资源简介

第二章　第4节　互感和自感
(分值：100分)
选择题1～10题，每小题9分，共90分，11题10分，合计100分。
基础对点练
题组一　互感现象
1.如图是套在同一铁芯上的两个线圈，左线圈与电源、滑动变阻器及开关相连，右线圈与电流表连成一闭合电路。在下列情况下，电流表指针不偏转的是(　　)
开关S闭合或断开的瞬间
开关S闭合后，左线圈中通过恒定的电流时
开关S闭合时，移动滑动变阻器滑片增大其阻值时
开关S闭合时，移动滑动变阻器滑片减小其阻值时
2.(多选)(2024·山东潍坊高二期中)如图所示为某同学探究电磁感应现象的实验装置。将两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R、开关S1组成一个回路，B线圈与电流计G、开关S2组成另一个回路。关于该实验现象下列说法正确的是(　　)
先闭合S1，再闭合S2的瞬间，G中无感应电流
先闭合S2，再闭合S1的瞬间，G中无感应电流
闭合S1、S2，待电路稳定后G中一直有感应电流
闭合S1、S2，待电路稳定后R的滑片向左移动的过程中，G中有感应电流
题组二　自感现象、自感系数、磁场的能量
3.(多选)下列关于自感现象的说法中，正确的是(　　)
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
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
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
加铁芯后线圈的自感系数比没加铁芯时要小
4.(2024·福建泉州高二期中)如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是(　　)
闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常
闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后A灯比B灯更亮
断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭
5.如图所示电路为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，小灯泡的灯丝电阻为R(可视为不变)，电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下，然后才逐渐熄灭，但实验发现“闪亮”现象并不明显。为了在上述实验过程中观察到更明显的“闪亮”现象，下列措施中一定可行的是(　　)
更换电感线圈中的铁芯，使L减小
更换电感线圈中的铁芯，使L增大
更换电感线圈，保持L不变，使RL减小
更换电感线圈，保持L不变，使RL增大
6.(2024·浙江宁波高二期末)如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的自感线圈，a、b为L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡。电源内阻忽略不计，则下列说法正确的是(　　)
闭合开关瞬间，A、B、C同时亮起，然后A灯逐渐熄灭
闭合开关稳定后，断开开关瞬间，A灯电流反向
闭合开关稳定后，断开开关瞬间，a点电势高于b点
闭合开关稳定后，断开开关瞬间，自感电动势大于电源电动势
7.如图所示，线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻的阻值均为R，开始时开关S断开，此时电路中电流为I0。现将开关S闭合，线圈L中有自感电动势产生，下列说法中正确的是(　　)
由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I0减小到零
由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终小于I0
由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持I0不变
自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到2I0
综合提升练
8.(多选)延时继电器是生产生活中常用的电气设备，一种延时继电器的电路原理图如图所示。对于该延时继电器，下列说法正确的是(　　)
使用时，电路中的线圈P起到延时作用
使用时，电路中的线圈Q起到延时作用
断开S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b　
闭合S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b
9.(2024·浙江台州高二期中)电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中，L是自感线圈，其自感系数足够大，而直流电阻值小于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开开关S。在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中，可能正确的是(　　)
A B
C D
10.(2024·河北大名一中月考)如图所示，电路中L1、L2是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是一个电容很大的电容器。当S闭合之后，L1、L2灯泡的发光情况是(　　)
S闭合后，L1亮一下又逐渐熄灭，L2逐渐变亮
S闭合后，L2亮一下又逐渐变暗，L1逐渐变亮
S闭合足够长时间后，L1和L2一样亮
S闭合足够长时间后，L1、L2都熄灭
培优加强练
11.(2024·江苏常州高二期中)利用如图所示电路可以演示自感现象，其中L是自感系数较大、直流电阻很小的自感线圈，D1、D2是两个相同的理想二极管，a、b是两个相同的小灯泡，实验中通过开关的通、断过程演示自感现象，下列关于该实验现象的描述正确的是(　　)
接通开关S瞬间，a灯立即亮，然后亮度逐渐变暗
接通开关S瞬间，b灯立即亮，然后亮度保持不变
断开开关S瞬间，a灯闪一下，然后逐渐熄灭
断开开关S瞬间，b灯闪一下，然后逐渐熄灭
第4节　互感和自感
1.B　[电流表指针不偏转，即不产生感应电流，则左侧线圈中的电流应保持不变，故B正确。]
2.AD　[先闭合S1后，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，再闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，则G中无感应电流，故A正确；先闭合S2，此时穿过线圈B的磁通量为零，再闭合S1的瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流，故B错误；闭合S1、S2，待电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，G中无感应电流，故C错误；闭合S1、S2，待电路稳定后，R的滑片向左移动的过程中，电阻变大，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流，故D正确。]
3.AC　[自感现象实质上属于电磁感应现象。当线圈中的电流发生变化时，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电动势，自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关，A、C正确；自感系数与线圈本身因素有关，加铁芯后线圈的自感系数变大，D错误；当原电流增大时，感应电动势方向与原电流的方向相反，当原电流减小时，感应电动势方向与原电流方向相同，B错误。]
4.D　[开关S闭合的瞬间，A灯立即发光，由于线圈的自感阻碍，B灯后发光；由于线圈的电阻可以忽略，且A、B是相同的白炽灯，则最终两灯一样亮，故A、B、C错误；断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于开始时两灯的电流相同，则断开开关S的瞬间，通过两灯的电流大小不变，所以随后两灯同时慢慢熄灭，故D正确。]
5.C　[闭合开关，在电路稳定的情况下，若RL< R，则线圈中的电流IL>IR；断开开关一瞬间，由于线圈的自感作用，IL不能立刻减小为零，而是逐渐减小，由于IL>IR，在瞬时大电流流过灯泡时，灯泡出现“闪亮”现象。因此，选项C一定可行。]
6.D　[闭合开关瞬间，B、C立即亮起，而由于自感线圈在闭合开关瞬间产生自感电动势，阻碍电流的通过，则通过A灯的电流逐渐增大，因此A灯不会立即变亮，而是缓慢变亮，又因为自感线圈的电阻可忽略，则当电路稳定后A灯所在支路的电流大于B、C两灯所在支路电流，即A灯比B、C两灯亮，故A错误；闭合开关稳定后，断开开关瞬间，自感线圈会产生自感电动势，B、C所在支路的原电流瞬间消失，线圈产生的自感电动势阻碍A灯中电流的减小，因此A灯中电流方向不变，并与B、C所在电路构成闭合回路，可知，流过自感线圈的电流从a到b，而外电路电流从b流向a，因此a点的电势低于b点的电势，故B、C错误，D正确。]
7.D　[当开关S闭合时，通过线圈的电流增大，在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的增大，但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”，即电路中的电流不会立刻变为2I0，但最终仍会增大到2I0，选项D正确。]
8.BC　[闭合S瞬间，P线圈中产生电流，铁芯中产生向上增强的磁场，由楞次定律可知，线圈Q会阻碍铁芯中磁通量的增大，则线圈Q中产生的感应电流方向为b→G→a，由于线圈Q的作用，铁芯中的磁通量缓慢增大到最大值，铁芯对衔铁的吸引力是逐渐增大的，衔铁不会在闭合S的瞬间下落，起到延时作用；同理，断开S瞬间，Q中产生的感应电流方向为a→G→b。选项B、C正确，A、D错误。]
9.A　[闭合S瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过电流传感器的电流最大；随线圈阻碍作用的减小，通过线圈的电流逐渐变大，通过电流传感器的电流逐渐减小，电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；且因为线圈的直流电阻值小于灯泡D的阻值，稳定后，通过线圈的电流大于通过电流传感器的电流。t＝t1时刻断开开关S，由于自感现象，原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器，与原来方向相反，且逐渐减小，则A图符合题中情况，故A正确。]
10.A　[S闭合后，L1与自感线圈并联，由于自感线圈L对电流的阻碍作用逐渐减小，直至将L1短路，故L1逐渐熄灭，L2与电容器并联，由于电容器充电，则L2逐渐变亮，选项A正确，B错误；S闭合足够长时间后，L相当于短路，C相当于断路，故L1熄灭，L2灯亮，选项C、D错误。]
11.C　[接通开关S瞬间，二极管D1反向截止，二极管D2正向导电，线圈由于产生自感电动势阻碍电流的增大，则a灯不亮，b灯立即亮，随着线圈的电流增大，b灯亮度逐渐变小，故A、B错误；断开开关S瞬间，线圈由于产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，此时二极管D1正向导电，二极管D2反向截止，则线圈与a灯构成回路，a灯闪一下，然后逐渐熄灭，b灯不会亮，故C正确，D错误。]第4节　互感和自感
学习目标　1.了解互感现象及其应用。2.了解自感现象及自感系数与哪些因素有关。3.理解互感和自感现象产生的原理，能解释有关现象。4.能够分析通电自感和断电自感现象。
知识点一　互感现象
如图是法拉第实验线圈。在实验中，两个线圈并没有用导线连接。
（1）当线圈L1中有电流时，另一个线圈L2中是否会产生感应电流？
（2）当线圈L1中的电流变化时，在另一个线圈L2中为什么会产生感应电动势呢？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.互感：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　　　　　　　　，这种现象叫作互感。这种感应电动势叫作　　　　　　。
2.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　　　　　　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　　　　　　的电路之间，在电力工程和电子电路中，有时会影响电路的正常工作，要设法减小电路间的互感。
例1 关于互感现象，下列说法正确的是（　　）
A.两个线圈之间必须有导线相连，才能产生互感现象
B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈
C.互感现象都是有益的
D.在电力工程和电子电路中不存在互感现象
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
对互感现象的理解
（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以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）一个线圈中电流变化越快（电流的变化率越大），另一个线圈中产生的感应电动势越大。
训练 （2024·山西晋城高二期末）随着科技的不断发展，无线充电已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示，某手机正在进行无线充电，下列说法正确的是（　　）
A.无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C.只要有无线充电底座，所有手机都可以用它进行无线充电
D.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
知识点二　自感现象
　　　　　　　　　　　　　　
1.自感现象：当一个线圈中的电流　　　　时，它所产生的　　　　的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象，产生的电动势叫作　　　　。
2.通电自感和断电自感
项目 通电自感 断电自感
自感 电路
器材规格 A1、A2灯同规格，调节R＝RL1，L1的自感系数较大 L2的自感系数很大（有铁芯）、电阻较小
自感现象 在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终两灯一样亮 在开关S断开时，A灯逐渐熄灭或先闪亮一下逐渐熄灭
自感时流经灯泡的电流变化图像 灯泡A1
产生原因 开关闭合时，流过线圈L1的电流增大，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的增大，流过A1灯的电流增大缓慢，又R＝RL1，最终流过两灯的电流一样大 断开开关S时，流过线圈L2的电流减小，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过L2的电流会通过A灯（与原来A灯的电流方向相反），A灯不会立即熄灭。若RL2IA，则A灯熄灭前要闪亮一下；若RL2≥RA，原来的电流IL2≤IA，则A灯逐渐熄灭
能量转化 有电能转化为L1中的磁场能 L2中的磁场能转化为电能
3.自感现象的特点
（1）自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。
（2）通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。
（3）电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。
【思考判断】
（1）自感现象中，感应电动势一定和原电流方向相反。（　　）
（2）对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大。（　　）
角度1　通电和断电自感分析
例2 （2023·北京卷，5）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（　　）
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭
C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
总结提升　自感中“闪亮”与“不闪亮”问题
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 电流突然增大，灯泡立刻变亮，然后逐渐减小达到稳定
断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，线圈中电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2 ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯泡中电流方向均改变
角度2　自感现象的防止
例3 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，采取了双线绕法，如图所示，其中的道理是（　　）
A.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消
C.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消
D.以上说法均不对
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度3　自感现象中的图像问题
例4 在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡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待电路稳定后，调整R的滑片使L1和L2亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的t0时刻断开S，则在下面如图所
示的图像中，能正确反映t0前后的一小段时间内通过L1的电流i1和通过L2的电流i2随时间t变化关系的是（　　）
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
自感现象中的It图像的处理技巧
知识点三　自感系数　磁场的能量
1.自感系数
（1）自感电动势的大小：E＝L，式中L是线圈的自感系数，简称　　　　或　　　　。
（2）单位：　　　　，简称亨，符号：　　　　。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH）。换算关系是：1 H＝　　　　 mH＝　　　　 μH。
（3）决定线圈自感系数大小的因素：线圈的大小、形状、　　　　以及是否有　　　　等。
（4）L在数值上等于电流变化率为1 A/s时产生的自感电动势的大小。
（5）自感系数的物理意义：表征线圈产生自感电动势强弱本领的物理量。自感系数越大的线圈，对于相同的电流的变化率，自感电动势越大，自感作用越强。
（6）L的大小还表示线圈对电流变化阻碍作用的强弱，反映了线圈对电流变化延时作用的强弱。
2.磁场的能量
（1）自感现象中的磁场能量
①线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的　　　　输送给磁场，储存在磁场中。
②线圈中电流减小时，磁场中的　　　　释放出来转化为电能。
（2）电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中　　　　　　的“惯性”。
（3）线圈的“储能”效果与线圈的自感系数有关，自感系数越大，“储能”效果越明显。
【思考】
如何理解线圈能够体现电的“惯性”？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例5 关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是（　　）
A.当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零
B.线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大
C.自感电动势与原电流方向相反
D.对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
随堂对点自测
1.（互感现象）（多选）下列关于互感现象的说法正确的是（　　）
A.一个线圈中的电流变化时，与之靠近的另一线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象
B.互感现象的实质是电磁感应，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律
C.利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，人们制造了收音机的“磁性天线”
D.在电力工程以及电子电路中，互感现象不会影响电路的正常工作
2.（自感系数）关于线圈的自感系数，下列说法正确的是（　　）
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因素及有无铁芯决定
3.（通电自感和断电自感）（2024·福建三明高二期末）如图，A、B是两个规格相同的小灯泡，L为自感系数较大的线圈，A1、A2是零刻度在中间的相同电流表，闭合开关调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同。则（　　）
A.闭合S瞬间，灯泡B立刻变亮，灯泡A逐渐变亮
B.闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
C.稳定后，断开S瞬间，灯泡B先闪亮一下，再熄灭
D.稳定后，断开S瞬间，电流表A1和A2指针偏转方向相同
第4节　互感和自感
知识点一
导学　提示　(1)不一定。当线圈L1中的电流为恒定电流时，在其周围空间产生的磁场不变，则在另一个线圈L2中就不会产生感应电流。只有当线圈L1中的电流变化时，在其周围空间产生变化的磁场，才会在另一个线圈L2中产生感应电流。
(2)当线圈L1中的电流变化时，穿过两个线圈的磁通量都会变化，在另一个线圈L2中就会产生感应电动势。
知识梳理
1.感应电动势　互感电动势　2.变压器　3.相互靠近
例1 B　[两个线圈之间没有导线相连，也能产生互感现象，选项A错误；互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈，选项B正确；互感现象不都是有益的，有时会影响电路的正常工作，选项C错误；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，选项D错误。]
训练 D　[无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”，故A错误；当充电设备通以恒定直流时，无线充电设备不会产生变化的磁场，不能对手机进行充电，故B错误；被充电手机内部应该有类似金属线圈的部件，与手机电池相连，当有交变磁场时，出现感应电流，普通手机不能够利用无线充电设备进行充电，故C错误；接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，故D正确。]
知识点二
1.变化　变化　自感电动势
[思考判断] (1)×　(2)√
例2 D　[由题意知，开关S闭合时，由于线圈L的电阻很小，P灯微亮，Q灯正常发光，则断开开关前通过线圈L的电流远大于通过P灯的电流；断开开关时，Q所在电路中电流立即为零，Q灯立即熄灭，由于自感作用，L中产生感应电动势，与P灯组成闭合回路，通过P灯的电流大于S闭合情况下的电流，故P灯闪亮后再熄灭，D正确。]
例3 C　[由于采用了双线绕法，两股导线中的电流等大反向，它们产生的磁场方向相反，磁通量相互抵消，不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为0，所以消除了自感现象的影响，故C正确。]
例4 A　[开关断开瞬间，通过电感线圈的电流减小，根据楞次定律可知，为了阻碍电感线圈中的电流减小，感应电流的方向与原电流方向相同，如图所示。
随着原电流的减小，感应电流也逐渐减小，所以通过小灯泡L1的电流方向不变且逐渐减小，故A正确，B错误；断开开关后感应电流通过小灯泡L2的方向与原电流方向相反，电流逐渐减小，故C、D错误。]
知识点三
知识梳理
1.(1)自感　电感　(2)亨利　H　103　106　(3)匝数　铁芯
2.(1)①能量　②能量　(2)电流变化
[思考] 提示　在线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零。
例5 D　[当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，不产生自感电动势，但是线圈自感系数不为零，选项A错误；线圈中电流变化越快，产生的自感电动势越大，但线圈的自感系数与电流变化快慢无关，选项B错误；根据楞次定律，当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流增大，自感电动势方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流减小，自感电动势方向与原电流方向相同，选项C错误；对于确定的线圈，自感系数L一定，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比，选项D正确。]
随堂对点自测
1.ABC　[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，这种现象称为互感现象，选项A正确；互感现象的实质是电磁感应现象，遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律，选项B正确；收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感原理工作的，也就是利用互感现象将能量由一个线圈传递到另一个线圈，选项C正确；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。]
2.D　[线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、C错误，D正确；自感电动势的大小除了与自感系数有关，还与电流的变化率有关，故选项A错误。]
3.A　[闭合S瞬间，灯泡B立刻变亮，与灯泡A串联的线圈产生自感电动势，导致灯泡A逐渐变亮。所以此时电流表A1示数不等于A2示数，故A正确，B错误；稳定后，断开S瞬间，灯泡A与灯泡B所在支路形成闭合回路，因为断开前两支路电流相等，所以断开瞬间两灯不会先闪亮一下再熄灭，故C错误；依题意，稳定后电流表A1和A2的电流方向相同，指针偏转方向相同，断开S瞬间，在新的回路中电流表A1的指针方向不变，电流表A2指针偏转方向反向，故D错误。](共53张PPT)
第4节　互感和自感
第二章　电磁感应
1.了解互感现象及其应用。
2.了解自感现象及自感系数与哪些因素有关。
3.理解互感和自感现象产生的原理，能解释有关现象。
4.能够分析通电自感和断电自感现象。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　自感现象
知识点一　互感现象
知识点三　自感系数　磁场的能量
知识点一　互感现象
如图是法拉第实验线圈。在实验中，
两个线圈并没有用导线连接。
(1)当线圈L1中有电流时，另一个线圈L2
中是否会产生感应电流？
(2)当线圈L1中的电流变化时，在另一个线圈L2中为什么会产生感应电动势呢？
提示　(1)不一定。当线圈L1中的电流为恒定电流时，在其周围空间产生的磁场不变，则在另一个线圈L2中就不会产生感应电流。只有当线圈L1中的电流变化时，在其周围空间产生变化的磁场，才会在另一个线圈L2中产生感应电流。
(2)当线圈L1中的电流变化时，穿过两个线圈的磁通量都会变化，在另一个线圈L2中就会产生感应电动势。
1.互感：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_____________，这种现象叫作互感。这种感应电动势叫作____________。
2.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_______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____________的电路之间，在电力工程和电子电路中，有时会影响电路的正常工作，要设法减小电路间的互感。
感应电动势
互感电动势
变压器
相互靠近
B
例1关于互感现象，下列说法正确的是(　　)
A.两个线圈之间必须有导线相连，才能产生互感现象
B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈
C.互感现象都是有益的
D. 在电力工程和电子电路中不存在互感现象
解析　两个线圈之间没有导线相连，也能产生互感现象，选项A错误；互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈，选项B正确；互感现象不都是有益的，有时会影响电路的正常工作，选项C错误；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，选项D错误。
对互感现象的理解
(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以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)一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大。
D
训练 (2024·山西晋城高二期末)随着科技的不断发展，无线充电已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示，某手机正在进行无线充电，下列说法正确的是(　　)
A.无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C.只要有无线充电底座，所有手机都可以用它进行无线充电
D.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
解析　无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”，故A错误；当充电设备通以恒定直流时，无线充电设备不会产生变化的磁场，不能对手机进行充电，故B错误；被充电手机内部应该有类似金属线圈的部件，与手机电池相连，当有交变磁场时，出现感应电流，普通手机不能够利用无线充电设备进行充电，故C错误；接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，故D正确。
知识点二　自感现象
1.自感现象：当一个线圈中的电流_______时，它所产生的______的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象，产生的电动势叫作______________。
变化
变化
自感电动势
2.通电自感和断电自感
项目 通电自感 断电自感
自感电路
器材规格 A1、A2灯同规格，调节R＝RL1，L1的自感系数较大 L2的自感系数很大(有铁芯)、电阻较小
自感现象 在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终两灯一样亮 在开关S断开时，A灯逐渐熄灭或先闪亮一下逐渐熄灭
自感时流经灯泡的电流变化图像 灯泡A1
产生原因 开关闭合时，流过线圈L1的电流增大，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的增大，流过A1灯的电流增大缓慢，又R＝RL1，最终流过两灯的电流一样大 断开开关S时，流过线圈L2的电流减小，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过L2的电流会通过A灯(与原来A灯的电流方向相反)，A灯不会立即熄灭。若RL2IA，则A灯熄灭前要闪亮一下；若RL2≥RA，原来的电流IL2≤IA，则A灯逐渐熄灭
能量转化 有电能转化为L1中的磁场能 L2中的磁场能转化为电能
3.自感现象的特点
(1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。
(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。
(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。
【思考判断】
(1)自感现象中，感应电动势一定和原电流方向相反。( )
(2)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大。( )
×
√
D
角度1　通电和断电自感分析
例2 (2023·北京卷，5)如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关(　　)
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭
C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
解析　由题意知，开关S闭合时，由于线圈L的电阻很小，P灯微亮，Q灯正常发光，则断开开关前通过线圈L的电流远大于通过P灯的电流；断开开关时，Q所在电路中电流立即为零，Q灯立即熄灭，由于自感作用，L中产生感应电动势，与P灯组成闭合回路，通过P灯的电流大于S闭合情况下的电流，故P灯闪亮后再熄灭，D正确。
总结提升　自感中“闪亮”与“不闪亮”问题
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 电流突然增大，灯泡立刻变亮，然后逐渐减小达到稳定
断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，线圈中电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2
①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯泡中电流方向均改变
C
角度2　自感现象的防止
例3 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，采取了双线绕法，如图所示，其中的道理是(　　)
A.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消
C.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消
D.以上说法均不对
解析　由于采用了双线绕法，两股导线中的电流等大反向，它们产生的磁场方向相反，磁通量相互抵消，不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为0，所以消除了自感现象的影响，故C正确。
角度3　自感现象中的图像问题
例4 在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡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待电路稳定后，调整R的滑片使L1和L2亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的t0时刻断开S，则在下面如图所示的图像中，能正确反映t0前后的一小段时间内通过L1的电流i1和通过L2的电流i2随时间t变化关系的是(　　)
A
解析　开关断开瞬间，通过电感线圈的电流减小，根据楞次定律可知，为了阻碍电感线圈中的电流减小，感应电流的方向与原电流方向相同，如图所示。随着原电流的减小，感应电流也逐渐减小，所以通过小灯泡L1的电流方向不变且逐渐减小，故A正确，B错误；断开开关后感应电流通过小灯泡L2的方向与原电流方向相反，电流逐渐减小，故C、D错误。
自感现象中的I－t图像的处理技巧
知识点三　自感系数　磁场的能量
1.自感系数
亨利
H
103
106
匝数
铁芯
自感
电感
2.磁场的能量
(1)自感现象中的磁场能量
①线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的_______输送给磁场，储存在磁场中。
②线圈中电流减小时，磁场中的______释放出来转化为电能。
(2)电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中__________的“惯性”。
(3)线圈的“储能”效果与线圈的自感系数有关，自感系数越大，“储能”效果越明显。
能量
能量
电流变化
【思考】
如何理解线圈能够体现电的“惯性”？
提示　在线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零。
D
例5 关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是(　　)
A.当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零
B.线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大
C.自感电动势与原电流方向相反
D.对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
随堂对点自测
2
ABC
1.(互感现象)(多选)下列关于互感现象的说法正确的是(　 　)
A.一个线圈中的电流变化时，与之靠近的另一线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象
B.互感现象的实质是电磁感应，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律
C.利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，人们制造了收音机的“磁性天线”
D.在电力工程以及电子电路中，互感现象不会影响电路的正常工作
解析　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，这种现象称为互感现象，选项A正确；互感现象的实质是电磁感应现象，遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律，选项B正确；收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感原理工作的，也就是利用互感现象将能量由一个线圈传递到另一个线圈，选项C正确；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。
D
2.(自感系数)关于线圈的自感系数，下列说法正确的是(　　)
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因素及有无铁芯决定
解析　线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、C错误，D正确；自感电动势的大小除了与自感系数有关，还与电流的变化率有关，故选项A错误。
A
3.(通电自感和断电自感)(2024·福建三明高二期末)如图，A、B是两个规格相同的小灯泡，L为自感系数较大的线圈，A1、A2是零刻度在中间的相同电流表，闭合开关调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同。则(　　)
A.闭合S瞬间，灯泡B立刻变亮，灯泡A逐渐变亮
B.闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
C.稳定后，断开S瞬间，灯泡B先闪亮一下，再熄灭
D.稳定后，断开S瞬间，电流表A1和A2指针偏转方向相同
解析　闭合S瞬间，灯泡B立刻变亮，与灯泡A串联的线圈产生自感电动势，导致灯泡A逐渐变亮。所以此时电流表A1示数不等于A2示数，故A正确，B错误；稳定后，断开S瞬间，灯泡A与灯泡B所在支路形成闭合回路，因为断开前两支路电流相等，所以断开瞬间两灯不会先闪亮一下再熄灭，故C错误；依题意，稳定后电流表A1和A2的电流方向相同，指针偏转方向相同，断开S瞬间，在新的回路中电流表A1的指针方向不变，电流表A2指针偏转方向反向，故D错误。
课后巩固训练
3
B
题组一　互感现象
1.如图是套在同一铁芯上的两个线圈，左线圈与电源、滑动变阻器及开关相连，右线圈与电流表连成一闭合电路。在下列情况下，电流表指针不偏转的是(　　)
基础对点练
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S闭合后，左线圈中通过恒定的电流时
C.开关S闭合时，移动滑动变阻器滑片增大其阻值时
D.开关S闭合时，移动滑动变阻器滑片减小其阻值时
解析　电流表指针不偏转，即不产生感应电流，则左侧线圈中的电流应保持不变，故B正确。
AD
2.(多选)(2024·山东潍坊高二期中)如图所示为某同学探究电磁感应现象的实验装置。将两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R、开关S1组成一个回路，B线圈与电流计G、开关S2组成另一个回路。关于该实验现象下列说法正确的是(　　)
A.先闭合S1，再闭合S2的瞬间，G中无感应电流
B.先闭合S2，再闭合S1的瞬间，G中无感应电流
C.闭合S1、S2，待电路稳定后G中一直有感应电流
D.闭合S1、S2，待电路稳定后R的滑片向左移动的过程中，G中有感应电流
解析　先闭合S1后，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，再闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，则G中无感应电流，故A正确；先闭合S2，此时穿过线圈B的磁通量为零，再闭合S1的瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流，故B错误；闭合S1、S2，待电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，G中无感应电流，故C错误；闭合S1、S2，待电路稳定后，R的滑片向左移动的过程中，电阻变大，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流，故D正确。
AC
题组二　自感现象、自感系数、磁场的能量
3.(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加铁芯时要小
解析　自感现象实质上属于电磁感应现象。当线圈中的电流发生变化时，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电动势，自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关，A、C正确；自感系数与线圈本身因素有关，加铁芯后线圈的自感系数变大，D错误；当原电流增大时，感应电动势方向与原电流的方向相反，当原电流减小时，感应电动势方向与原电流方向相同，B错误。
D
4.(2024·福建泉州高二期中)如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是(　　)
A.闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常
B.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
C.闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后A灯比B灯更亮
D.断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭
解析　开关S闭合的瞬间，A灯立即发光，由于线圈的自感阻碍，B灯后发光；由于线圈的电阻可以忽略，且A、B是相同的白炽灯，则最终两灯一样亮，故A、B、C错误；断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于开始时两灯的电流相同，则断开开关S的瞬间，通过两灯的电流大小不变，所以随后两灯同时慢慢熄灭，故D正确。
C
5.如图所示电路为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，小灯泡的灯丝电阻为R(可视为不变)，电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下，然后才逐渐熄灭，但实验发现“闪亮”现象并不明显。为了在上述实验过程中观察到更明显的“闪亮”现象，下列措施中一定可行的是(　　)
A.更换电感线圈中的铁芯，使L减小
B.更换电感线圈中的铁芯，使L增大
C.更换电感线圈，保持L不变，使RL减小
D.更换电感线圈，保持L不变，使RL增大
解析　闭合开关，在电路稳定的情况下，若RL< R，则线圈中的电流IL>IR；断开开关一瞬间，由于线圈的自感作用，IL不能立刻减小为零，而是逐渐减小，由于IL>IR，在瞬时大电流流过灯泡时，灯泡出现“闪亮”现象。因此，选项C一定可行。
D
6.(2024·浙江宁波高二期末)如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的自感线圈，a、b为L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡。电源内阻忽略不计，则下列说法正确的是(　　)
A.闭合开关瞬间，A、B、C同时亮起，然后A灯逐渐熄灭
B.闭合开关稳定后，断开开关瞬间，A灯电流反向
C.闭合开关稳定后，断开开关瞬间，a点电势高于b点
D.闭合开关稳定后，断开开关瞬间，自感电动势大于电源电动势
解析　闭合开关瞬间，B、C立即亮起，而由于自感线圈在闭合开关瞬间产生自感电动势，阻碍电流的通过，则通过A灯的电流逐渐增大，因此A灯不会立即变亮，而是缓慢变亮，又因为自感线圈的电阻可忽略，则当电路稳定后A灯所在支路的电流大于B、C两灯所在支路电流，即A灯比B、C两灯亮，故A错误；闭合开关稳定后，断开开关瞬间，自感线圈会产生自感电动势，B、C所在支路的原电流瞬间消失，线圈产生的自感电动势阻碍A灯中电流的减小，因此A灯中电流方向不变，并与B、C所在电路构成闭合回路，可知，流过自感线圈的电流从a到b，而外电路电流从b流向a，因此a点的电势低于b点的电势，故B、C错误，D正确。
D
7.如图所示，线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻的阻值均为R，开始时开关S断开，此时电路中电流为I0。现将开关S闭合，线圈L中有自感电动势产生，下列说法中正确的是(　　)
A.由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流
最终由I0减小到零
B.由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终小于I0
C.由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持I0不变
D.自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到2I0
解析　当开关S闭合时，通过线圈的电流增大，在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的增大，但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”，即电路中的电流不会立刻变为2I0，但最终仍会增大到2I0，选项D正确。
BC
综合提升练
8.(多选)延时继电器是生产生活中常用的电气设备，一种延时继电器的电路原理图如图所示。对于该延时继电器，下列说法正确的是(　　)
A.使用时，电路中的线圈P起到延时作用
B.使用时，电路中的线圈Q起到延时作用
C.断开S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b　
D.闭合S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b
解析　闭合S瞬间，P线圈中产生电流，铁芯中产生向上增强的磁场，由楞次定律可知，线圈Q会阻碍铁芯中磁通量的增大，则线圈Q中产生的感应电流方向为b→G→a，由于线圈Q的作用，铁芯中的磁通量缓慢增大到最大值，铁芯对衔铁的吸引力是逐渐增大的，衔铁不会在闭合S的瞬间下落，起到延时作用；同理，断开S瞬间，Q中产生的感应电流方向为a→G→b。选项B、C正确，A、D错误。
A
9.(2024·浙江台州高二期中)电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中，L是自感线圈，其自感系数足够大，而直流电阻值小于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开开关S。在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中，可能正确的是(　　)
解析　闭合S瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过电流传感器的电流最大；随线圈阻碍作用的减小，通过线圈的电流逐渐变大，通过电流传感器的电流逐渐减小，电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；且因为线圈的直流电阻值小于灯泡D的阻值，稳定后，通过线圈的电流大于通过电流传感器的电流。t＝t1时刻断开开关S，由于自感现象，原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器，与原来方向相反，且逐渐减小，则A图符合题中情况，故A正确。
A
10.(2024·河北大名一中月考)如图所示，电路中L1、L2是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是一个电容很大的电容器。当S闭合之后，L1、L2灯泡的发光情况是(　　)
A.S闭合后，L1亮一下又逐渐熄灭，L2逐渐变亮
B.S闭合后，L2亮一下又逐渐变暗，L1逐渐变亮
C.S闭合足够长时间后，L1和L2一样亮
D.S闭合足够长时间后，L1、L2都熄灭
解析　S闭合后，L1与自感线圈并联，由于自感线圈L对电流的阻碍作用逐渐减小，直至将L1短路，故L1逐渐熄灭，L2与电容器并联，由于电容器充电，则L2逐渐变亮，选项A正确，B错误；S闭合足够长时间后，L相当于短路，C相当于断路，故L1熄灭，L2灯亮，选项C、D错误。
C
培优加强练
11.(2024·江苏常州高二期中)利用如图所示电路可以演示自感现象，其中L是自感系数较大、直流电阻很小的自感线圈，D1、D2是两个相同的理想二极管，a、b是两个相同的小灯泡，实验中通过开关的通、断过程演示自感现象，下列关于该实验现象的描述正确的是(　　)
A.接通开关S瞬间，a灯立即亮，然后亮度逐渐变暗
B.接通开关S瞬间，b灯立即亮，然后亮度保持不变
C.断开开关S瞬间，a灯闪一下，然后逐渐熄灭
D.断开开关S瞬间，b灯闪一下，然后逐渐熄灭
解析　接通开关S瞬间，二极管D1反向截止，二极管D2正向导电，线圈由于产生自感电动势阻碍电流的增大，则a灯不亮，b灯立即亮，随着线圈的电流增大，b灯亮度逐渐变小，故A、B错误；断开开关S瞬间，线圈由于产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，此时二极管D1正向导电，二极管D2反向截止，则线圈与a灯构成回路，a灯闪一下，然后逐渐熄灭，b灯不会亮，故C正确，D错误。

展开更多......

收起↑