2019-2020年高中物理選修(3-2)第1章《電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活》word教案8.doc
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2019-2020年高中物理選修(3-2)第1章《電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活》word教案8 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.能分析通電自感和斷電自感現(xiàn)象.2.能寫出自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式,知道自感系數(shù)的決定因素.3.了解自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化.4.了解日光燈的組成以及起輝器和鎮(zhèn)流器的工作原理. 1.通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng),當(dāng)導(dǎo)線中電流變大時(shí),導(dǎo)線周圍各處的磁場(chǎng)都增強(qiáng),當(dāng)導(dǎo)線中電流減小時(shí),導(dǎo)線周圍各處的磁場(chǎng)都減弱. 2.楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化. 一、探究日光燈電路 1.日光燈電路包括日光燈管、鎮(zhèn)流器、起輝器、開關(guān)、導(dǎo)線等. 2.鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵心的多匝線圈,它可以產(chǎn)生很高的瞬時(shí)電壓. 二、探究自感現(xiàn)象 1.物理學(xué)中,把由于導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫做自感現(xiàn)象.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì). 2.自感電動(dòng)勢(shì)的大?。篍=L,其中L是自感系數(shù),簡(jiǎn)稱電感.自感系數(shù)跟線圈的大小、幾何形狀、有無鐵(或磁)心及匝數(shù)等有關(guān).單位:亨利,符號(hào):H. 一、日光燈電路 [問題設(shè)計(jì)] 按圖1所示電路連接日光燈電路,閉合開關(guān),觀察日光燈的發(fā)光過程,簡(jiǎn)單敘述其工作原理. 圖1 答案 (1)閉合開關(guān),電源把電壓加在起輝器的兩極,起輝器內(nèi)氖氣放電產(chǎn)生熱量從而使起輝器內(nèi)雙金屬片接觸,電路導(dǎo)通. (2)電路接通后,起輝器中氖氣停止放電,溫度降低,雙金屬片分離,瞬間切斷的電流使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,使燈管內(nèi)氣體導(dǎo)電而發(fā)光. (3)日光燈正常發(fā)光時(shí),鎮(zhèn)流器起降壓限流作用,保證日光燈正常工作. [要點(diǎn)提煉] 1.起輝器的作用為自動(dòng)開關(guān). 2.鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓,點(diǎn)燃燈管之后起到降壓限流的作用. 二、自感現(xiàn)象 [問題設(shè)計(jì)] 1.通電自感:如圖2所示,開關(guān)S閉合的時(shí)候兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況有什么不同? 圖2 答案 燈泡A2立即正常發(fā)光,燈泡A1逐漸亮起來. 2.?dāng)嚯娮愿校喝鐖D3所示,先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光,然后斷開開關(guān). 圖3 (1)開關(guān)斷開前后,流過燈泡的電流方向有何關(guān)系? (2)在斷開過程中,有時(shí)燈泡閃亮一下再熄滅,有時(shí)燈泡只會(huì)緩慢變暗直至熄滅,請(qǐng)分析上述兩種現(xiàn)象的原因是什么? 答案 (1)S閉合時(shí),燈泡A中電流向左,S斷開瞬間,燈泡A中電流方向向右,所以開關(guān)S斷開前后,流過燈泡的電流方向相反. (2)在電源斷開后燈泡又閃亮一下的原因是燈泡斷電后自感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比原線圈中的電流大.要想使燈泡閃亮一下再熄滅,就必須使自感線圈的電阻小于與之并聯(lián)的燈泡.而當(dāng)線圈電阻大于燈泡電阻時(shí),燈泡只會(huì)延遲一段時(shí)間再熄滅. [要點(diǎn)提煉] 自感現(xiàn)象是指當(dāng)通過線圈的電流發(fā)生變化時(shí),在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 1.當(dāng)線圈中的電流增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反; 2.當(dāng)線圈中的電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同; 3.自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈中電流的變化,但不能阻止線圈中電流的變化,只是延緩了過程的進(jìn)行. 4.?dāng)嚯娮愿兄?,若斷開開關(guān)瞬間,通過燈泡的電流瞬間比斷開開關(guān)前瞬間大,燈泡會(huì)閃亮一下;若斷開開關(guān)后,通過燈泡的電流比斷開開關(guān)前瞬間小,燈泡不會(huì)閃亮一下,而是逐漸變暗.(填“會(huì)閃亮”或“不會(huì)閃亮”) 三、自感電動(dòng)勢(shì)的大小 1.自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟線圈內(nèi)磁通量變化率和線圈本身的自感特性有關(guān). 2.自感電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式:E=L. 3.自感系數(shù)L:反映線圈自感特性的電學(xué)量.線圈的橫截面積越大、越長(zhǎng),匝數(shù)越多,它的自感系數(shù)就越大.有鐵心的線圈,其自感系數(shù)比沒有鐵心的大得多. 一、日光燈電路的分析 例1 A和L分別是日光燈的燈管和鎮(zhèn)流器,如果按圖4所示的電路連接,下列關(guān)于日光燈發(fā)光情況的敘述中,正確的是( ) 圖4 A.只把S1接通,S2、S3不接通,日光燈就能正常發(fā)光 B.把S1和S2接通后,S3不接通,日光燈就能正常發(fā)光 C.S3不接通,接通S1和S2后再斷開S2,日光燈就能正常發(fā)光 D.當(dāng)日光燈正常發(fā)光后,再接通S3,日光燈仍能正常發(fā)光 解析 A選項(xiàng):只接通S1,燈管兩端不能產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,日光燈不能點(diǎn)燃,A錯(cuò)誤; B選項(xiàng):S1和S2接通,S2不斷開,日光燈被短路,電壓為零,鎮(zhèn)流器也不能產(chǎn)生斷電自感電動(dòng)勢(shì),日光燈不能點(diǎn)燃,B錯(cuò)誤; C選項(xiàng):S1和S2接通,再斷開S2,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),與外加電壓一起形成瞬時(shí)高壓,使日光燈點(diǎn)燃而正常發(fā)光,C正確; D選項(xiàng):日光燈正常發(fā)光后,再接通S3,鎮(zhèn)流器被短路,不再起限流和降壓作用,加在燈管兩端的電壓將達(dá)到220 V,燈管將會(huì)燒壞,D錯(cuò)誤. 答案 C 二、自感現(xiàn)象的分析 例2 如圖5所示,電感線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計(jì),LA、LB是兩個(gè)相同的燈泡,且在下列實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀,電阻R2阻值約等于R1的兩倍,則 ( ) 圖5 A.閉合開關(guān)S時(shí),LA、LB同時(shí)達(dá)到最亮,且LB更亮一些 B.閉合開關(guān)S時(shí),LA、LB均慢慢亮起來,且LA更亮一些 C.?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí),LA慢慢熄滅,LB馬上熄滅 D.?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí),LA慢慢熄滅,LB閃亮后才慢慢熄滅 解析 由于燈泡LA與線圈L串聯(lián),燈泡LB與電阻R2串聯(lián),當(dāng)S閉合的瞬間,通過線圈的電流突然增大,線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的增加,所以LB先亮,A、B錯(cuò)誤;由于LA所在的支路電阻阻值偏小,故穩(wěn)定時(shí)電流大,即LA更亮一些,;當(dāng)S斷開的瞬間,線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),兩燈組成的串聯(lián)電路中,電流從線圈中電流開始減小,即從IA減小,故LA慢慢熄滅,LB閃亮后才慢慢熄滅,C錯(cuò)誤、D正確. 答案 D 思路點(diǎn)撥 (1)分析自感電流的大小時(shí),應(yīng)注意“L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計(jì)”這一關(guān)鍵語句; (2)電路接通瞬間,自感線圈相當(dāng)于斷路; (3)電路斷開瞬間,回路中電流從L中原來的電流開始減?。? 針對(duì)訓(xùn)練 如圖6所示,L為一純電感線圈(即電阻為零),LA是一燈泡,下列說法正確的是 ( ) 圖6 A.開關(guān)S接通瞬間,無電流通過燈泡 B.開關(guān)S接通后,電路穩(wěn)定時(shí),無電流通過燈泡 C.開關(guān)S斷開瞬間,無電流通過燈泡 D.開關(guān)S接通瞬間,燈泡中有從a到b的電流,而在開關(guān)S斷開瞬間,燈泡中有從b到a的電流 答案 BD 解析 開關(guān)S接通瞬間,燈泡中的電流從a到b,A錯(cuò)誤;線圈由于自感作用,通過它的電流逐漸增加,開關(guān)S接通后,電路穩(wěn)定時(shí),純電感線圈對(duì)電流無阻礙作用,將燈泡短路,燈泡中無電流通過,B正確;開關(guān)S斷開的瞬間,由于線圈的自感作用,線圈中原有向右的電流將逐漸減小,線圈與燈泡形成回路,故燈泡中有從b到a的瞬間電流,C錯(cuò)誤,D正確. 三、自感現(xiàn)象的圖像問題 例3 如圖7所示的電路中,S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是2 A,流過燈泡的電流是1 A,現(xiàn)將S突然斷開,S斷開前后,能正確反映流過燈泡的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像是( ) 圖7 解析 開關(guān)S斷開前,通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的,其值為1 A.開關(guān)S斷開瞬間,自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),使線圈中的電流從原來的2 A逐漸減小,方向不變,且同燈泡D構(gòu)成回路,通過燈泡D的電流和線圈L中的電流相同,也應(yīng)該是從2 A逐漸減小到零,但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反,D對(duì). 答案 D 自感 現(xiàn)象 與日 光燈 1.(對(duì)自感現(xiàn)象的理解)關(guān)于自感現(xiàn)象,下列說法正確的是( ) A.感應(yīng)電流一定和原來的電流方向相反 B.對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越大時(shí),線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大 C.對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越快時(shí),線圈的自感系數(shù)也越大 D.對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越快時(shí),線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也越大 答案 D 解析 當(dāng)電流增大時(shí),感應(yīng)電流的方向與原來的電流相反,當(dāng)電流減小時(shí),感應(yīng)電流的方向與原來的電流相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;自感電動(dòng)勢(shì)的大小,與電流變化快慢有關(guān),與電流變化大小無關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;自感系數(shù)只取決于線圈本身的因素,與電流變化情況無關(guān).故選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 2.(自感現(xiàn)象的分析)如圖8所示電路中,、是兩只相同的電流表,電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是( ) 圖8 A.開關(guān)S接通的瞬間,電流表的讀數(shù)大于的讀數(shù) B.開關(guān)S接通的瞬間,電流表的讀數(shù)小于的讀數(shù) C.開關(guān)S接通,電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,電流表的讀數(shù)大于的讀數(shù) D.開關(guān)S接通,電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,電流表的讀數(shù)等于的讀數(shù) 答案 BD 3.(日光燈電路的分析)關(guān)于日光燈電路,下列說法正確的是( ) A.起輝器在電路中起自動(dòng)開關(guān)作用 B.正常使用時(shí)鎮(zhèn)流器不起作用 C.如果把日光燈燈管兩端的電極分別短路,日光燈仍能正常發(fā)光 D.如果日光燈在正常發(fā)光時(shí),把啟動(dòng)器取走,日光燈仍能正常發(fā)光 答案 AD 解析 起輝器起到自動(dòng)開關(guān)作用,配合鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓?jiǎn)?dòng)燈管.日光燈正常發(fā)光時(shí),起輝器可以取走.而鎮(zhèn)流器在日光燈正常工作時(shí)起降壓限流作用,不能取出.燈管兩極短路后,日光燈將不能正常發(fā)光,故A、D項(xiàng)正確. 4.(自感現(xiàn)象的圖像問題)在如圖9所示的電路中,S是閉合的,此時(shí)流過線圈L的電流為i1,流過燈泡A的電流為i2,且i1>i2,在t1時(shí)刻將S斷開,那么流過燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖像是下圖中的 ( ) 圖9 答案 D 解析 在0~t1時(shí)間內(nèi)流過燈泡的電流為i2,且方向?yàn)閺淖笙蛴遥?dāng)斷開S時(shí),i2立即消失,但由于自感作用,i1并不立刻消失,而是產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),與燈泡構(gòu)成回路緩慢消失,此時(shí)流過燈泡的電流從i1開始逐漸減小,方向?yàn)閺挠蚁蜃螅蔇正確.故選D. 題組一 日光燈電路的分析 1.如圖1為日光燈電路,關(guān)于該電路,以下說法中正確的是( ) 圖1 A.啟動(dòng)過程中,起輝器斷開瞬間鎮(zhèn)流器L產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓 B.日光燈正常發(fā)光后,鎮(zhèn)流器L使燈管兩端電壓低于電源電壓 C.日光燈正常發(fā)光后起輝器是導(dǎo)通的 D.圖中的電源可以是交流電源,也可以是直流電源 答案 AB 解析 日光燈是高壓?jiǎn)?dòng),低壓工作的.啟動(dòng)時(shí),起輝器斷開,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,正常發(fā)光后,鎮(zhèn)流器起限流的作用,而此時(shí)起輝器是斷開的;鎮(zhèn)流器只對(duì)交流電起作用,由此可知,A、B正確. 2.如圖2所示的四個(gè)日光燈的接線圖中,S1為起輝器,S2為電鍵,L為鎮(zhèn)流器,能使日光燈正常發(fā)光的是( ) 圖2 A.①③ B.②④ C.①② D.②③ 答案 A 解析 日光燈工作時(shí),電流通過鎮(zhèn)流器、燈絲,電源和起輝器形成回路,使起輝器發(fā)出輝光,相當(dāng)于起輝器短路接通,同時(shí)電流加熱燈絲,燈絲發(fā)射電子,鎮(zhèn)流器起控制加熱電流的作用;之后起輝器斷開瞬間,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì),出現(xiàn)一個(gè)高電壓加在燈管兩端,燈管中的氣體導(dǎo)電、發(fā)光,此時(shí)起輝器已無作用.所以起輝器可用手動(dòng)的開關(guān)來代替(實(shí)際操作時(shí),當(dāng)起輝器丟失或損壞時(shí),可手持帶絕緣皮的導(dǎo)線短接起輝器然后再斷開),所以A項(xiàng)正確;④中,當(dāng)起輝器兩金屬片斷開時(shí),鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓不能加在燈管上,故④錯(cuò);②中,當(dāng)動(dòng)、靜觸片分開后,燈管和電源分開,故②錯(cuò). 3.家用日光燈電路如圖3所示,S為起輝器,A為燈管,L為鎮(zhèn)流器,關(guān)于日光燈的工作原理下列說法正確的是( ) 圖3 A.鎮(zhèn)流器的作用是將交流電變?yōu)橹绷麟? B.在日光燈的啟動(dòng)階段,鎮(zhèn)流器能提供一個(gè)瞬時(shí)高壓,使燈管開始工作 C.日光燈正常發(fā)光時(shí),起輝器中的兩個(gè)觸片是分離的 D.日光燈發(fā)出柔和的白光是由汞原子受到激發(fā)后直接輻射的 答案 BC 解析 鎮(zhèn)流器是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈,當(dāng)流經(jīng)線圈的電流發(fā)生變化時(shí)能產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的變化,在日光燈啟動(dòng)時(shí),鎮(zhèn)流器提供一個(gè)瞬時(shí)高壓使其工作;在日光燈正常工作時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)與原電壓相反,鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用,此時(shí)起輝器的兩個(gè)觸片是分離的,當(dāng)燈管內(nèi)的汞蒸氣被激發(fā)時(shí)能產(chǎn)生紫外線,涂在燈管內(nèi)壁的熒光物質(zhì)在紫外線的照射下發(fā)出可見光. 題組二 自感現(xiàn)象的分析 4.關(guān)于線圈的自感系數(shù),下面說法正確的是( ) A.線圈的自感系數(shù)越大,自感電動(dòng)勢(shì)就一定越大 B.線圈中電流等于零時(shí),自感系數(shù)也等于零 C.線圈中電流變化越快,自感系數(shù)越大 D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵心決定 答案 D 解析 自感系數(shù)是由線圈的大小、形狀、圈數(shù)、有無鐵心等因素決定的,故B、C錯(cuò),D對(duì);自感電動(dòng)勢(shì)不僅與自感系數(shù)有關(guān),還與電流變化快慢有關(guān),故A錯(cuò). 5.如圖4所示,L為自感系數(shù)較大的線圈,電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光,當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間會(huì)有( ) 圖4 A.燈A立即熄滅 B.燈A慢慢熄滅 C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅 D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅 答案 A 解析 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),由于通過自感線圈的電流從有變到零,線圈將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),但由于線圈L與燈A串聯(lián),在S斷開瞬間,不能形成閉合回路,因此燈A在開關(guān)斷開瞬間,立即熄滅. 6.如圖5所示,兩個(gè)電阻阻值均為R,電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì),S原來斷開,電路中電流I0=,現(xiàn)將S閉合,于是電路中產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì),此自感電動(dòng)勢(shì)的作用是 ( ) 圖5 A.使電路的電流減小,最后由I0減小到零 B.有阻礙電流增大的作用,最后電流小于I0 C.有阻礙電流增大的作用,因而電流總保持不變 D.有阻礙電流增大的作用,但電流最后還是變?yōu)?I0 答案 D 解析 S閉合,電路中電阻減小,電流增大,線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙原電流的增大,A錯(cuò);阻礙電流增大,不是不讓電流增大,而是讓電流增大的速度變慢,B、C錯(cuò);最后達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電路中電流為I==2I0,故D正確. 7.如圖6所示的電路中,線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計(jì),A、B是兩個(gè)相同的燈泡,下列說法中正確的是( ) 圖6 A.S閉合后,A、B同時(shí)發(fā)光且亮度不變 B.S閉合后,A立即發(fā)光,然后又逐漸熄滅 C.S斷開的瞬間,A、B同時(shí)熄滅 D.S斷開的瞬間,A再次發(fā)光,然后又逐漸熄滅 答案 BD 解析 線圈對(duì)變化的電流有阻礙作用,開關(guān)接通時(shí),A、B串聯(lián), 同時(shí)發(fā)光,但電流穩(wěn)定后線圈的直流電阻忽略不計(jì),使A被短路,所以A錯(cuò)誤,B正確;開關(guān)斷開時(shí),線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),與A構(gòu)成回路,A再次發(fā)光,然后又逐漸熄滅,所以C錯(cuò)誤,D正確. 8.如圖7所示,甲、乙電路中電阻R和自感線圈L的電阻都很?。油⊿,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光,則 ( ) 圖7 A.在電路甲中,斷開S,A將逐漸變暗 B.在電路甲中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗 C.在電路乙中,斷開S,A將逐漸變暗 D.在電路乙中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗 答案 AD 解析 題圖甲中,A與電感線圈L在同一個(gè)支路中,流過的電流相同,斷開開關(guān)S時(shí),線圈L中的自感電動(dòng)勢(shì)要維持原電流不變,所以開關(guān)斷開的瞬間,A的電流不變,以后電流漸漸變?。虼?,A漸漸變暗.題圖乙中,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(shí),電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流的變小,此瞬間電感線圈中的電流不變,電感線圈相當(dāng)于一個(gè)電源給A供電.因此,反向流過A的電流瞬間要變大,然后漸漸變小,所以A將先閃亮一下,然后漸漸變暗. 9.在制作精密電阻時(shí),為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象,采取了雙線繞法,如圖8所示,其道理是( ) 圖8 A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消 B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消 C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消 D.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),電流的變化量相互抵消 答案 C 解析 能否有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),關(guān)鍵在于穿過回路的磁通量是否變化.由于導(dǎo)線是雙線繞法,使穿過回路的磁通量等于零,無論通過的電流變化與否,磁通量均為零不變,所以不存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流. 題組三 自感現(xiàn)象的圖像問題 10.在如圖9所示的電路中,兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵心的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)R,使L1和L2發(fā)光的亮度一樣,此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后,斷開S.若t′時(shí)刻再閉合S,則在t′前后的一小段時(shí)間內(nèi),能正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是( ) 圖9 答案 B 解析 與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)的L2,不受自感影響,直接變亮,電流變化圖像如A中圖線,C、D錯(cuò)誤.與帶鐵心的電感線圈串聯(lián)的L1,由于自感,電流逐漸變大,A錯(cuò)誤,B正確. 11.如圖10所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計(jì),電阻R的阻值大于燈泡D的阻值,在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時(shí)間后,在t=t1時(shí)刻斷開S,下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中,正確的是( ) 圖10 答案 B 解析 在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,由于電感線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流通過,電源輸出電流較小,路端電壓較高,經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定后,電源輸出電流較大,路端電壓較低.在t=t1時(shí)刻斷開S,電感線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),與燈泡構(gòu)成閉合回路,燈泡D中有反向電流通過,所以表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是B. 12.如圖11所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E=10 V,內(nèi)阻不計(jì),L與R的電阻值均為5 Ω,兩燈泡的電阻值均為RS=10 Ω. 圖11 (1)求斷開S的瞬間,燈泡L1兩端的電壓; (2)定性畫出斷開S前后一段時(shí)間內(nèi)通過L1的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律. 答案 (1)10 V (2)見解析圖 解析 (1)電路穩(wěn)定工作時(shí),由于a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,導(dǎo)線ab上無電流通過.因此通過L的電流為 IL== A=1 A 流過L1的電流為IS== A=0.5 A 斷開S的瞬間,由于線圈要想維持IL不變,而與L1組成閉合回路,因此通過L1的最大電流為1 A.所以此時(shí)L1兩端的電壓為U=ILRS=10 V(穩(wěn)定工作時(shí)為5 V). (2)斷開S前,流過L1的電流為0.5 A不變,而斷開S的瞬間,通過L1的電流突變?yōu)? A,且方向也發(fā)生變化,然后漸漸減小到零,所以它的圖像如圖所示(t0為斷開S的時(shí)刻). 注:從t0開始,電流持續(xù)的時(shí)間實(shí)際上一般是很短的.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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