2022年高中物理 模塊要點回眸 第13點 自感現(xiàn)象的分析技巧 教科版選修3-2

2022年高中物理 模塊要點回眸 第13點 自感現(xiàn)象的分析技巧 教科版選修3-2在求解有關自感現(xiàn)象的問題時，必須弄清自感線圈的工作原理和特點，這樣才能把握好切入點和分析順序，從而得到正確答案1自感現(xiàn)象的原理當通過導體線圈中的電流變化時，其產(chǎn)生的磁場也隨之發(fā)生變化由法拉第電磁感應定律可知，導體自身會產(chǎn)生阻礙自身電流變化的自感電動勢2自感現(xiàn)象的特點(1)自感電動勢只是阻礙自身電流變化，但不能阻止(2)自感電動勢的大小跟自身電流變化的快慢有關電流變化越快，自感電動勢越大(3)自感電動勢阻礙自身電流變化的結(jié)果，會給其他電路元件的電流產(chǎn)生影響電流增大時，產(chǎn)生與原電流反向的電動勢，阻礙電流增大，此時線圈相當于一個阻值很大的電阻；電流減小時，產(chǎn)生與原電流同向的電動勢，阻礙電流減小，此時線圈相當于電源3通電自感與斷電自感自感現(xiàn)象中主要有兩種情況：即通電自感與斷電自感在分析過程中，要注意：(1)通過自感線圈的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流逐漸變大，斷電過程中，電流逐漸變小，此時線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路；(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問題的判斷在于對電流大小的分析，若斷電后通過燈泡的電流比原來強，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅對點例題如圖1所示電路，自感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，LA、LB是兩個相同的燈泡，設實驗過程中燈泡均沒有損壞，則 ()圖1AS閉合瞬間，LA不亮，LB很亮；S斷開瞬間，LA、LB立即熄滅BS閉合瞬間，LA很亮，LB逐漸亮；S斷開瞬間，LA逐漸熄滅，LB立即熄滅CS閉合瞬間，LA、LB同時亮，然后LA熄滅，LB亮度不變；S斷開瞬間，LA亮一下才熄滅，LB立即熄滅DS閉合瞬間，LA、LB同時亮，然后LA逐漸變暗到熄滅，LB變得更亮；S斷開瞬間，LA亮一下才熄滅，LB立即熄滅解題指導S閉合瞬間，由于電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其對電流的阻礙作用相當于一個阻值無窮大的電阻，所以LA、LB同時亮，然后，電感線圈L的阻礙作用逐漸消失，其相當于一段導線，LA被短路，所以LA逐漸變暗到熄滅，電路總電阻減小，電流增大，所以LB變得更亮；S斷開瞬間，流過燈LB的電流突然消失，所以LB立即熄滅，但由于流過線圈的電流突然減小，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，并與LA組成閉合回路，有電流流過LA，所以LA亮，但很快又熄滅，選項D正確答案D1. 如圖2所示的電路中，P、Q為兩個相同的燈泡，自感線圈L的電阻不計，則下列說法正確的是()圖2AS斷開瞬間，P立即熄滅，Q過一會兒才熄滅BS接通瞬間，P、Q同時達到正常發(fā)光CS斷開瞬間，通過P的電流從右向左DS斷開瞬間，通過Q的電流與原來方向相反答案C解析S接通瞬間，L中電流從0開始增大，于是產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大因此Q不會立即正常發(fā)光，較P要晚些，所以B項錯誤S斷開瞬間，因L的自感作用，通過P、Q形成的回路的電流逐漸減小為0，通過P的電流方向從右向左，通過Q的電流方向與原來相同，因此，P、Q兩只燈泡會一起漸漸熄滅，故C項正確，A、D項錯誤2在如圖3所示的電路中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L與燈A并聯(lián)，當閉合開關S后燈A正常發(fā)光則下列說法中正確的是()圖3A當斷開S時，燈A立即熄滅B當斷開S時，燈A可能突然閃亮然后熄滅C用阻值與燈A相同的線圈取代L接入電路，當斷開S時，燈A逐漸熄滅D用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當斷開S時，燈A突然閃亮然后熄滅答案BC解析在S斷開的瞬間，L與A構(gòu)成閉合回路，燈A不會立即熄滅關鍵是“小燈泡在熄滅之前是否閃亮一下”這一點如何確定根據(jù)PI2R可知，燈A能否閃亮，取決于S斷開的瞬間，流過A的電流是否更大一些在斷開S的瞬間，燈A中原來的電流IA立即消失，但燈A和線圈L組成的閉合回路，由于線圈L的自感作用，其中的電流IL不會立即消失，它還要通過回路維持短暫的時間如果IL>IA，則燈A熄滅之前要閃亮一下；如果ILIA，則燈A是逐漸熄滅而不閃亮一下至于IL和IA的大小關系，由RA和RL的大小關系決定：若RA>RL，則IA<IL，燈A將閃亮一下；若RARL，則IAIL，燈A將逐漸熄滅