1、3.6 自感现象 涡流1利用已有的器材(直流电源、开关、滑动变阻器、两个相同的灯泡、自感线圈)按图1 和图 2 分别连接好电路图 1 图 2(1)在图 1 中，先闭合开关，调整变阻器，使两个灯泡亮度相同，然后断开开关重新闭合开关，在开关闭合瞬间，灯泡 A1的亮度变化情况是 ，灯泡 A2的亮度变化情况是 (2)在图 2 中，先闭合开关，再断开开关时，观察灯泡 A 的亮度变化情况答案 (1)逐渐亮起来 立刻正常发光 (2) 灯泡 A 逐渐熄灭或者闪亮一下再逐渐熄灭2理论探究：为什么灯泡会出现逐渐变亮或逐渐变暗的现象？答案 图 1 中，电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈 L 的磁通量逐渐增加，L
2、中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍 L 中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间图 2 中，当 S 断开时，L 中的电流突然减弱，穿过 L 的磁通量逐渐减少，L 中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小，L 相当于一个电源，此时 L 与 A构成闭合回路，故 A 中还有一段持续电流若流过 A 的电流比原电流大，则灯 A 将闪亮一下再慢慢熄灭3.如图 3 所示的电路，L 为自感线圈，A 是一个灯泡，E 是电源，S 闭合瞬间与 S 断开瞬间，通过灯泡的电流方向相同吗？你能解释其中的原因吗？图 3答案 当 S 闭合瞬间通过灯泡的电流方向为 ab，当 S 断开瞬间通过灯泡的
3、电流方向为 ba.当 S 断开瞬间，由于电源提供给灯泡 A 及线圈的电流立即消失，因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小，所以线圈此时相当于一个电源，产生的自感电流流经 A 时的方向是 ba.4.自感现象中产生的自感电动势与线圈是否有关？可能与线圈的哪些因素有关？答案：有关，与线圈的长度、大小、匝数及有无铁芯都有关5涡流是如何产生的？涡流的主要作用有哪些？答案：涡流是由于导体中的磁通量发生变化而产生的感应电流，主要作用是热效应6电流频率的高低对涡流有什么影响？如何减小涡流？答案：电流频率越高，涡流越强；减小电流的频率或增大电阻可以减小涡流7.如图所示，线圈 L 的自感系
4、数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2 是两个完全相同的小灯泡，随着开关 S 的闭合和断开，L1、L2 的亮度变化情况是 (灯丝不会断)( )AS 闭合，L1 亮度不变，L2 亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L2 立即不亮，L1 逐渐变亮BS 闭合， L1 不亮，L2 很亮；S 断开，L1、L2 立即不亮CS 闭合，L1 、L2 同时亮，而后 L1 逐渐熄灭，L2 亮度不变；S 断开，L2 立即不亮，L1 亮一下才灭DS 闭合，L1 、L2 同时亮，而后 L1 逐渐熄灭，L2 则逐渐变得更亮；S 断开，L2 立即不亮，L1 亮一下才灭解析 当 S 接通，L 的自感系数很大，对电流的阻
5、碍作用较大， L1 和 L2 串联后与电源相连，L1 和 L2 同时亮，随着 L 中电流的增大，L 的直流电阻不计，L 的分流作用增大，L1 的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2 的电流增大，L2 灯变得更亮当 S 断开，L2 中无电流，立即熄灭，而线圈 L 要维持本身的电流不变，L 与 L1 组成闭合电路，L1 灯要亮一下后再熄灭，综上所述，选项 D 正确答案 D8.如图所示，A1 和 A2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略，下列说法正确的是( )A合上开关 S 接通电路时，A2 先亮，A1 后亮，最后一样亮B合上开关 S 接通电路时，A1、A2 始终一样亮C断开开
6、关 S 切断电路时，A2 立即熄灭，A1 过一会才熄灭D断开开关 S 切断电路时， A1、A2 都过一会才熄灭答案 AD解析 闭合开关时，由于自感电动势的作用，A1 电路中的电流只能逐渐增大到与 A2中的电流相同，故选项 A 正确，选项 B 错误；开关由闭合到断开， L 相当于电源，A1、 A2、L 组成闭合回路，电流由支路 A1 中的电流逐渐减小，故选项 C 错误，选项 D正确9.关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是( )A电感一定时，电流变化越大，电动势越大B电感一定时，电流变化越快，电动势越大C通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零D通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大解析
7、对自感电动势的理解，考查理解能力在电感一定的情况下电流变化越快即变化率越大电动势越大，A 项错， B 项对；电流为零的瞬间，电流的变化率不一定为零，电流的值最大时，电流的变化率不一定最大，所以 C、D 项错答案 B10.如图所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( )A电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电
8、阻大解析 线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流的大小与感应电动势有关，电流变化的频率越高，电流变化得越快，感应电动势就越大A 选项正确工件上焊缝处的电阻大，电流产生的热量就多，D 选项也正确答案 AD11(影响自感系数的因素)下列关于线圈的自感系数大小的说法中，正确的是( )A通过线圈的电流越大，自感系数也越大B线圈中的电流变化越快，自感系数也越大C插有铁芯时线圈的自感系数会变大D线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关答案 C解析 自感系数是由电感器本身的因素决定的，包括线圈的大小、单位长度上的匝数等，而且有铁芯时比无铁芯时自感系数要大
9、12(自感现象的理解) 当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势，自感电动势方向与原电流方向( )A总是相反B总是相同C电流增大时，两者方向相同D电流减小时，两者方向相同答案 D13(自感现象对电路的影响) 如图 7 所示，电路甲、乙中电阻 R 和自感线圈 L 的电阻都很小接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则( )图 7A在电路甲中，断开 S，A 将渐渐变暗B在电路甲中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开 S，A 将渐渐变暗D在电路乙中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗答案 AD解析 甲图中，灯 A 与线圈 L 在同一支路，通过的电流相同；断开开关 S
10、 时，A、L、R 组成回路，由于自感作用，L 中电流逐渐减小，灯不会闪亮一下，灯 A 将逐渐变暗，故 A 正确乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流 ILIA(因 L 的电阻很小)；断开开关 S 时，由于 L 的自感作用，回路中电流在 IL的基础上减小，电流反向通过 A 的瞬间，A 中电流变大，然后渐渐变小，所以灯 A 要闪亮一下，然后渐渐变暗，故 D 正确14(自感现象的应用) 电磁炉是利用涡流加热的，它利用交变电流通过线圈产生变化磁场，当磁场内的磁感线通过锅底时，即会产生无数小涡流，使锅体本身高速发热，从而达到烹饪食物的目的因此，下列的锅类或容器中，不适用于电磁炉的是( )A煮中药的瓦罐 B不锈钢锅C平底铸铁炒锅 D塑料盆答案 AD
