流從最大電流I0逐漸減小到零，故B正確，D錯誤；
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當斷開開關時，多匝線圈產生自感電動勢，電流方向不變，此時線圈的電流從左向右，流過人的電流從右向左，即從B向A，故C錯誤。
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7.(2024·江蘇省鹽城中學高二期末)在如圖所示的電路中，L是自感線圈，A是燈泡。下列關于這個電路及現象的分析正確的是
A.合上開關S，A逐漸變亮
B.合上開關S，A立即變亮，且亮度一定保持不變
C.若斷開S瞬間，A閃亮一下后熄滅，表明：斷開S瞬
　間，電源提供給A的功率瞬間增大
D.合上S瞬間，電源的電功率大于燈泡A和線圈L的熱功率之和
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能力綜合練
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合上開關S，A立即變亮，由于線圈的自感現象，線圈
中對電流的阻礙作用逐漸減小，相當于并聯部分電阻
逐漸減小，干路電流增大，電源內電壓增大，路端電
壓減小，燈泡逐漸變暗，A、B錯誤；
斷開S瞬間，電源中電流立即消失，線圈中產生一個阻礙線圈中電流減小的感應電動勢，若A閃亮一下后熄滅，說明開關斷開前線圈中的電流大于A中電流，C錯誤；
合上S瞬間，由于線圈將一部分電場能轉化為磁場能儲存起來，且電源內阻也消耗電功率，所以電源的電功率大于燈泡A和線圈L的熱功率之和，D正確。
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8.(多選)(2024·咸陽市高二期末)某同學設計了如圖甲所示的電路來對比電感線圈和小燈泡對電路的影響，電路兩端電壓U恒定，A1、A2為完全相同的電流傳感器。某次實驗中得到通過兩電流傳感器的圖像如圖乙所示。關于該實驗，下列說法正確的是
A.該實驗演示的是斷電自感現象
B.線圈的直流電阻大于燈泡的電阻
C.斷開開關后，小燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅
D.乙圖中的曲線a表示電流傳感器A1測得的數據
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由題圖乙得，從計時開始兩條支路都存
在電流，分別是I1和I2，斷開K瞬間，L
的電流要減小，于是L中產生自感電動
勢，阻礙自身電流的減小，電流逐漸減小為零；因此該實驗演示的是斷電自感現象，故A正確；
斷開開關前后的一小段時間內，通過自感線圈的電流方向是不變的，則自感線圈所在支路的電流如曲線a所示，圖乙中的曲線a表示電流傳感器A2測得的數據；
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I1>I2，說明電感線圈的直流電阻小于燈
泡的電阻；斷開開關之前通過線圈的電
流大于通過小燈泡的電流，則斷開開關
后，線圈產生自感電動勢阻礙電流減小，線圈相當電源，由于線圈和燈泡重新組成回路，則小燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅。故C正確，B、D錯誤。
9.(2023·項城市一中期末)如圖所示，A、B是相同的白熾燈，L是自感系數很大、直流電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器，下列說法正確的是
A.圖甲中，閉合開關S時，A、B兩燈立刻達
　到相同的亮度
B.圖甲中，閉合開關S足夠長時間后再斷開，
　A、B兩燈逐漸變暗，同時熄滅
C.圖乙中，閉合開關S足夠長時間后，A燈發光，B燈不發光
D.圖乙中，閉合開關S足夠長時間后再斷開，流過B燈中的電流反向并逐
　漸減小至零
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題圖甲中，閉合開關S時，L的自感系數很
大，對電流的阻礙能力較強，所以燈泡A
逐漸變亮，B立即變亮，A錯誤；
題圖甲中，閉合開關S足夠長時間后再斷開，自感線圈與燈泡A、B組成回路，回路中的電流逐漸減小，燈泡A、B逐漸變暗，最后熄滅，B正確；
題圖乙中，閉合開關S足夠長時間后，燈泡A被短路，燈泡A不發光，電容器充電完成，燈泡B發光，C錯誤；
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題圖乙中，閉合開關S足夠長時間后再斷開，電容器和燈泡B形成回路并開始放電，放電形成的電流與原本通過燈泡B的電流方向相同，電流的大小逐漸減小最后變為零，D錯誤。
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10.(2023·新余市高二期末)如圖所示，有兩相同燈泡A1、A2，A1與一理想二極管D連接，線圈L的直流電阻不計。下列說法正確的是
A.閉合開關S后，A1、A2會立刻亮，電流由a指向b
B.閉合開關S穩定后，A1、A2亮度相同，電流由a指向b
C.斷開S的瞬間，a點的電勢比b點高
D.斷開S的瞬間，A1會逐漸熄滅，電流由a指向b
√
閉合開關S后，線圈由于自感阻礙電流，但兩燈和
線圈不是串聯的關系，則兩燈立刻亮，電流由a指
向b，故A正確；
閉合開關S穩定后，因線圈L的直流電阻不計，所以A1與二極管被短路，導致燈泡A1不亮，而A2將更亮，因此A1、A2亮度不同，電流由a指向b，故B錯誤；
斷開S的瞬間，A2會立刻熄滅，線圈L與燈泡A1及二極管構成回路，而二極管具有單向導電性，所以回路中沒有感應電流，因線圈產生感應電動勢，a點的電勢低于b點，故C、D錯誤。
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滑動變阻器接入電路的阻值R>RL，E為電源(內阻不可忽略)。在t1時刻閉合開關，t2時刻斷開開關，電流傳感器A2中電流隨時間變化的圖像可能正確的是
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11.(2024·徐州市高二期末)某同學利用如圖所示電路研究自感現象。A1和A2是兩個完全相同的電流傳感器，L為直流電阻RL很小的自感線圈，
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閉合開關，A2瞬間有電流，而由于自感線圈L的
自感作用，通過A1的電流逐漸增大；由于R>RL，
所以電路穩定后，通過A2的電流會變小，且通過
A1的電流I1大于通過A2的電流I2；當斷開開關，由于線圈自感阻礙自身電流變化，通過A1的電流將逐漸減小，但方向不變，產生的感應電流流過A2，所以流過A2的電流與原來的方向相反，大小從I1慢慢減小最后為0，故選A。
12.(多選)(2024·慈溪市高二期末)如圖甲所示連接電路，在閉合開關S的同時開始采集數據，當電路達到穩定狀態后斷開開關。圖乙是由電壓傳感器得到的電壓u隨時間t變化的圖像。三個燈泡完全相同，不考慮溫度對燈泡電阻的影響，不計電源內阻及電感線圈L的電阻。線圈L的自感系數足夠大，
尖子生選練
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下列說法正確的是
A.開關S閉合瞬間，流經燈D1和D2的電
　流大小相等
B.開關S閉合瞬間至斷開前，流經燈D2
　的電流保持不變
C.開關S斷開瞬間，流經燈D2的電流方向改變，故D2閃亮一下再熄滅
D.根據題中信息，可以推算出u1∶u2=3∶4
√
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開關S閉合瞬間，由于電感線圈的自
感阻礙作用，燈D3沒有電流通過，
燈D1和D2串聯，流經燈D1和D2的電流
相等，設每個燈泡的電阻為R，故I1=，穩定后燈D3和D2并聯再與D1串聯，流過D2的電流為I2=×=，故A正確，B錯誤；
開關S斷開瞬間，由于電感線圈阻礙電流減小的作用，由電感線圈繼續為燈D3和D2提供電流，又因為電路穩定的時候，流經燈D3和D2的電流相等，所以燈D2逐漸熄滅，并未閃亮一下，故C錯誤；
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開關S閉合瞬間，燈D1和D2串聯，電
壓傳感器所測電壓為D2兩端電壓，
則u1=，電路穩定后，流過D3的電流
為I2=，開關S斷開瞬間，電感線圈能夠為D3和D2提供與之前等大電流，故其兩端電壓為u2=I2·2R==，故D正確。
返回4　互感和自感
[學習目標]　1.了解互感現象及其應用(重點)。2.了解自感現象，能夠通過電磁感應的規律分析通電、斷電自感現象的成因(重難點)。3.了解自感電動勢的表達式，知道自感系數的決定因素，了解自感現象中的能量轉化(重難點)。
一、互感現象
如圖是法拉第實驗線圈。在實驗中，兩個線圈并沒有用導線連接。
(1)當線圈L1中有電流時，另一個線圈L2中是否會產生感應電流？
(2)當線圈L1中的電流變化時，在另一個線圈L2中為什么會產生感應電動勢呢？
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1.互感和互感電動勢：兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產生的　　　　　會在另一個線圈中產生　　　　　　　　，這種現象叫作互感，這種感應電動勢叫作　　　　　　　　　　。
2.應用：利用互感現象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如　　　　　就是利用互感現象制成的。
3.危害：互感現象不僅可以發生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，還可以發生于任何兩個　　　的電路之間，在電力工程和電子電路中，互感現象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感。
例1　(多選)(2024·廣東省大灣區高二期末)一款無線充電的送餐機器人的充電原理簡化示意圖如圖所示，地面供電裝置將電能傳輸至安裝于機器人底部的感應裝置中，從而給機器人充電。下列說法中正確的是 (　　)
A.該無線充電過程利用了電磁感應的原理
B.地面供電裝置接入的是恒定電流
C.地面供電裝置會產生隨時間變化的磁場
D.充電時，穿過感應裝置中線圈的磁通量是恒定不變的
二、自感現象
1.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)開關S接通時，燈泡1和2的發光情況有什么不同？
(2)根據楞次定律結合電路圖分析該現象產生的原因。
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____________________________________________________________________________________________2.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開關使燈泡發光，穩定后斷開開關。觀察開關斷開時燈泡的亮度變化，并解釋原因。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？
(2)開關斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？
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1.當一個線圈中的電流　　　　時，它所產生的　　　　的磁場在線圈　　　　激發出感應電動勢，這種現象稱為自感。由于自感而產生的感應電動勢叫作_____________。
2.自感電動勢的作用
阻礙原電流的變化，而不是阻止，原電流仍在變化，只是使原電流的變化時間變長，即總是起著推遲電流變化的作用。
3.對線圈阻礙作用的理解
(1)若電路中的電流正在改變，線圈會產生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使通過線圈的電流不能突變。
(2)若電路中的電流是穩定的，線圈相當于一段導線，其阻礙作用是由繞制線圈的導線的電阻引起的。
(3)線圈通電和斷電時線圈中電流的變化規律如圖。
例2　(2023·深圳市東北師范大學附屬中學高二月考)在如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的燈泡。線圈L的自感系數足夠大，直流電阻不可以忽略。下列說法正確的是 (　　)
A.閉合開關S時，A1和A2同時亮
B.閉合開關S時，A2先亮，A1逐漸變亮
C.斷開開關S后的瞬間，A2閃亮一下再熄滅
D.斷開開關S后的瞬間，流過A2的電流方向向右
針對訓練　(2023·北京卷改編)如圖所示，L是電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關S處于閉合狀態，P燈微亮，Q燈正常發光，斷開開關 (　　)
A.P與Q同時熄滅
B.P比Q先熄滅
C.Q閃亮后再熄滅
D.P閃亮后再熄滅
自感中“閃亮”與“不閃亮”問題
與線圈串聯的燈泡 與線圈并聯的燈泡
電路圖
通電時 電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮 電流I1突然增大，燈泡立刻變亮，然后I2逐漸增大，I1逐漸減小達到穩定
斷電時 電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，燈泡中電流方向不變 ①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗； ②若I2>I1，燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況燈泡中電流方向均改變
例3　(2024·天津市南開區高二期末)如圖所示的電路中，L是自感線圈，其直流電阻值小于燈泡D的阻值，電流傳感器(相當于電流表)的電阻忽略不計，電源內阻不可忽略。在t=0時刻閉合開關S，經過一段時間在t=t1時刻斷開開關S。則下列電流傳感器記錄的電流隨時間變化情況的圖像中，可能正確的是 (　　)
自感現象中I-t圖像的處理技巧
三、自感系數和磁場的能量
1.自感電動勢
(1)表達式：E=　　　　　　。
(2)理解：①公式中為電流的變化率，電流變化越快，電流變化率越大，自感電動勢也越　　　　。
②公式中L為線圈的　　　　　　　　。
2.自感系數
3.磁場的能量
(1)線圈中電流從無到有時，磁場也是從無到有，　　　　把能量輸送給磁場，儲存在磁場中。
(2)線圈中電流減小時，　　　　中的能量釋放出來轉化為電能。
例4　關于自感現象、自感系數、自感電動勢，下列說法正確的是 (　　)
A.當線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現象，線圈自感系數為零
B.線圈中電流變化越快，線圈的自感系數越大
C.自感電動勢與原電流方向相反
D.對于確定的線圈，其產生的自感電動勢與其電流變化率成正比
答案精析
一、
(1)不一定。當線圈L1中的電流為恒定電流時，在其周圍空間產生的磁場不變，則在另一個線圈L2中就不會產生感應電流。只有當線圈L1中的電流變化時，在其周圍產生變化的磁場，此時會在另一個線圈L2中產生感應電流。
(2)當線圈L1中的電流變化時，穿過兩個線圈的磁通量都會變化，在另一個線圈L2中就會產生感應電動勢。
梳理與總結
1.變化的磁場　感應電動勢　互感電動勢
2.變壓器
3.相互靠近
例1　AC　[該無線充電過程利用了電磁感應的原理，A正確；地面供電裝置要產生隨時間變化的磁場，所以接入的是變化的電流，B錯誤，C正確；充電時，穿過感應裝置中線圈的磁通量是變化的，這樣才能產生感應電流，D錯誤。]
二、
1.(1)燈泡2立即發光，而燈泡1是逐漸亮起來的。
(2)接通電源的瞬間，電流增加，線圈L中產生感應電動勢。根據楞次定律，感應電動勢會阻礙電流的增加，所以燈泡1慢慢地亮起來。
2.(1)燈泡逐漸熄滅。開關斷開時，通過線圈L的電流減小，這時會出現感應電動勢阻礙線圈L中的電流減小，線圈中產生與原方向相同的電流，與燈泡構成閉合回路，所以燈泡逐漸熄滅。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，則燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅。
(2)開關閉合時，流過燈泡的電流方向向左，開關斷開瞬間，流過燈泡中的電流方向向右，所以開關斷開前后，流過燈泡的電流方向相反。
梳理與總結
1.變化　變化　本身　自感電動勢
例2　B　[燈A1與線圈串聯，當開關S閉合時，燈A2立即發光，由于線圈L產生自感電動勢，阻礙電流的增大，通過線圈的電流只能逐漸增大，A1逐漸亮起來，所以A2比A1先亮，故A錯誤，B正確；由于線圈直流電阻不可以忽略，當電流逐漸穩定時，線圈不產生自感電動勢，A2的電流比A1的電流大，當開關S斷開瞬間，由于線圈產生自感電動勢，線圈中的電流只能逐漸減小，其相當于電源，與燈泡A1、A2構成閉合回路放電，兩燈都過一會兒熄滅，由于穩定后A2的電流比A1的電流大，所以A2不會閃亮一下，故C錯誤；斷開開關S時，流過線圈L的電流逐漸減小，方向不變，所以流過A2的電流方向與開始相反，方向向左，故D錯誤。]
針對訓練　D
例3　A　[閉合S瞬間，線圈中產生自感電動勢阻礙電流增加，則線圈相當于斷路，此時通過電流傳感器的電流最大；隨線圈阻礙作用的減小，通過線圈的電流逐漸變大，通過電流傳感器的電流逐漸減小，電路穩定后，外電路電阻不變，外電壓不變，通過電流傳感器的電流不變；因為線圈的直流電阻值小于燈泡D的阻值，穩定后，通過線圈的電流大于通過電流傳感器的電流。t=t1時刻斷開開關S，由于自感現象，線圈阻礙電流減小，原來通過線圈L的電流此時從左向右流過電流傳感器，與原來電流方向相反，且逐漸減小，故A正確，B、C、D錯誤。]
三、
1.(1)L　(2)①大　②自感系數
3.(1)電源　(2)磁場
例4　D　[當線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現象，不產生自感電動勢，但是線圈自感系數不為零，選項A錯誤；線圈中電流變化越快，產生的自感電動勢越大，線圈的自感系數與電流變化快慢無關，選項B錯誤；根據楞次定律，當線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大，自感電動勢方向與原電流方向相反；當線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流減小，自感電動勢方向與原電流方向相同，選項C錯誤；對于確定的線圈，自感系數L一定，其產生的自感電動勢與其電流變化率成正比，選項D正確。]

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