2024-2025人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修二2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動（含答案） （人教2019選擇性必修二）

2024-2025人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修二2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、渦流1．定義由于電磁感應(yīng)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中旋渦樣的感應(yīng)電流．2．特點(diǎn)若金屬的電阻率小，渦流往往很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多．3．對渦流的理解(1)本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(2)條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身構(gòu)成閉合回路．(3)特點(diǎn)：整個導(dǎo)體回路的電阻一般很小，感應(yīng)電流很大，故金屬塊的發(fā)熱功率很大．4．應(yīng)用(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用：如真空冶煉爐．(2)渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用：如探雷器、安檢門．5．防止電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器．(1)途徑一：增大鐵芯材料的電阻率．(2)途徑二：用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯．要點(diǎn)二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動1．電磁阻尼(1)定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動的現(xiàn)象．(2)應(yīng)用：電學(xué)儀表中利用電磁阻尼使指針很快地停下來，便于讀數(shù)．2．電磁驅(qū)動(1)定義：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動起來的現(xiàn)象．(2)應(yīng)用：交流感應(yīng)電動機(jī)．要點(diǎn)突破突破一：對渦流的成因及渦流中的能量轉(zhuǎn)化1．渦流產(chǎn)生的條件渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化．并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路．同時因?yàn)檎麄€導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的漩渦．2．可以產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)把塊狀金屬放在變化的磁場中．(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動．3．能量變化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．如果金屬塊放在了變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，則由于克服安培力做功．金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．4．渦流的利與弊(1)利：利用渦流原理可制成感應(yīng)爐來冶煉金屬；利用渦流可制成磁電式、感應(yīng)式電工儀表；電能表中的阻尼器也是利用渦流原理制成的．(2)弊：在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中，由于渦流存在，產(chǎn)生附加損耗，同時磁場減弱造成電器設(shè)備效率降低．突破二：電磁阻尼與電磁驅(qū)動的理解1．電磁驅(qū)動的原因分析當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量就發(fā)生變化，例如線圈處于如圖所示的初始狀態(tài)時，穿過線圈的磁通量為零，當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量就增加了，根據(jù)楞次定律，此時線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，因而線圈會跟著一起轉(zhuǎn)動起來．楞次定律的一種理解是阻礙相對運(yùn)動，從而阻礙磁通量的增加，磁鐵轉(zhuǎn)動時，相對于線圈轉(zhuǎn)動，所以線圈也同方向轉(zhuǎn)動，從而“阻礙”這種相對運(yùn)動，電磁驅(qū)動也可以用楞次定律來解釋．2．電磁阻尼與電磁驅(qū)動的區(qū)別電磁阻尼電磁驅(qū)動區(qū)別產(chǎn)生電流的原因由于導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動由于磁場相對于導(dǎo)體運(yùn)動，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流安培力方向安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向相同，推動導(dǎo)體運(yùn)動本質(zhì)聯(lián)系都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，安培力的作用效果是阻礙導(dǎo)體與磁場間發(fā)生相對運(yùn)動典例精析題型一：對渦流現(xiàn)象的理解與分析例一．高頻焊接原理示意圖，如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大可采用()A．增大交變電流的電壓B．增大交變電流的頻率C．增大焊接縫的接觸電阻D．減小焊接縫的接觸電阻變式遷移1：如圖所示，光滑金屬球從高h(yuǎn)的曲面滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)金屬球初速度為零，曲面光滑，則()A．若是勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度小于hB．若是勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度等于hC．若是非勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度等于hD．若是非勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度小于h題型二：對電磁驅(qū)動以及電磁阻尼的理解以及應(yīng)用例二．如圖所示，在一蹄形磁鐵下面放一個銅盤，銅盤和磁鐵均可以自由繞OO′軸轉(zhuǎn)動，兩磁極靠近銅盤，但不接觸．當(dāng)磁鐵繞軸轉(zhuǎn)動時，銅盤將()A．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動B．以較小的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動C．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵反向轉(zhuǎn)動D．靜止不動變式遷移2：如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)．O點(diǎn)正下方固定一個水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，下列說法中正確的是()A．磁鐵左右擺動一次，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次B．磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場的斥力作用C．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力始終是阻力D．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力有時是阻力有時是動力強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象B．乙圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙圖是無軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動勢使空氣電離D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作2、關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動，下列說法不正確的是（）A．電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動工作B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流C．金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理D．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用3、雅禮中學(xué)99級校友陽萌發(fā)現(xiàn)不同系統(tǒng)的智能手機(jī)都有其各自的充電器，且不能通用。陽萌和他的團(tuán)隊(duì)花了一年多時間研發(fā)出一種帶有萬能芯片可以自動識別不同系統(tǒng)智能手機(jī)的充電器Anker，其中有一款產(chǎn)品支持無線充電技術(shù)，該技術(shù)使用的是以下哪一種物理原理（）A．電流熱效應(yīng) B．電磁感應(yīng)C．靜電感應(yīng) D．霍爾效應(yīng)4、安檢門原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。若工作過程中某段時間內(nèi)通電線圈中存在順時針方向（左視圖）均勻增大的電流，則下列說法正確的是（電流方向判斷均從左向右觀察）（）A．有金屬片通過時，金屬片中會感應(yīng)出渦流B．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向可能改變C．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針D．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流可能逐漸減小5、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象B．乙圖是真空治煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙圖是金屬探測器。探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中會產(chǎn)生渦流D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)，金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作6、如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上。現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，圓環(huán)始終靜止。則下列說法正確的是（）A．磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變C．磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時，桌面對圓環(huán)的摩擦力方向相反D．磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢能不相等7、電磁爐又名電磁灶（圖1），它無須明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高。圖2是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（）A．電磁爐通電線圈加直流電，電流越大，電磁爐加熱效果越好B．電磁爐原理是通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作C．在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì)，電磁爐不能起到加熱作用D．電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差8、磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵極靴、圓柱形.軟鐵螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（）A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場.B．當(dāng)線圈中電流方向改變時，線圈受到的安培力方向不變C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生D．在運(yùn)輸時.通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理9、車速表是用來測量車輛瞬時速度的一種裝置，其工作原理如圖所示。永久磁鐵固定在驅(qū)動軸上，當(dāng)車運(yùn)動時，驅(qū)動軸會帶動磁鐵轉(zhuǎn)動，由于電磁感應(yīng)，由金屬做成的速度盤也會隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是轉(zhuǎn)動，從而帶動指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是（）A．速度盤和磁鐵將以相同的角速度同時轉(zhuǎn)動B．在速度盤轉(zhuǎn)動過程中，穿過整個速度盤的磁通量發(fā)生了變化C．速度盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到的安培力驅(qū)使速度盤轉(zhuǎn)動D．速度盤中的感應(yīng)電流是速度盤中的自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動形成的10、四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測器在地面上進(jìn)行探測定位，探測器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，在地下的被測金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場又影響線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報。則（）A．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場是恒定磁場B．被測金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流C．探測的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱無關(guān)D．探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、渦流1．定義由于電磁感應(yīng)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中旋渦樣的感應(yīng)電流．2．特點(diǎn)若金屬的電阻率小，渦流往往很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多．3．對渦流的理解(1)本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(2)條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身構(gòu)成閉合回路．(3)特點(diǎn)：整個導(dǎo)體回路的電阻一般很小，感應(yīng)電流很大，故金屬塊的發(fā)熱功率很大．4．應(yīng)用(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用：如真空冶煉爐．(2)渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用：如探雷器、安檢門．5．防止電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器．(1)途徑一：增大鐵芯材料的電阻率．(2)途徑二：用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯．要點(diǎn)二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動1．電磁阻尼(1)定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動的現(xiàn)象．(2)應(yīng)用：電學(xué)儀表中利用電磁阻尼使指針很快地停下來，便于讀數(shù)．2．電磁驅(qū)動(1)定義：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動起來的現(xiàn)象．(2)應(yīng)用：交流感應(yīng)電動機(jī)．要點(diǎn)突破突破一：對渦流的成因及渦流中的能量轉(zhuǎn)化1．渦流產(chǎn)生的條件渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化．并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路．同時因?yàn)檎麄€導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的漩渦．2．可以產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)把塊狀金屬放在變化的磁場中．(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動．3．能量變化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．如果金屬塊放在了變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，則由于克服安培力做功．金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．4．渦流的利與弊(1)利：利用渦流原理可制成感應(yīng)爐來冶煉金屬；利用渦流可制成磁電式、感應(yīng)式電工儀表；電能表中的阻尼器也是利用渦流原理制成的．(2)弊：在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中，由于渦流存在，產(chǎn)生附加損耗，同時磁場減弱造成電器設(shè)備效率降低．突破二：電磁阻尼與電磁驅(qū)動的理解1．電磁驅(qū)動的原因分析當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量就發(fā)生變化，例如線圈處于如圖所示的初始狀態(tài)時，穿過線圈的磁通量為零，當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量就增加了，根據(jù)楞次定律，此時線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，因而線圈會跟著一起轉(zhuǎn)動起來．楞次定律的一種理解是阻礙相對運(yùn)動，從而阻礙磁通量的增加，磁鐵轉(zhuǎn)動時，相對于線圈轉(zhuǎn)動，所以線圈也同方向轉(zhuǎn)動，從而“阻礙”這種相對運(yùn)動，電磁驅(qū)動也可以用楞次定律來解釋．2．電磁阻尼與電磁驅(qū)動的區(qū)別電磁阻尼電磁驅(qū)動區(qū)別產(chǎn)生電流的原因由于導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動由于磁場相對于導(dǎo)體運(yùn)動，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流安培力方向安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向相同，推動導(dǎo)體運(yùn)動本質(zhì)聯(lián)系都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，安培力的作用效果是阻礙導(dǎo)體與磁場間發(fā)生相對運(yùn)動典例精析題型一：對渦流現(xiàn)象的理解與分析例一．高頻焊接原理示意圖，如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大可采用()A．增大交變電流的電壓B．增大交變電流的頻率C．增大焊接縫的接觸電阻選項(xiàng)診斷結(jié)論A電阻、頻率相同，增大交變電壓，則電流變化率增大，由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，感應(yīng)電動勢和渦流就增大.√B電阻和交變電壓相同，增大交變電流頻率，則電流變化率也增大．由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知．感應(yīng)電動勢和渦流就增大.√D．減小焊接縫的接觸電阻解析：逐項(xiàng)分析如下選項(xiàng)診斷結(jié)論C在交變電壓和頻率相同的條件下，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同．增大焊接縫處的接觸電阻，接觸電阻處的電壓、功率分配就越大，產(chǎn)生的熱量就會越大.√D減小焊接縫處的接觸電阻，由C選項(xiàng)分析知熱量不能增大.×答案：ABC變式遷移1：如圖所示，光滑金屬球從高h(yuǎn)的曲面滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)金屬球初速度為零，曲面光滑，則()A．若是勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度小于hB．若是勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度等于hC．若是非勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度等于hD．若是非勻強(qiáng)磁場，球滾上的高度小于h解析：若是勻強(qiáng)磁場，則穿過球的磁通量不發(fā)生變化，球中無渦流，機(jī)械能沒有損失，故球滾上的高度等于h，選項(xiàng)A錯B對．若是非勻強(qiáng)磁場，則穿過球的磁通量發(fā)生變化，球中有渦流產(chǎn)生，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故球滾上的高度小于h，選項(xiàng)C錯D對．答案：BD題型二：對電磁驅(qū)動以及電磁阻尼的理解以及應(yīng)用例二．如圖所示，在一蹄形磁鐵下面放一個銅盤，銅盤和磁鐵均可以自由繞OO′軸轉(zhuǎn)動，兩磁極靠近銅盤，但不接觸．當(dāng)磁鐵繞軸轉(zhuǎn)動時，銅盤將()A．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動B．以較小的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動C．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵反向轉(zhuǎn)動D．靜止不動解析：因磁鐵的轉(zhuǎn)動，引起銅盤中磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而受安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動，由楞次定律可知安培力的作用阻礙相對運(yùn)動，所以銅盤與磁鐵同向轉(zhuǎn)動，又由產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件可知，線圈中能產(chǎn)生電流的條件必須是磁通量發(fā)生變化．故要求線圈轉(zhuǎn)動方向與磁鐵相同而轉(zhuǎn)速小，不能同步轉(zhuǎn)動，所以正確選項(xiàng)是B.答案：B變式遷移2：如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)．O點(diǎn)正下方固定一個水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，下列說法中正確的是()A．磁鐵左右擺動一次，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次B．磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場的斥力作用C．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力始終是阻力D．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力有時是阻力有時是動力解析：磁鐵向下擺動時，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流(從上面看)，并且磁鐵受到感應(yīng)電流對它的作用力為阻力，阻礙它靠近；磁鐵向上擺動時，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流(從上面看)，磁場受感應(yīng)電流對它的作用力仍為阻力，阻礙它遠(yuǎn)離，所以磁鐵在左右擺動一次過程中，電流方向改變3次，感應(yīng)電流對它的作用力始終是阻力，只有C項(xiàng)正確．答案：C強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象B．乙圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙圖是無軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動勢使空氣電離D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作【答案】B【解析】A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，故A不符題意；B．真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，是爐內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，在電的熱效應(yīng)下，產(chǎn)生熱量，熔化金屬（自己燒自己），故B符合題意；C．丙圖是無軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動勢使空氣電離，故C不符題意；D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故D不符題意；故選B。2、關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動，下列說法不正確的是（）A．電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動工作B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流C．金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理D．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用【答案】A【解析】A．電磁爐利用渦流工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用了電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流，故B正確；C．金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理，故C正確；D．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用，故D正確。本題選不正確的，故選A。3、雅禮中學(xué)99級校友陽萌發(fā)現(xiàn)不同系統(tǒng)的智能手機(jī)都有其各自的充電器，且不能通用。陽萌和他的團(tuán)隊(duì)花了一年多時間研發(fā)出一種帶有萬能芯片可以自動識別不同系統(tǒng)智能手機(jī)的充電器Anker，其中有一款產(chǎn)品支持無線充電技術(shù)，該技術(shù)使用的是以下哪一種物理原理（）A．電流熱效應(yīng) B．電磁感應(yīng)C．靜電感應(yīng) D．霍爾效應(yīng)【答案】B【詳解】無線充電是指利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備，在發(fā)送和接收端各有一個線圈，發(fā)送端線圈連接交流電源產(chǎn)生變化磁場，接收端線圈因?yàn)榇磐孔兓瘡亩a(chǎn)生電流給電池充電。故選B。4、安檢門原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。若工作過程中某段時間內(nèi)通電線圈中存在順時針方向（左視圖）均勻增大的電流，則下列說法正確的是（電流方向判斷均從左向右觀察）（）A．有金屬片通過時，金屬片中會感應(yīng)出渦流B．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向可能改變C．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針D．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流可能逐漸減小【答案】A【詳解】A．通電線圈中的電流均勻增大，則產(chǎn)生的磁場均勻增大，有金屬片通過時，穿過金屬片中的磁通量均勻增大，金屬片中會感應(yīng)出渦流，故A正確；B．金屬片中渦流的磁場與通電線圈中產(chǎn)生的磁場方向相反，雖然會對接收線圈中磁通量的增大有一定的阻礙作用，但不能阻止接收線圈中磁通量增大，所以接收線圈中的感應(yīng)電流的方向不會改變，故B錯誤；CD．無金屬片通過時，接收線圈中的磁通量由左向右均勻增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知接收線圈中的感應(yīng)電動勢不變，感應(yīng)電流不變，故CD錯誤。故選A。5、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象B．乙圖是真空治煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙圖是金屬探測器。探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中會產(chǎn)生渦流D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)，金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作【答案】B【詳解】A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”，故A正確；B．真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，是爐內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，在電的熱效應(yīng)下，產(chǎn)生熱量，熔化金屬，故B錯誤；C．丙圖是金屬探測器。探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中會產(chǎn)生渦流，故C正確；D．電吉他的拾音器由磁鐵和線圈組成，鋼弦被磁化，彈動鋼弦，相當(dāng)于線圈做切割磁感線運(yùn)動，在線圈中就會產(chǎn)生對應(yīng)的音頻電流，電流經(jīng)放大后通過音箱，我們就聽到了聲音，而銅不可以被磁化，則選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故D正確。本題選擇錯誤的，故選B。6、如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上。現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，圓環(huán)始終靜止。則下列說法正確的是（）A．磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變C．磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時，桌面對圓環(huán)的摩擦力方向相反D．磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢能不相等【答案】D【解析】A．由楞次定律推論可知，磁鐵靠近圓環(huán)時受到斥力作用，遠(yuǎn)離圓環(huán)時受到引力作用，A錯誤；B．磁鐵由釋放到第一次運(yùn)動到右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小，由于穿過圓環(huán)的磁場方向不變，而磁通量的變化趨勢發(fā)生了改變，因此感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化，B錯誤；C．根據(jù)楞次定律，磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時，圓環(huán)都有向右滑動的趨勢，故桌面對圓環(huán)的摩擦力方向均向左，C錯誤；D．由楞次定律推論可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵與圓環(huán)之間的相對運(yùn)動，感應(yīng)電流對磁鐵的作用力總是阻力，因此磁鐵在右側(cè)的最高點(diǎn)比釋放點(diǎn)低，則磁鐵在兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢能不相等，D正確。7、電磁爐又名電磁灶（圖1），它無須明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高。圖2是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（）A．電磁爐通電線圈加直流電，電流越大，電磁爐加熱效果越好B．電磁爐原理是通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作C．在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì)，電磁爐不能起到加熱作用D．電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差【答案】B【解析】A．電磁爐通電線圈加直流電，會產(chǎn)生恒定磁場，穿過鍋底的磁通量不會發(fā)生變化，不能產(chǎn)生渦流，所以沒有加熱效果，故A錯誤；B．電磁爐的原理是磁場感應(yīng)渦流加熱，即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，所以電磁爐通過線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作，故B正確；C．在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì)，不會影響渦流的產(chǎn)生，因此不會影響電磁爐的加熱作用，故C錯誤；D．金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱鍋，陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料，不會產(chǎn)生渦流，而不是因?yàn)閷?dǎo)熱性能較差，故D錯誤。8、磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵極靴、圓柱形.軟鐵螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（）A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場.B．當(dāng)線圈中電流方向改變時，線圈受到的安培力方向不變C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生D．在運(yùn)輸時.通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理【答案】D【詳解】A．極靴與圓柱間的磁場是均勻地輻向分布，并不是勻強(qiáng)磁場，故A選項(xiàng)錯誤；B．當(dāng)線圈中電流方向改變時，磁場方向不變，所以線圈受到的安培力方向發(fā)生改變，故B選項(xiàng)錯誤；C．用金屬鋁做線圈框架，主要的原因有：1、鋁不導(dǎo)磁，用鋁做框架可以減小對磁場的影響，保證儀表的準(zhǔn)確性更高。2、鋁材料較輕、電阻率較小，能更好地利用電磁阻尼現(xiàn)象，使指針迅速停下來。故C選項(xiàng)錯誤；D．運(yùn)輸過程中由于振動會使指針不停擺動，可能會使指針損壞。將接線柱用導(dǎo)線連在一起，相當(dāng)于把表的線圈電路組成閉合回路，在指針擺動過程中線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電磁阻尼原理，阻礙指針擺動，防止指針因撞擊而變形，故D選項(xiàng)正確。故選D。9、車速表是用來測量車輛瞬時速度的一種裝置，其工作原理如圖所示。永久磁鐵固定在驅(qū)動軸上，當(dāng)車運(yùn)動時，驅(qū)動軸會帶動磁鐵轉(zhuǎn)動，由于電磁感應(yīng)，由金屬做成的速度盤也會隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是轉(zhuǎn)動，從而帶動指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是（）A．速度盤和磁鐵將以相同的角速度同時轉(zhuǎn)動B．在速度盤轉(zhuǎn)動過程中，穿過整個速度盤的磁通量發(fā)生了變化C．速度盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到的安培力驅(qū)使速度盤轉(zhuǎn)動D．速度盤中的感應(yīng)電流是速度盤中的自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動形成的【答案】C【詳解】A．當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時，由于電磁感應(yīng)，速度盤也會隨磁鐵發(fā)生轉(zhuǎn)動，但會略有滯后，故A錯誤；B．在速度盤轉(zhuǎn)動的過程中，穿過整個速度盤的磁通量不發(fā)生變化，故B錯誤；C．當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時，在速度盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁鐵產(chǎn)生的磁場中受到安培力，安培力驅(qū)使速度盤轉(zhuǎn)動，故C正確；D．速度盤中的感應(yīng)電流是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的，不是速度盤中的自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動形成的，故D錯誤。故選C。10、四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測器在地面上進(jìn)行探測定位，探測器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，在地下的被測金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場又影響線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報。則（）A．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場是恒定磁場B．被測金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流C．探測的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱無關(guān)D．探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報【答案】D【詳解】A．探測器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，在地下的被測金屬物中感應(yīng)出電流，所以發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場是變化的磁場。A錯誤；B．感應(yīng)電流的磁場又影響線圈中的電流，說明感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場是變化的，在線圈中又產(chǎn)生了感應(yīng)電流，從而發(fā)出警報。B錯誤；C．探測的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱有關(guān)。發(fā)射線圈中的電流越強(qiáng)，其產(chǎn)生的磁場也越強(qiáng)，其探測的深度越就越深。C錯誤；D．因?yàn)樘綔y器產(chǎn)生的磁場是變化的，所以探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報。D正確。故選D。2.4互感與自感基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、互感現(xiàn)象1．互感兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫互感．2．互感的應(yīng)用利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．3．互感的危害互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間，互感現(xiàn)象有時會影響電路的工作．要點(diǎn)二、自感現(xiàn)象1．自感一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象．2．通電自感和斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材要求L1、L2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)，RL?RLA現(xiàn)象在S閉合瞬間，L2燈立即亮起來，L1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開瞬間，LA燈突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實(shí)驗(yàn)，斷開開關(guān)S時，會看到LA燈馬上熄滅)原因由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，使流過L1燈的電流比流過L2燈的電流增加得慢斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過燈LA，且由于RL?RLA，使得流過LA燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使LA燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能3.燈泡亮度的變化與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然變大，然后逐漸減小，若RL＝0，燈泡最后不亮斷電時電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①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電流方向均改變要點(diǎn)突破突破一：對自感電動勢的理解(1)自感電動勢阻礙原電流的變化，而不是阻止原電流的變化，只是使原電流的變化時間變長，即自感電動勢總是起著推遲電流變化的作用．(2)自感電動勢的方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同(增反減同)．(3)自感電動勢的大?。篍L＝Leq\f(ΔI,Δt)，它可以超出線圈兩端的原電壓．(3)對電感線圈阻礙作用的理解①若電路中的電流正在改變，電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使得通過電感線圈的電流不能突變．②若電路中的電流是穩(wěn)定的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線電阻引起的．突破二：自感系數(shù)(1)影響因素：自感系數(shù)L簡稱自感或電感，是由線圈本身性質(zhì)決定的，其具體關(guān)系為：E＝Leq\f(ΔI,Δt).，跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān)．橫截面積越大，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，另外有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多．(2)單位：亨利(H)．常用的還有毫亨(mH)、微亨(μH).1H＝103mH＝106μH.突破三：自感現(xiàn)象和燈泡亮度變化自感現(xiàn)象自感電路條件現(xiàn)象原因通電自感S閉合的瞬間A2先亮由于A2支路為純電阻，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象A1逐漸亮起來由于L的自感作用，阻礙A1支路電流增大斷電自感S斷開的瞬間A過一會兒才熄滅或閃亮后逐漸熄滅L與燈泡A組成回路，由于L的自感作用，使得A過一會兒才熄滅燈泡亮度變化與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然變大，然后逐漸減小斷電時電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①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典例精析題型一：對自感現(xiàn)象的分析例一．（多選）如下圖所示(a)、(b)中，自感線圈L的電阻很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，下列說法正確的是()A．在電路(a)中，斷開S，A將逐漸變暗B．在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后逐漸變暗C．在電路(b)中，斷開S，A將逐漸變暗D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗變式遷移1：（多選）在圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈(直流電阻不計(jì))，A、B為兩只相同的燈泡．下列說法中正確的是()A．在S剛閉合時，A燈逐漸變亮，B燈立即變亮B．在S剛閉合時，兩燈同時亮，然后A燈熄滅，B燈更亮C．S閉合一段時間后，再將S斷開，A、B兩燈同時熄滅D．S閉合一段時間后，再將S斷開，A燈亮一會熄滅，B燈立即熄滅題型二：斷電自感現(xiàn)象中的電流變化情況例二．如圖所示，對于原來閉合的開關(guān)S突然斷開的瞬間，會看到燈A更亮的閃一下再熄滅，設(shè)S閉合時，燈中電流為I燈，線圈L中電流為IL，開關(guān)斷開的瞬間燈A中電流為I′燈，線圈L中電流為I′L，則()A．I燈＜I′燈，IL≥I′LB．I燈＝I′燈，IL≤I′LC．I燈＜I′燈，IL＜I′LD．I燈＞I′燈，IL≤I′L變式遷移2：如圖所示，多匝電感線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計(jì)，兩個電阻的阻值都是R，開關(guān)S原來打開，電流I0＝eq\f(E,2R)，今合上開關(guān)S將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生，這時電動勢()·A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流I0保持不變D．有阻礙電流增大的作用，最后電流增大到2I0強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡。下列說法正確的是（）A．S閉合的瞬間，A燈立即發(fā)光，B燈緩慢變亮B．S閉合穩(wěn)定后，A燈和B燈的亮度相同C．S斷開的瞬間，A燈和B燈都不會立即熄滅D．S斷開的瞬間，B燈會閃亮一下再緩慢熄滅2、如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計(jì)）。則（）A．S閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅B．S閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅C．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C中電流方向不變D．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，B燈立即熄滅3、如圖所示的電路中，和是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．合上開關(guān)S接通電路時，先亮后亮，最后一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時，和始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅4、物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)。按如圖所示連接電路，先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發(fā)光時電阻為RA。下列說法中正確的是（）A．RL>RAB．RL=RAC．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向?yàn)閍→bD．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向?yàn)閎→a5、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示點(diǎn)火裝置。在一個用許多薄硅鋼片疊合而成的直條形鐵芯上套有兩個彼此絕緣且靠近的線圈A和B，調(diào)節(jié)觸點(diǎn)K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸，合上開關(guān)S后，就能在火花塞的兩電極M、N之間產(chǎn)生火花。關(guān)于該設(shè)計(jì)方案，下列說法正確的是（）A．不可行，因?yàn)殡娫词侵绷麟夿．不可行，因?yàn)閮蓚€線圈的磁通量沒有變化C．可行，且A的匝數(shù)比B多時，點(diǎn)火效果更好D．可行，且M、N做成針狀時，點(diǎn)火效果更好6、如圖所示燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線圈L的電阻不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)接通電路時，A1和A2始終一樣亮B．當(dāng)接通電路時，A2先達(dá)到最大亮度，A1后達(dá)到最大亮度，最后兩燈一樣亮C．當(dāng)斷開電路時，A2立即熄滅、A1過一會幾才熄滅D．當(dāng)斷開電路時，兩燈都立即熄滅7、如圖所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為零。電路中A和B是二個相同的燈泡，A燈泡串接一個理想二極管D，則下列說法錯誤的是（）A．開關(guān)S閉合瞬間，A燈不亮B．開關(guān)S閉合瞬間，B燈泡立即亮C．開關(guān)S斷開瞬間，A燈泡閃亮一下后熄滅D．開關(guān)S斷開瞬間，a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢8、在自感課堂引入中，三位同學(xué)合作完成了一個驚奇小實(shí)驗(yàn)：他們手拉手與一節(jié)電動勢為的干電池、若干導(dǎo)線、一個開關(guān)、一個有鐵芯且匝數(shù)較多的線圈按圖示方式連接，實(shí)驗(yàn)過程中人會有觸電的感覺。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)瞬間，人有觸電的感覺 B．閉合開關(guān)瞬間，人體的電流大于線圈的電流C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，流過人的電流方向?yàn)?D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，線圈兩端的電壓突然增大9、如圖所示的電路中，燈泡、的電阻關(guān)系為，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是（）A．開關(guān)K閉合后，、立即變亮B．開關(guān)K閉合后，逐漸變亮，立即變亮C．閉合電路且穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，先變亮，然后逐漸變暗，立即熄滅D．閉合電路且穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，逐漸變暗，先變亮，然后逐漸變暗10、如圖所示，燈泡A、B完全相同，若線圈L的電阻為，且（為燈泡A的電阻），則（）A．S閉合瞬間，燈A、B同時發(fā)光B．S閉合瞬間，燈A不亮，燈B立即亮C．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈A、B均閃亮一下熄滅D．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈B立即熄滅，燈A閃亮一下熄滅2.4互感與自感基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、互感現(xiàn)象1．互感兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫互感．2．互感的應(yīng)用利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．3．互感的危害互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間，互感現(xiàn)象有時會影響電路的工作．要點(diǎn)二、自感現(xiàn)象1．自感一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象．2．通電自感和斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材要求L1、L2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)，RL?RLA現(xiàn)象在S閉合瞬間，L2燈立即亮起來，L1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開瞬間，LA燈突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實(shí)驗(yàn)，斷開開關(guān)S時，會看到LA燈馬上熄滅)原因由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，使流過L1燈的電流比流過L2燈的電流增加得慢斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過燈LA，且由于RL?RLA，使得流過LA燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使LA燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能3.燈泡亮度的變化與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然變大，然后逐漸減小，若RL＝0，燈泡最后不亮斷電時電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①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電流方向均改變要點(diǎn)突破突破一：對自感電動勢的理解(1)自感電動勢阻礙原電流的變化，而不是阻止原電流的變化，只是使原電流的變化時間變長，即自感電動勢總是起著推遲電流變化的作用．(2)自感電動勢的方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同(增反減同)．(3)自感電動勢的大?。篍L＝Leq\f(ΔI,Δt)，它可以超出線圈兩端的原電壓．(3)對電感線圈阻礙作用的理解①若電路中的電流正在改變，電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使得通過電感線圈的電流不能突變．②若電路中的電流是穩(wěn)定的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線電阻引起的．突破二：自感系數(shù)(1)影響因素：自感系數(shù)L簡稱自感或電感，是由線圈本身性質(zhì)決定的，其具體關(guān)系為：E＝Leq\f(ΔI,Δt).，跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān)．橫截面積越大，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，另外有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多．(2)單位：亨利(H)．常用的還有毫亨(mH)、微亨(μH).1H＝103mH＝106μH.突破三：自感現(xiàn)象和燈泡亮度變化自感現(xiàn)象自感電路條件現(xiàn)象原因通電自感S閉合的瞬間A2先亮由于A2支路為純電阻，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象A1逐漸亮起來由于L的自感作用，阻礙A1支路電流增大斷電自感S斷開的瞬間A過一會兒才熄滅或閃亮后逐漸熄滅L與燈泡A組成回路，由于L的自感作用，使得A過一會兒才熄滅燈泡亮度變化與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然變大，然后逐漸減小斷電時電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①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典例精析題型一：對自感現(xiàn)象的分析例一．（多選）如下圖所示(a)、(b)中，自感線圈L的電阻很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，下列說法正確的是()A．在電路(a)中，斷開S，A將逐漸變暗B．在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后逐漸變暗C．在電路(b)中，斷開S，A將逐漸變暗D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗思路點(diǎn)撥：(1)判斷S閉合時A、L中電流的方向及大?。?2)明確S斷開時由于自感電動勢，L中電流變化情況．(3)由L中電流變化情況，根據(jù)A、L的連接關(guān)系，確定燈泡中電流的變化情況．解析：(a)圖中，電燈A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷開開關(guān)S時，線圈L中的自感電動勢的作用使得支路中的電流瞬間不變，以后漸漸變小，A正確，B錯誤．(b)圖中，電燈A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因?yàn)殡姼芯€圈的電阻很小)，斷開開關(guān)S時，電感線圈的自感電動勢要阻礙電流變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當(dāng)于一個電源給燈A供電．因此反向流過A的電流瞬間要變大，然后逐漸變小，所以燈泡要先更亮一下，然后漸漸變暗．答案：AD【反思總結(jié)】自感現(xiàn)象的分析思路：變式遷移1：（多選）在圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈(直流電阻不計(jì))，A、B為兩只相同的燈泡．下列說法中正確的是()A．在S剛閉合時，A燈逐漸變亮，B燈立即變亮B．在S剛閉合時，兩燈同時亮，然后A燈熄滅，B燈更亮C．S閉合一段時間后，再將S斷開，A、B兩燈同時熄滅D．S閉合一段時間后，再將S斷開，A燈亮一會熄滅，B燈立即熄滅解析答案：BD題型二：斷電自感現(xiàn)象中的電流變化情況例二．如圖所示，對于原來閉合的開關(guān)S突然斷開的瞬間，會看到燈A更亮的閃一下再熄滅，設(shè)S閉合時，燈中電流為I燈，線圈L中電流為IL，開關(guān)斷開的瞬間燈A中電流為I′燈，線圈L中電流為I′L，則()A．I燈＜I′燈，IL≥I′LB．I燈＝I′燈，IL≤I′LC．I燈＜I′燈，IL＜I′LD．I燈＞I′燈，IL≤I′L思路點(diǎn)撥：求解此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)S斷開前，燈及線圈中電流由電壓和自身電阻決定．(2)S斷開瞬間，燈中電流大小由線圈中電流決定．解析：在L和燈A的并聯(lián)電路里，因?yàn)長的電阻比燈A的電阻小得多，閉合S時，L內(nèi)的電流IL比燈A內(nèi)電流I燈大得多，斷開S的瞬間，因?yàn)镮L的減小才產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙IL的減小，因此流過線圈L的電流只能是減小而不能是增大，斷開瞬間有IL≥I′L，這時L和燈A組成的閉合回路是串聯(lián)的，在自感電動勢的作用下使I′L流過燈A，故I′燈＝I′L.雖說I′L是減小的，但在開始斷開的一小段時間內(nèi)還是比燈A原來的電流I燈大，則有I燈＜I′燈，所以，燈A在S斷開瞬間閃亮一下才熄滅．答案：A【反思總結(jié)】在進(jìn)行分析計(jì)算時，要注意：(1)自感線圈的直流電阻為零，那么電路穩(wěn)定時可認(rèn)為線圈短路；(2)在電流由零增大的瞬間可認(rèn)為線圈斷路．(3)在線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，但“阻礙”不是“阻止”，“阻礙”實(shí)質(zhì)上是“延緩”．變式遷移2：如圖所示，多匝電感線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計(jì)，兩個電阻的阻值都是R，開關(guān)S原來打開，電流I0＝eq\f(E,2R)，今合上開關(guān)S將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生，這時電動勢()·A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流I0保持不變D．有阻礙電流增大的作用，最后電流增大到2I0解析：自感知識容易和穩(wěn)恒電流的相關(guān)知識綜合起來，電路中有線圈和無線圈相比，有線圈的支路電流，由于線圈的自感阻礙電流變化，使電流從初態(tài)到末態(tài)要經(jīng)歷一段時間，而無線圈的電路，電流從初態(tài)到末態(tài)不需要時間，但電流的變化是阻礙不住的，只不過由于阻礙使電流變化的時間稍長些，但末態(tài)值仍是在末狀態(tài)下的電路用穩(wěn)恒電流相關(guān)知識計(jì)算出來的電流值．S閉合，電路中電阻由2R減小到R，電流從I0＝eq\f(E,2R)增大到I′＝eq\f(E,R).由于電流的變化，使線圈中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的變化，即阻礙電流的增加，最后變化到穩(wěn)定后的值即沒有自感作用后應(yīng)該達(dá)到的值．答案：D強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡。下列說法正確的是（）A．S閉合的瞬間，A燈立即發(fā)光，B燈緩慢變亮B．S閉合穩(wěn)定后，A燈和B燈的亮度相同C．S斷開的瞬間，A燈和B燈都不會立即熄滅D．S斷開的瞬間，B燈會閃亮一下再緩慢熄滅【答案】D【解析】AB．閉合S的瞬時，電源的電壓同時加到兩燈上，A、B同時亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮，一段時間電流穩(wěn)定后，A燈更亮，B燈熄滅，故AB錯誤；DC．S斷開的瞬間，燈泡B與線圈L構(gòu)成自感回路，所以燈泡B閃亮一下后再逐漸熄滅，燈泡A立即熄滅，故C錯誤D正確。故選D。2、如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計(jì)）。則（）A．S閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅B．S閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅C．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C中電流方向不變D．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，B燈立即熄滅【答案】A【解析】A．S閉合時，L由于自感作用會阻礙電流通過，電流流過A燈，A燈立即亮，由于線圈L電阻為零，則A燈會逐漸被短路，逐漸熄滅，故A正確；B．S閉合時，B燈先不太亮，然后逐漸變的更亮，并不會熄滅，故B錯誤；CD．電路接通穩(wěn)定后，C中電流方向由上到下；S斷開時，L由于自感作用會阻礙電流減小，L相當(dāng)于電源，在三個燈泡中形成新的回路，C中電流方向由下到上，方向改變，且ABC燈都逐漸熄滅，故CD錯誤。故選A。3、如圖所示的電路中，和是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．合上開關(guān)S接通電路時，先亮后亮，最后一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時，和始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅【答案】A【解析】AB．合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮，在電感作用下電流緩慢增加，A1支路電流緩慢增加，則A1后亮，由于電感電阻不計(jì)，兩燈泡相同，最后一樣亮，A正確，B錯誤；CD．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，A1和A2構(gòu)成新回路，電流為原A1支路電流，故兩燈均過一會熄滅，CD錯誤。故選A。4、物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)。按如圖所示連接電路，先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發(fā)光時電阻為RA。下列說法中正確的是（）A．RL>RAB．RL=RAC．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向?yàn)閍→bD．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向?yàn)閎→a【答案】D【解析】AB．穩(wěn)定時，燈泡A與線圈L并聯(lián)，故兩者電壓相等，通過線圈的電流為，通過小燈泡的電流為，由于穩(wěn)定后開關(guān)S再斷開，小燈泡閃亮一下，這是因?yàn)榫€圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，這時線圈相當(dāng)于電源，通過小燈泡的電流突然增大到原來線圈的電流，所以可以判斷，結(jié)合歐姆定律可知，線圈L的電阻小于燈泡A的電阻，AB錯誤