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(共57张PPT)
第4节　自　感
第二章　电磁感应及其应用
1.观察通电自感和断电自感实验现象，了解自感现象。
2.能举例说明自感现象在生产生活中的应用。
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　自感现象的应用——日光灯
知识点一　自感现象和自感系数
知识点一　自感现象和自感系数
根据上图，请思考：刘伟为什么会有电击的感觉？
提示　欧姆表中有干电池，接通时，刘伟手持的线圈中有电流，在断开瞬间，刘伟手持线圈中的磁通量减小，产生感应电动势，使刘伟有电击的感觉。
1.互感现象：一个线圈通电或断电的瞬间，另一个与之靠近的线圈中会出现__________的现象。
2.自感现象：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象。
3.自感电动势：在______现象中产生的电动势。
感应电流
自感
自感
电感
亨利
5.自感系数大小的决定因素：自感系数是由线圈本身决定的，跟线圈的形状、直径、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。
角度1　对通电自感的理解
在如图所示的电路中，两灯泡规格相同，闭合开关后调节电阻R，使两个灯泡亮度相同，然后断开电路，再次闭合开关的瞬间：
条件 现象 原因
S闭合的瞬间 A2先亮 由于A2所在支路为纯电阻，不产生自感现象
A1逐渐亮起 L的自感作用阻碍A1所在支路电流增大
B
例1 如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的自感系数很大，直流电阻较小)(　　)
A.A比B先亮，然后A逐渐熄灭
B.B比A先亮，然后B逐渐变暗
C.A、B一起亮，然后A逐渐熄灭
D.A、B一起亮，然后B逐渐熄灭
解析　S闭合时，线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，电路稳定后线圈L的直流电阻较小，则路端电压变小，故流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确。
(1)流过线圈的电流从零开始增大到稳定值，也可理解为线圈的电阻由无穷大逐渐减小到零。
(2)流过线圈的电流稳定后，线圈相当于导线；如果线圈对电流有阻碍作用，则相当于纯电阻。　　　　
D
训练1 如图所示，多匝线圈的直流电阻和电池的内阻均为零，两个电阻的阻值均为R，开关S断开时，电路中的电流为I。现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是(　　)
A.使电路中的电流减小，最后由I减小到零
B.有阻碍电流的作用，最后电流小于I
C.有阻碍电流增大的作用，故电流总保持不变
D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I
解析　将S闭合，电路总电阻减小，电流增大，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，但“阻碍”并不是“阻止”，电流最终仍增大到2I，故选项D正确。
训练2 (多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略。R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大、电阻可忽略的线圈。开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定状态为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是(　　)
A.I1开始较大而后逐渐变小
B.I1开始很小而后逐渐变大
C.I2开始很小而后逐渐变大
D.I2开始较大而后逐渐变小
AC
解析　闭合开关S时，由于L是一个自感系数较大的线圈，产生反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始I2很小，随着电流达到稳定，线圈的自感电动势减小，I2逐渐变大。闭合开关S时，由于线圈阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感电动势减小，路端电压减小，所以R1两端的电压逐渐减小，电流I1逐渐减小，故A、C正确。
角度2　对断电自感的理解
2.灯泡中的电流是否增大一下再减小(也就是灯泡是否闪亮一下再熄灭)，取决于I2与I1的大小关系，也就是取决于R和r的大小关系。
(1)如果R>r，就有I1>I2，灯泡会先闪亮一下再渐渐熄灭。
(2)如果R＝r，灯泡会由原来亮度渐渐熄灭。
(3)如果RAD
例2 (多选)在如图所示的甲、乙两个电路中，电阻R和自感线圈L的直流电阻都很小。闭合开关S，使电路达到稳定，则(　　)
A.在电路甲中，断开开关S，灯泡A将逐渐变暗
B.在电路甲中，断开开关S，灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗
C.在电路乙中，断开开关S，灯泡A将逐渐变暗
D.在电路乙中，断开开关S，灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗
解析　在电路甲中，设通过线圈L的电流为IL1，通过A的电流为IA1。同理，设电路乙中通过L、A的电流分别为IL2、IA2。断开开关S，线圈L相当于电源，产生了自感电动势，在L、R、A回路中产生了自感电流。在电路甲中，自感电流从IL1逐渐减小，通过灯泡A的电流也从IL1逐渐减小，因IL1＝IA1，故灯泡A将逐渐变暗；在电路乙中，自感电流从IL2逐渐减小，通过灯泡A的电流也从IL2逐渐减小，因为IL2＞IA2，所以灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗，故选项A、D正确。
自感现象的分析思路
(1)明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大还是减小)。
(2)根据楞次定律，判断自感电动势的方向。
(3)分析线圈中电流的变化情况，电流增强时(如通电时)，由于自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍电流增加，电流逐渐增大；电流减小时(如断电时)，线圈中电流逐渐减小，不能发生突变。
(4)明确电路中元件与自感线圈的连接方式，若元件与自感线圈串联，元件中的电流与线圈中电流有相同的变化规律；若元件与自感线圈并联，元件上的电压与线圈上的电压有相同的变化规律；若元件与自感线圈构成临时回路，元件成为自感线圈的临时外电路，元件中的电流大小与线圈中电流大小有相同的变化规律。　　　　
训练3 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图所示的电路，电路两端电压恒定，电感线圈和灯泡并联接在电源两端。先闭合开关S，等电路稳定后，再断开开关，发现灯泡突然闪亮了一下。已知灯泡的规格为(1.25 W，3.0 V)，在实验室找到了两个自感系数相同的线圈A、B，它们的直流电阻分别为10 Ω、5 Ω。下列关于该实验的说法正确的(　　)
A.选用两个线圈中的任意一个都可以得到上述实验现象
B.闭合开关时，灯泡逐渐亮起来
C.断开开关时，流过电感线圈的电流突然增大
D.断开开关时，流过灯泡的电流改变方向
D
训练4 如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联电压表，用来测量电感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应(　　)
A.先断开开关S1 B.先断开开关S2
C.先拆去电流表 D.先拆去电阻R
B
解析　该电路实际上就是伏安法测电感线圈的直流电
阻的电路，在实验完毕后，由于线圈的自感问题，若
电路拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。当S1、
S2闭合，电路稳定时，线圈中的电流方向是a→b，
电压表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转；若先断开S1或先拆电流表或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时电压表两端被加了一个反向电压，指针反偏。由“自感系数较大的线圈”知，其反向电压很大，会烧坏电压表。先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开S2，B项正确。
角度3　自感现象的图像问题
B
训练5 (多选)为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为I1和I2。如图乙反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。断开开关后(　　)
A.自感线圈所在支路的电流如曲线a所示
B.自感线圈所在支路的电流如曲线b所示
C.小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭
D.小灯泡逐渐变暗直至熄灭
AC
解析　断开开关前后的一小段时间内，通过自感线圈的电流方向是不变的，则自感线圈所在支路的电流如曲线a所示，选项A正确，B错误；由图可知，断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，则断开开关后，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，由于线圈、定值电阻和灯泡重新组成回路，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，选项C正确，D错误。
知识点二　自感现象的应用——日光灯
1.结构：普通的日光灯由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成。
2.启动器：也称启辉器，是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是固定不动的静触片，一个是用两种不同的金属薄片铆合而成的U形动触片。
3.镇流器：是一个有铁芯的自感系数很大的线圈，其作用是在日光灯启动时在灯管两端形成一个瞬时高压，正常工作时又起着降压限流的作用。
4.日光灯的工作原理
(1)开关闭合后，启动器动触片与静触片接触，使灯丝和镇流器线圈中有电流流过，使灯丝预热。
(2)电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形片冷却收缩，使两个触片分离，电路自动断开。
(3)在电路突然断开的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同，自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯被点亮。
(4)日光灯点亮后，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。
B
例4 如图是日光灯的工作原理电路图，下列说法中正确的是(　　)
A.日光灯点亮后，镇流器、启动器都不起作用
B.镇流器能产生瞬时高压点亮灯管，并在灯管亮后起
降压限流作用
C.日光灯点亮后，发出的可见光是由灯管内的气体发出
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间高压。工作后，电流由灯管经镇流器，不再流过启动器，故启动后启动器不再工作，此时电流通过镇流器而降压，不能使镇流器短路，故A、D错误，B正确；日光灯管是因为荧光粉受紫外线照射而发光，故C错误。
随堂对点自测
2
D
1.(互感现象)目前手机的无线充电技术(图甲)已经成熟，其工作过程可简化为图乙所示，A、B两个线圈彼此行放置，当线圈A接通工作电源时，线圈B中会产生感应电动势，并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是(　　)
A.只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势
B.若线圈A中输入变化的电流，线圈B中产生的感应电动势也会发生变化
C.线圈A中输入的电流越大，线圈B中感应电动势越大
D.线圈A中输入的电流变化越快，线圈B中感应电动势越大
解析　若在线圈A中输入恒定电流，则线圈A只产生恒定的磁场，穿过线圈B的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电动势，故A错误；若线圈A中输入随时间均匀变化的电流，则会产生随时间均匀变化的磁场，则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势，故B错误；若线圈A中电流恒定不变，无论多大，线圈B中都不会产生感应电动势，故C错误；线圈A中电流变化越快，则线圈A中电流产生的磁场变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈B中感应电动势也会越大，故D正确。
C
2.(自感现象)如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，L1、L2是两个完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，闭合开关S，电路稳定后(　　)
A.电容器的带电荷量为CE
B.灯泡L1、L2的亮度相同
C.在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右
D.在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭
解析　闭合开关S，电路稳定后，L1被短路，L1灯不亮，L2灯发光，由于电源有内阻，电容器两端电压UBC
3.(日光灯)(多选)家用日光灯电路如图所示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是(　　)
A.镇流器的作用是将交流电变为直流电
B.在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作
C.日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是分离的
D.日光灯发出柔和的白光是由汞电子受到激发后直接辐射的
解析　镇流器在日光灯启动时产生瞬时高压，正常工作时起降压限流作用，仍是交流电，故A错误，B正确；电路接通后，启动器中的氖气停止放电(启动器分压少、辉光放电无法进行，不工作)，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，故C正确；在高压激发下，日光灯管两端的灯丝间的气体(稀薄的汞蒸气)在导电时能发出紫外线，灯管内壁的荧光粉受到紫外线的照射发出可见光，故D错误。
B
4.(自感现象的图像)在如图所示的电路中，两个相同的灯泡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，电源内阻忽略不计。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i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是(　　)
解析　与带铁芯的电感线圈串联的L1所在支路中，断开S后再闭合，由于自感电动势的阻碍作用，电流从零逐渐变大，最终达到I，故A错误，B正确；与滑动变阻器R串联的L2所在支路中，断开S后再闭合，立即有电流通过L2，当电流I1逐渐增大时，流过L2的电流逐渐减小，最终减到I，故C、D错误。
课后巩固训练
3
C
题组一　自感现象
1.如图所示电路中，正弦交流信号发生器为电源，L1、L2为两完全相同的灯泡，R0为电阻箱，L为带铁芯的电感线圈，则(　　)
对点题组练
A.同时闭合S1、S2瞬间，L1、L2均缓慢变亮
B.保持输出电压不变，提高交流信号的频率，L1变亮
C.撤去电感线圈的铁芯，L1比原来亮
D.电源换为直流电源，闭合S1、S2，电路稳定后断开S1瞬间，L2中电流方向不变
解析　同时闭合S1、S2瞬间，流过电感线圈的电
流从无到有，电感线圈产生自感电动势，阻碍电
流的变化，则L1缓慢变亮，而L2与变阻箱R0串联，
L2立即变亮，A错误；提高交流信号的频率，电
感对交流电的阻碍作用变大，故L1变暗，B错误；撤去电感线圈的铁芯，线圈对交流电的阻碍作用减小，故L1比原来亮度亮，C正确；断开开关S1瞬间，L1、L2、L、R0和S2构成闭合回路，电流突然减小，电感线圈产生自感电动势阻碍电流变化，则L1电流与原回路电流方向相同，新回路中L2电流方向与之前电流方向相反，故L1中电流方向不变，L2中电流方向改变，D错误。
D
2.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　自感系数是线圈本身的固有属性，只取决于线圈形状、直径、匝数、有无铁芯等因素，而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化率有关，A、B、C错误，D正确。
A
3.(2024·山东泰安期末)如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则(　　)
A.S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭
B.S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭
C.电路接通稳定后，S断开时，C中电流方向不变
D.电路接通稳定后，S断开时，B灯立即熄灭
解析　S闭合时，由于自感作用L会阻碍电流通过，电流流过A灯，A灯立即亮，由于线圈L直流电阻忽略不计，则A灯会逐渐被短路，逐渐熄灭，故A正确；S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐变得更亮，并不会熄灭，故B错误；电路接通稳定后，C中电流方向由上到下，S断开时，由于自感作用L会阻碍电流减小，L相当于电源，与三个灯泡形成新的回路，C中电流方向由下到上，方向改变，且A、B、C灯都逐渐熄灭，故C、D错误。
C
4.某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)
A.电源的内阻较大
B.小灯泡电阻偏大
C.线圈的直流电阻偏大
D.线圈的自感系数较大
解析　在断电自感现象中，小灯泡是否闪亮，由开关闭合、电路稳定时，通过小灯泡的电流IA与通过线圈的电流IL的大小关系决定，与电源内阻、线圈的自感系数无关，选项A、D错误；小灯泡与线圈是并联关系，如果小灯泡电阻偏大，闭合开关，电路稳定时，通过线圈的电流较大，断电时可能看到显著的延时熄灭现象和小灯泡闪亮现象，选项B错误；如果线圈电阻偏大，则通过线圈的电流较小，断电时只能看到不显著的延时熄灭现象，且小灯泡不会出现闪亮现象，选项C正确。
A
5.如图所示，L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、电阻R0、开关S1和电池E可构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向。当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负。开关S1和S2都处于断开状态。设在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能正确表示L中的电流I随时间t变化的图像是(　　)
解析　在t＝0时刻，接通开关S1，通过线圈的电流从无到有，因自感电动势的产生，电流逐渐增大直到稳定；在t＝t1时刻，再接通S2时，线圈中的电流将减小，因自感电动势的存在，电流逐渐减小为零，由楞次定律可知，线圈中电流的方向不变，故选项A正确。
A
6.如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度。若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到(　　)
A.灯泡变暗 B.灯泡变亮
C.螺线管缩短 D.螺线管长度不变
解析　软铁棒插入螺线管中的过程中，螺线管的自感系数增大，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长，故A正确，B、C、D错误。
AB
题组二　日光灯
7.(多选)如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是(　　)
A.启动过程中，启动器断开瞬间，镇流器L产生瞬时高压
B.日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压
C.日光灯正常发光后启动器是导通的
D.图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源
解析　日光灯中镇流器的作用是当启动器断开的瞬间产生瞬时高压，击穿灯管中的稀薄气体导电，而启动后自感电动势会使灯管两端的电压低于电源电压，故A、B正确；灯管导通后，启动器断开，日光灯只能用交流电源供电，故C、D错误。
AC
8.(多选)(2024·三明高二检测)如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2、S3为开关，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是(　　)
解析　由日光灯的工作原理知能使日光灯正常发光的是A、C。
C
9.如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得c、d间电压如图乙所示，已知线圈内部的磁场的磁感应强度与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图像中，可能正确的是(　　)
综合提升练
解析　由于在c、d两端产生的电压是大小不变、方向变化的交流电压，因此在a、b两端通入的电流大小应该是均匀变化的，选项C正确。
D
10.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是(　　)
A.S闭合瞬间，B先亮A后亮
B.S闭合瞬间，A先亮B后亮
C.电路稳定后，在S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
D.电路稳定后，在S断开瞬间，B立即熄灭
解析　S闭合瞬间，线圈相当于断路，二极管正向导通，故电流可通过灯泡A、B，即A、B灯泡同时亮，故A、B错误；因线圈的直流电阻忽略不计，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间灯泡B立即熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确。
C
11.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，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.图甲中，A1与L1的电阻值相同
B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中的电流大于L1中的电流
C.图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
解析　灯A1突然闪亮，说明断开开关S1瞬间通过A1的电流大于电源供电时通过A1的电流，可知闭合S1电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，即L1的电阻小于A1的电阻，A、B错误；闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明电路稳定时通过两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，C正确；闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，最终A2与A3亮度相同，说明闭合S2瞬间L2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误。
C
12.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，采用双线并绕的方法，如图所示。其道理是(　　)
A.当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消
C.当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁场互相抵消
D.以上说法都不对
解析　由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁场的磁感应强度也是等大反向的，故合磁感应强度等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B、D错误，C正确。
13.一种延时继电器的示意图如图所示。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开，而是经过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。
请解释：当开关S断开后，弹簧K为何不会立即将衔铁拉起。
答案　当开关S断开时，线圈A中的电流消失，穿过线圈B的磁通量减小，因而在线圈B中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁场磁通量的减小，即在开关S断开后一段时间内，铁芯中还有逐渐减弱的磁场，这个磁场对衔铁D依然有力的作用，因此，弹簧K不能立即将衔铁拉起。第二章　第4节　自　感
(分值：100分)
选择题1～12题，每小题7分，共84分。
对点题组练
题组一　自感现象
1.如图所示电路中，正弦交流信号发生器为电源，L1、L2为两完全相同的灯泡，R0为电阻箱，L为带铁芯的电感线圈，则(　　)
同时闭合S1、S2瞬间，L1、L2均缓慢变亮
保持输出电压不变，提高交流信号的频率，L1变亮
撤去电感线圈的铁芯，L1比原来亮
电源换为直流电源，闭合S1、S2，电路稳定后断开S1瞬间，L2中电流方向不变
2.关于线圈的自感系数，下列说法正确的是(　　)
线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
线圈中电流变化越快，自感系数越大
线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
3.(2024·山东泰安期末)如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则(　　)
S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭
S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭
电路接通稳定后，S断开时，C中电流方向不变
电路接通稳定后，S断开时，B灯立即熄灭
4.某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)
电源的内阻较大 小灯泡电阻偏大
线圈的直流电阻偏大 线圈的自感系数较大
5.如图所示，L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、电阻R0、开关S1和电池E可构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向。当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负。开关S1和S2都处于断开状态。设在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能正确表示L中的电流I随时间t变化的图像是(　　)
A B
C D
6.如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度。若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到(　　)
灯泡变暗 灯泡变亮
螺线管缩短 螺线管长度不变
题组二　日光灯
7.(多选)如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是(　　)
启动过程中，启动器断开瞬间，镇流器L产生瞬时高压
日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压
日光灯正常发光后启动器是导通的
图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源
8.(多选)(2024·三明高二检测)如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2、S3为开关，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是(　　)
A B
C D
综合提升练
9.如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得c、d间电压如图乙所示，已知线圈内部的磁场的磁感应强度与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图像中，可能正确的是(　　)
A B
C D
10.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是(　　)
S闭合瞬间，B先亮A后亮
S闭合瞬间，A先亮B后亮
电路稳定后，在S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
电路稳定后，在S断开瞬间，B立即熄灭
11.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　)
图甲中，A1与L1的电阻值相同
图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中的电流大于L1中的电流
图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
12.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，采用双线并绕的方法，如图所示。其道理是(　　)
当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消
当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消
当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁场互相抵消
以上说法都不对
13.(16分)一种延时继电器的示意图如图所示。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开，而是经过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。
请解释：当开关S断开后，弹簧K为何不会立即将衔铁拉起。
第4节　自　感
1.C　[同时闭合S1、S2瞬间，流过电感线圈的电流从无到有，电感线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，则L1缓慢变亮，而L2与变阻箱R0串联，L2立即变亮，A错误；提高交流信号的频率，电感对交流电的阻碍作用变大，故L1变暗，B错误；撤去电感线圈的铁芯，线圈对交流电的阻碍作用减小，故L1比原来亮度亮，C正确；断开开关S1瞬间，L1、L2、L、R0和S2构成闭合回路，电流突然减小，电感线圈产生自感电动势阻碍电流变化，则L1电流与原回路电流方向相同，新回路中L2电流方向与之前电流方向相反，故L1中电流方向不变，L2中电流方向改变，D错误。]
2.D　[自感系数是线圈本身的固有属性，只取决于线圈形状、直径、匝数、有无铁芯等因素，而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化率有关，A、B、C错误，D正确。]
3.A　[S闭合时，由于自感作用L会阻碍电流通过，电流流过A灯，A灯立即亮，由于线圈L直流电阻忽略不计，则A灯会逐渐被短路，逐渐熄灭，故A正确；S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐变得更亮，并不会熄灭，故B错误；电路接通稳定后，C中电流方向由上到下，S断开时，由于自感作用L会阻碍电流减小，L相当于电源，与三个灯泡形成新的回路，C中电流方向由下到上，方向改变，且A、B、C灯都逐渐熄灭，故C、D错误。]
4.C　[在断电自感现象中，小灯泡是否闪亮，由开关闭合、电路稳定时，通过小灯泡的电流IA与通过线圈的电流IL的大小关系决定，与电源内阻、线圈的自感系数无关，选项A、D错误；小灯泡与线圈是并联关系，如果小灯泡电阻偏大，闭合开关，电路稳定时，通过线圈的电流较大，断电时可能看到显著的延时熄灭现象和小灯泡闪亮现象，选项B错误；如果线圈电阻偏大，则通过线圈的电流较小，断电时只能看到不显著的延时熄灭现象，且小灯泡不会出现闪亮现象，选项C正确。]
5.A　[在t＝0时刻，接通开关S1，通过线圈的电流从无到有，因自感电动势的产生，电流逐渐增大直到稳定；在t＝t1时刻，再接通S2时，线圈中的电流将减小，因自感电动势的存在，电流逐渐减小为零，由楞次定律可知，线圈中电流的方向不变，故选项A正确。]
6.A　[软铁棒插入螺线管中的过程中，螺线管的自感系数增大，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长，故A正确，B、C、D错误。]
7.AB　[日光灯中镇流器的作用是当启动器断开的瞬间产生瞬时高压，击穿灯管中的稀薄气体导电，而启动后自感电动势会使灯管两端的电压低于电源电压，故A、B正确；灯管导通后，启动器断开，日光灯只能用交流电源供电，故C、D错误。]
8.AC　[由日光灯的工作原理知能使日光灯正常发光的是A、C。]
9.C　[由于在c、d两端产生的电压是大小不变、方向变化的交流电压，因此在a、b两端通入的电流大小应该是均匀变化的，选项C正确。]
10.D　[S闭合瞬间，线圈相当于断路，二极管正向导通，故电流可通过灯泡A、B，即A、B灯泡同时亮，故A、B错误；因线圈的直流电阻忽略不计，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间灯泡B立即熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确。]
11.C　[灯A1突然闪亮，说明断开开关S1瞬间通过A1的电流大于电源供电时通过A1的电流，可知闭合S1电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，即L1的电阻小于A1的电阻，A、B错误；闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明电路稳定时通过两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，C正确；闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，最终A2与A3亮度相同，说明闭合S2瞬间L2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误。]
12.C　[由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁场的磁感应强度也是等大反向的，故合磁感应强度等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B、D错误，C正确。]
13.当开关S断开时，线圈A中的电流消失，穿过线圈B的磁通量减小，因而在线圈B中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁场磁通量的减小，即在开关S断开后一段时间内，铁芯中还有逐渐减弱的磁场，这个磁场对衔铁D依然有力的作用，因此，弹簧K不能立即将衔铁拉起。第4节　自　感
学习目标　1.观察通电自感和断电自感实验现象，了解自感现象。2.能举例说明自感现象在生产生活中的应用。
知识点一　自感现象和自感系数
根据上图，请思考：刘伟为什么会有电击的感觉？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.互感现象：一个线圈通电或断电的瞬间，另一个与之靠近的线圈中会出现____________的现象。
2.自感现象：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象。
3.自感电动势：在________现象中产生的电动势。
4.自感电动势的大小：EL＝L，式中比例系数L叫作线圈的自感系数，简称________或________，单位：________，简称亨，符号为H。
5.自感系数大小的决定因素：自感系数是由线圈本身决定的，跟线圈的形状、直径、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。
角度1　对通电自感的理解
在如图所示的电路中，两灯泡规格相同，闭合开关后调节电阻R，使两个灯泡亮度相同，然后断开电路，再次闭合开关的瞬间：
条件 现象 原因
S闭合的瞬间 A2先亮 由于A2所在支路为纯电阻，不产生自感现象
A1逐渐亮起 L的自感作用阻碍A1所在支路电流增大
例1 如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的自感系数很大，直流电阻较小)(　　)
A.A比B先亮，然后A逐渐熄灭
B.B比A先亮，然后B逐渐变暗
C.A、B一起亮，然后A逐渐熄灭
D.A、B一起亮，然后B逐渐熄灭
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)流过线圈的电流从零开始增大到稳定值，也可理解为线圈的电阻由无穷大逐渐减小到零。
(2)流过线圈的电流稳定后，线圈相当于导线；如果线圈对电流有阻碍作用，则相当于纯电阻。　　　　
训练1 如图所示，多匝线圈的直流电阻和电池的内阻均为零，两个电阻的阻值均为R，开关S断开时，电路中的电流为I。现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是(　　)
A.使电路中的电流减小，最后由I减小到零
B.有阻碍电流的作用，最后电流小于I
C.有阻碍电流增大的作用，故电流总保持不变
D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I
训练2 (多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略。R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大、电阻可忽略的线圈。开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定状态为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是(　　)
A.I1开始较大而后逐渐变小
B.I1开始很小而后逐渐变大
C.I2开始很小而后逐渐变大
D.I2开始较大而后逐渐变小
角度2　对断电自感的理解
如图所示，当电流处于稳定状态时，流过L的电流I1＝(电源内阻不计)，方向由a→b，流过灯泡的电流I2＝。断开S的瞬间，I2立即消失，而由于线圈的自感，I1不会马上消失，线圈力图维持I1的存在，所以线圈上产生b端为正、a端为负的自感电动势，与灯泡组成abcd回路，此时流过灯泡的电流则由I2变成I1，方向由d→c变成c→d。可见通过灯泡的电流大小与方向都发生了变化。
2.灯泡中的电流是否增大一下再减小(也就是灯泡是否闪亮一下再熄灭)，取决于I2与I1的大小关系，也就是取决于R和r的大小关系。
(1)如果R>r，就有I1>I2，灯泡会先闪亮一下再渐渐熄灭。
(2)如果R＝r，灯泡会由原来亮度渐渐熄灭。
(3)如果R例2 (多选)在如图所示的甲、乙两个电路中，电阻R和自感线圈L的直流电阻都很小。闭合开关S，使电路达到稳定，则(　　)
A.在电路甲中，断开开关S，灯泡A将逐渐变暗
B.在电路甲中，断开开关S，灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗
C.在电路乙中，断开开关S，灯泡A将逐渐变暗
D.在电路乙中，断开开关S，灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
自感现象的分析思路
(1)明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大还是减小)。
(2)根据楞次定律，判断自感电动势的方向。
(3)分析线圈中电流的变化情况，电流增强时(如通电时)，由于自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍电流增加，电流逐渐增大；电流减小时(如断电时)，线圈中电流逐渐减小，不能发生突变。
(4)明确电路中元件与自感线圈的连接方式，若元件与自感线圈串联，元件中的电流与线圈中电流有相同的变化规律；若元件与自感线圈并联，元件上的电压与线圈上的电压有相同的变化规律；若元件与自感线圈构成临时回路，元件成为自感线圈的临时外电路，元件中的电流大小与线圈中电流大小有相同的变化规律。　　　　
训练3 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图所示的电路，电路两端电压恒定，电感线圈和灯泡并联接在电源两端。先闭合开关S，等电路稳定后，再断开开关，发现灯泡突然闪亮了一下。已知灯泡的规格为(1.25 W，3.0 V)，在实验室找到了两个自感系数相同的线圈A、B，它们的直流电阻分别为10 Ω、5 Ω。下列关于该实验的说法正确的(　　)
A.选用两个线圈中的任意一个都可以得到上述实验现象
B.闭合开关时，灯泡逐渐亮起来
C.断开开关时，流过电感线圈的电流突然增大
D.断开开关时，流过灯泡的电流改变方向
训练4 如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联电压表，用来测量电感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应(　　)
A.先断开开关S1 B.先断开开关S2
C.先拆去电流表 D.先拆去电阻R
角度3　自感现象的图像问题
例3 如图所示，初始时滑动变阻器滑片处于某一位置，闭合开关S，电路稳定后，电流传感器和的示数相同。断开开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，t＝0时刻闭合开关S，电路稳定后t1时刻断开开关S。电源内阻忽略，则下列能表示滑片调节后通过电阻R1的电流随时间t变化图像的是(　　)
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
训练5 (多选)为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为I1和I2。如图乙反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。断开开关后(　　)
A.自感线圈所在支路的电流如曲线a所示
B.自感线圈所在支路的电流如曲线b所示
C.小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭
D.小灯泡逐渐变暗直至熄灭
知识点二　自感现象的应用——日光灯
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.结构：普通的日光灯由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成。
2.启动器：也称启辉器，是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是固定不动的静触片，一个是用两种不同的金属薄片铆合而成的U形动触片。
3.镇流器：是一个有铁芯的自感系数很大的线圈，其作用是在日光灯启动时在灯管两端形成一个瞬时高压，正常工作时又起着降压限流的作用。
4.日光灯的工作原理
(1)开关闭合后，启动器动触片与静触片接触，使灯丝和镇流器线圈中有电流流过，使灯丝预热。
(2)电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形片冷却收缩，使两个触片分离，电路自动断开。
(3)在电路突然断开的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同，自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯被点亮。
(4)日光灯点亮后，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。
例4 如图是日光灯的工作原理电路图，下列说法中正确的是(　　)
A.日光灯点亮后，镇流器、启动器都不起作用
B.镇流器能产生瞬时高压点亮灯管，并在灯管亮后起降压限流作用
C.日光灯点亮后，发出的可见光是由灯管内的气体发出
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
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
随堂对点自测
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(互感现象)目前手机的无线充电技术(图甲)已经成熟，其工作过程可简化为图乙所示，A、B两个线圈彼此行放置，当线圈A接通工作电源时，线圈B中会产生感应电动势，并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是(　　)
A.只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势
B.若线圈A中输入变化的电流，线圈B中产生的感应电动势也会发生变化
C.线圈A中输入的电流越大，线圈B中感应电动势越大
D.线圈A中输入的电流变化越快，线圈B中感应电动势越大
2.(自感现象)如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，L1、L2是两个完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，闭合开关S，电路稳定后(　　)
A.电容器的带电荷量为CE
B.灯泡L1、L2的亮度相同
C.在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右
D.在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭
3.(日光灯)(多选)家用日光灯电路如图所示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是(　　)
A.镇流器的作用是将交流电变为直流电
B.在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作
C.日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是分离的
D.日光灯发出柔和的白光是由汞电子受到激发后直接辐射的
4.(自感现象的图像)在如图所示的电路中，两个相同的灯泡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，电源内阻忽略不计。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i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是(　　)
第4节　自　感
知识点一
导学　提示　欧姆表中有干电池，接通时，刘伟手持的线圈中有电流，在断开瞬间，刘伟手持线圈中的磁通量减小，产生感应电动势，使刘伟有电击的感觉。
知识梳理
1.感应电流　3.自感　4.自感　电感　亨利
例1 B　[S闭合时，线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，电路稳定后线圈L的直流电阻较小，则路端电压变小，故流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确。]
训练1 D　[将S闭合，电路总电阻减小，电流增大，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，但“阻碍”并不是“阻止”，电流最终仍增大到2I，故选项D正确。]
训练2 AC　[闭合开关S时，由于L是一个自感系数较大的线圈，产生反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始I2很小，随着电流达到稳定，线圈的自感电动势减小，I2逐渐变大。闭合开关S时，由于线圈阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感电动势减小，路端电压减小，所以R1两端的电压逐渐减小，电流I1逐渐减小，故A、C正确。]
例2 AD　[在电路甲中，设通过线圈L的电流为IL1，通过A的电流为IA1。同理，设电路乙中通过L、A的电流分别为IL2、IA2。断开开关S，线圈L相当于电源，产生了自感电动势，在L、R、A回路中产生了自感电流。在电路甲中，自感电流从IL1逐渐减小，通过灯泡A的电流也从IL1逐渐减小，因IL1＝IA1，故灯泡A将逐渐变暗；在电路乙中，自感电流从IL2逐渐减小，通过灯泡A的电流也从IL2逐渐减小，因为IL2＞IA2，所以灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗，故选项A、D正确。]
训练3 D　[在断开开关时灯泡闪亮了一下，说明流过灯泡的电流出现了突然增大的现象，而在断开开关的瞬间，电源给灯泡提供的电流瞬间消失，由于电感线圈的影响，通过电感线圈的电流不能突变，所以通过电感线圈的电流逐渐减小，这个电流要通过灯泡形成回路，所以在电路稳定时流过电感线圈的电流要大于流过灯泡的电流，所以电感线圈的电阻要小于灯泡的电阻，而灯泡的电阻RL＝＝7.2 Ω，所以电感线圈只能选用直流电阻为5 Ω的B，故A错误；闭合开关时，流过电感线圈的电流逐渐增加，而流过灯泡的电流并不是逐渐增加的，所以灯泡立刻亮起来，故B错误；当断开开关时，流过灯泡的电流突然增大，并且电流方向发生改变，而流过电感线圈的电流方向不变，但是电流在逐渐减小，故C错误，D正确。]
训练4 B　[该电路实际上就是伏安法测电感线圈的直流电阻的电路，在实验完毕后，由于线圈的自感问题，若电路拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。当S1、S2闭合，电路稳定时，线圈中的电流方向是a→b，电压表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转；若先断开S1或先拆电流表或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时电压表两端被加了一个反向电压，指针反偏。由“自感系数较大的线圈”知，其反向电压很大，会烧坏电压表。先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开S2，B项正确。]
例3 B　[当开关闭合瞬间，线圈L产生自感电动势，阻碍电流的增加，线圈可看作电阻，此时外电路等效电阻最大，随着时间增加，线圈的阻碍作用减小，即外电路电阻减小，外电路电压减小，所以通过R1的电流逐渐减小，最后达到稳定值。由题意可知，调节滑片前，电路稳定时电流传感器和的示数相同，则线圈所在支路和R1所在支路的阻值相等，滑片向左移动后，R1所在支路的阻值大于线圈所在支路的阻值，所以电路稳定后，t1时刻断开开关S时，原来通过R1的电流消失，线圈L产生感应电动势等效于电源，R1所在支路与线圈L所在支路形成回路，流过R1的电流方向与原来相反，且大于稳定时通过R1的电流，之后电流逐渐减小为零，B正确。]
训练5 AC　[断开开关前后的一小段时间内，通过自感线圈的电流方向是不变的，则自感线圈所在支路的电流如曲线a所示，选项A正确，B错误；由图可知，断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，则断开开关后，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，由于线圈、定值电阻和灯泡重新组成回路，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，选项C正确，D错误。]
知识点二
例4 B　[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间高压。工作后，电流由灯管经镇流器，不再流过启动器，故启动后启动器不再工作，此时电流通过镇流器而降压，不能使镇流器短路，故A、D错误，B正确；日光灯管是因为荧光粉受紫外线照射而发光，故C错误。]
随堂对点自测
1.D　[若在线圈A中输入恒定电流，则线圈A只产生恒定的磁场，穿过线圈B的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电动势，故A错误；若线圈A中输入随时间均匀变化的电流，则会产生随时间均匀变化的磁场，则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势，故B错误；若线圈A中电流恒定不变，无论多大，线圈B中都不会产生感应电动势，故C错误；线圈A中电流变化越快，则线圈A中电流产生的磁场变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈B中感应电动势也会越大，故D正确。]
2.C　[闭合开关S，电路稳定后，L1被短路，L1灯不亮，L2灯发光，由于电源有内阻，电容器两端电压U3.BC　[镇流器在日光灯启动时产生瞬时高压，正常工作时起降压限流作用，仍是交流电，故A错误，B正确；电路接通后，启动器中的氖气停止放电(启动器分压少、辉光放电无法进行，不工作)，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，故C正确；在高压激发下，日光灯管两端的灯丝间的气体(稀薄的汞蒸气)在导电时能发出紫外线，灯管内壁的荧光粉受到紫外线的照射发出可见光，故D错误。]
4.B　[与带铁芯的电感线圈串联的L1所在支路中，断开S后再闭合，由于自感电动势的阻碍作用，电流从零逐渐变大，最终达到I，故A错误，B正确；与滑动变阻器R串联的L2所在支路中，断开S后再闭合，立即有电流通过L2，当电流I1逐渐增大时，流过L2的电流逐渐减小，最终减到I，故C、D错误。]

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