(完整版)自感典型例題歸納

自感典題歸納山東省鄆城第一中學(xué)佀富強(qiáng)電磁感應(yīng)這一章，除法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用和楞次定律以外，自感現(xiàn)象以及感應(yīng)電流（或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）的圖象問(wèn)題也是本章高考命題的熱點(diǎn)。盡管有關(guān)自感的題目在近幾年高考中出現(xiàn)的不很多，但由于自感現(xiàn)象的實(shí)用性，估計(jì)今后考察的可能性較大，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)引起重視。下面對(duì)自感現(xiàn)象所涉及的幾種題型做如下闡釋?zhuān)侯}型1：通電自感現(xiàn)象

考例：如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表，電感線(xiàn)圈L的直流電阻與電阻R阻值相等，下面判斷正確的是（

）A．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)B．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)C．開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)D．開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后，電流表A1數(shù)等于A2的讀數(shù)思路分析：電路中電流發(fā)生變化時(shí)，線(xiàn)圈中因自感而使電流不能突變，電阻中無(wú)自感發(fā)生電流突變。據(jù)此來(lái)分析電路中電流的變化。接通開(kāi)關(guān)時(shí)，兩電路中的電流應(yīng)該相等。但由于自感現(xiàn)象的存在，流過(guò)線(xiàn)圈中的電流由零變大的過(guò)程，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的自感電流與原電流反向，阻礙增大，所以開(kāi)始時(shí)幾乎全部的電流都由R通過(guò)，因此B正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后，由于兩支路并聯(lián)并且電阻相等，由閉合電路歐姆定律知，兩支路電流相等，線(xiàn)圈中的電流就不再變化，因此線(xiàn)圈中就不再產(chǎn)生自感電流，所以?xún)呻娏鞯氖緮?shù)相等。[答案]B、D思維亮點(diǎn)：要正確解答此題，必須熟練掌握自感線(xiàn)圈的特點(diǎn)，并且知道L的自感電流在閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間與原電流反向。變式：如圖所示，L是電感足夠大的線(xiàn)圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵S閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開(kāi)電鍵S，則（

）A．電鍵S閉合瞬間，燈泡D1、D2同時(shí)亮，然后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮

B．電鍵S閉合瞬間，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮C．電鍵S閉合瞬間，燈泡D1不亮，D2

立即亮D．電鍵S閉合瞬間，燈泡D1、D2

都不立即亮

[答案]A題型2：斷電自感現(xiàn)象

對(duì)線(xiàn)圈而言，通電瞬間相當(dāng)于一個(gè)極大電阻，斷電瞬間相當(dāng)于一個(gè)電源，電流穩(wěn)定時(shí)就是一個(gè)直流電阻。掌握了這些規(guī)律，一般的自感現(xiàn)象題目便可解決?？祭喝鐖D所示實(shí)驗(yàn)中，帶鐵芯的、電阻較小的線(xiàn)圈L與A燈并聯(lián)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，燈A正常發(fā)光，試判斷下列說(shuō)法中正確的是（

）A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈A立即熄滅B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈A突然閃亮一下再熄滅C．若用阻值與線(xiàn)圈L相同的電阻取代L接入電路，當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，燈A立即熄滅D．若用阻值與線(xiàn)圈L相同的電阻取代L接入電路，當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，燈A突然閃亮后熄滅思路分析：此題是自感現(xiàn)象中的定性分析問(wèn)題。幾個(gè)選項(xiàng)中都是有關(guān)燈A的亮滅，因此應(yīng)重點(diǎn)抓住流過(guò)燈A的電流變化情況。線(xiàn)圈具有阻礙自身電流變化的特點(diǎn)：當(dāng)自身電流增大時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反，阻礙原電流的增大；當(dāng)線(xiàn)圈自身電流減小時(shí)，線(xiàn)圈能產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同，阻礙原電流減小。本題中當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，L中原有電流減小，由于自感作用，產(chǎn)生了與原電流方向相同的自感電流，從左向右流經(jīng)燈A，故燈不會(huì)立即熄滅，選項(xiàng)A錯(cuò)。燈A正常發(fā)光時(shí)流過(guò)的電流要比流過(guò)線(xiàn)圈L的電流小，在斷開(kāi)S時(shí)，線(xiàn)圈L中盡管有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生但它阻止不了電流的減小，只是電流減小的過(guò)程緩慢一些，時(shí)間更長(zhǎng)一些，因此斷開(kāi)S時(shí)，流過(guò)燈A的電流與線(xiàn)圈中的電流變化相同，都是在原有電流基礎(chǔ)上減小，故選項(xiàng)B正確。當(dāng)用電阻代替線(xiàn)圈L時(shí)，斷開(kāi)S后不存在自感現(xiàn)象，燈A應(yīng)立即熄滅。故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。[答案]B、C思維亮點(diǎn)：在分析自感現(xiàn)象時(shí)要抓住兩點(diǎn)：一是線(xiàn)圈在電路中的位置、結(jié)構(gòu)，二是電路中原有電流的變化規(guī)律，如電流方向、電流突然變化的情況等。當(dāng)線(xiàn)圈中電流增大時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反，阻礙原電流增大，就好像是一只大的電阻在電路中阻礙電流通過(guò)，而電流穩(wěn)定后，線(xiàn)圈中無(wú)自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，線(xiàn)圈就只起電阻的作用。

變式：如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線(xiàn)圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則（

）A．在電路甲中，斷開(kāi)S，D將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開(kāi)S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗C．在電路乙中，斷開(kāi)S，D將漸漸變暗D．在電路乙中，斷開(kāi)S，D將變得更亮，然后漸漸變暗[答案]A、D題型3：自感電流問(wèn)題考例：如圖所示，自感線(xiàn)圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原來(lái)是合上的，在K斷開(kāi)后，分析：

（1）若R1＞R2，燈泡的亮度怎樣變化？（2）若R1＜R2，燈泡的亮度怎樣變化？思路分析：燈泡的亮度由它的實(shí)際功率I2R即流過(guò)燈泡中的電流來(lái)決定。因而必須從題設(shè)條件出發(fā)討論在各種情況下流過(guò)燈泡中的電流。K斷開(kāi)后，原來(lái)電源提供給小燈泡的電流立即消失，但L中因自感而產(chǎn)生逐漸減弱的電流流過(guò)小燈泡，使小燈泡逐漸變暗到熄滅。（1）因R1＞R2，即I1＜I2，所以小燈泡在K斷開(kāi)后先突然變到某一較暗狀態(tài)，再逐漸變暗到最后熄滅。（2）因R1＜R2，即I1＞I2，小燈泡在K斷開(kāi)后電流從原來(lái)的I2突變到I1（方向相反），然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開(kāi)后先變得比原來(lái)更亮，再逐漸變暗到熄滅。思維亮點(diǎn)：（1）若是理想線(xiàn)圈，即直流電阻為零。①L與燈泡串聯(lián)時(shí)，通過(guò)燈泡的電流與L中電流始終同步，因而不能突變。②L與燈泡并聯(lián)時(shí)，通過(guò)燈泡的電流與L中的電流在電路接通時(shí)不同步，即燈絲中電流突變到最大再漸漸變小到零，而L中電流從零逐漸增大到最大；斷開(kāi)電路時(shí)，L因自感而對(duì)燈絲供電，使燈絲中的電流從零突變到原來(lái)L中的電流值，再漸漸變?yōu)榱?。?）當(dāng)L與燈絲并聯(lián)且L的電阻不為零時(shí)，接通電源時(shí)燈絲中電流突變?yōu)樽畲螅俾郎p小，而L中的電流由零開(kāi)始逐漸增大到穩(wěn)定；穩(wěn)定后L和燈絲中都有電流，因而燈不會(huì)熄滅。

斷開(kāi)電源時(shí)：要討論RL=R燈、RL＞R燈、RL<R燈時(shí)，電流變化情況。

變式：如圖所示的電路。圖中L是一帶鐵芯的線(xiàn)圈，A1、A2是兩燈泡。起初，開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，電路是接通的?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)