3.6 自感現(xiàn)象 渦流1利用已有的器材(直流電源、開關(guān)、滑動變阻器、兩個相同的燈泡、自感線圈)按圖1和圖2分別連接好電路圖1圖2(1)在圖1中，先閉合開關(guān)，調(diào)整變阻器，使兩個燈泡亮度相同，然后斷開開關(guān)重新閉合開關(guān)，在開關(guān)閉合瞬間，燈泡a1的亮度變化情況是 ，燈泡a2的亮度變化情況是 (2)在圖2中，先閉合開關(guān)，再斷開開關(guān)時，觀察燈泡a的亮度變化情況答案(1)逐漸亮起來立刻正常發(fā)光(2)燈泡a逐漸熄滅或者閃亮一下再逐漸熄滅2理論探究：為什么燈泡會出現(xiàn)逐漸變亮或逐漸變暗的現(xiàn)象？答案圖1中，電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈l的磁通量逐漸增加，l中產(chǎn)生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙l中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間圖2中，當s斷開時，l中的電流突然減弱，穿過l的磁通量逐漸減少，l中產(chǎn)生感應電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小，l相當于一個電源，此時l與a構(gòu)成閉合回路，故a中還有一段持續(xù)電流若流過a的電流比原電流大，則燈a將閃亮一下再慢慢熄滅3.如圖3所示的電路，l為自感線圈，a是一個燈泡，e是電源，s閉合瞬間與s斷開瞬間，通過燈泡的電流方向相同嗎？你能解釋其中的原因嗎？圖3答案當s閉合瞬間通過燈泡的電流方向為ab，當s斷開瞬間通過燈泡的電流方向為ba.當s斷開瞬間，由于電源提供給燈泡a及線圈的電流立即消失，因此線圈要產(chǎn)生一個和原電流方向相同的自感電動勢來阻礙原電流減小，所以線圈此時相當于一個電源，產(chǎn)生的自感電流流經(jīng)a時的方向是ba.4.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的自感電動勢與線圈是否有關(guān)？可能與線圈的哪些因素有關(guān)？答案：有關(guān)，與線圈的長度、大小、匝數(shù)及有無鐵芯都有關(guān)5渦流是如何產(chǎn)生的？渦流的主要作用有哪些？答案：渦流是由于導體中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應電流，主要作用是熱效應6電流頻率的高低對渦流有什么影響？如何減小渦流？答案：電流頻率越高，渦流越強；減小電流的頻率或增大電阻可以減小渦流7.如圖所示，線圈l的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計，l1、l2是兩個完全相同的小燈泡，隨著開關(guān)s的閉合和斷開，l1、l2的亮度變化情況是(燈絲不會斷)()as閉合，l1亮度不變，l2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；s斷開，l2立即不亮，l1逐漸變亮bs閉合，l1不亮，l2很亮；s斷開，l1、l2立即不亮cs閉合，l1、l2同時亮，而后l1逐漸熄滅，l2亮度不變；s斷開，l2立即不亮，l1亮一下才滅ds閉合，l1、l2同時亮，而后l1逐漸熄滅，l2則逐漸變得更亮；s斷開，l2立即不亮，l1亮一下才滅解析當s接通，l的自感系數(shù)很大，對電流的阻礙作用較大，l1和l2串聯(lián)后與電源相連，l1和l2同時亮，隨著l中電流的增大，l的直流電阻不計，l的分流作用增大，l1的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，l2的電流增大，l2燈變得更亮當s斷開，l2中無電流，立即熄滅，而線圈l要維持本身的電流不變，l與l1組成閉合電路，l1燈要亮一下后再熄滅，綜上所述，選項d正確答案d8.如圖所示，a1和a2是完全相同的燈泡，線圈l的電阻可以忽略，下列說法正確的是()a合上開關(guān)s接通電路時，a2先亮，a1后亮，最后一樣亮b合上開關(guān)s接通電路時，a1、a2始終一樣亮c斷開開關(guān)s切斷電路時，a2立即熄滅，a1過一會才熄滅d斷開開關(guān)s切斷電路時，a1、a2都過一會才熄滅答案ad解析閉合開關(guān)時，由于自感電動勢的作用，a1電路中的電流只能逐漸增大到與a2中的電流相同，故選項a正確，選項b錯誤；開關(guān)由閉合到斷開，l相當于電源，a1、a2、l組成閉合回路，電流由支路a1中的電流逐漸減小，故選項c錯誤，選項d正確9.關(guān)于線圈中自感電動勢的大小，下列說法中正確的是()a電感一定時，電流變化越大，電動勢越大b電感一定時，電流變化越快，電動勢越大c通過線圈的電流為零的瞬間，電動勢為零d通過線圈的電流為最大值的瞬間，電動勢最大解析對自感電動勢的理解，考查理解能力在電感一定的情況下電流變化越快即變化率越大電動勢越大，a項錯，b項對；電流為零的瞬間，電流的變化率不一定為零，電流的值最大時，電流的變化率不一定最大，所以c、d項錯答案b10.如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，感應電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是()a電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快b電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快c工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻小d工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻大解析線圈中通以高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，感應電流的大小與感應電動勢有關(guān)，電流變化的頻率越高，電流變化得越快，感應電動勢就越大a選項正確工件上焊縫處的電阻大，電流產(chǎn)生的熱量就多，d選項也正確答案ad11(影響自感系數(shù)的因素)下列關(guān)于線圈的自感系數(shù)大小的說法中，正確的是()a通過線圈的電流越大，自感系數(shù)也越大b線圈中的電流變化越快，自感系數(shù)也越大c插有鐵芯時線圈的自感系數(shù)會變大d線圈的自感系數(shù)與電流的大小、電流變化的快慢、是否有鐵芯等都無關(guān)答案c解析自感系數(shù)是由電感器本身的因素決定的，包括線圈的大小、單位長度上的匝數(shù)等，而且有鐵芯時比無鐵芯時自感系數(shù)要大12(自感現(xiàn)象的理解)當線圈中電流改變時，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢方向與原電流方向()a總是相反b總是相同c電流增大時，兩者方向相同d電流減小時，兩者方向相同答案d13(自感現(xiàn)象對電路的影響)如圖7所示，電路甲、乙中電阻r和自感線圈l的電阻都很小接通s，使電路達到穩(wěn)定，燈泡a發(fā)光，則()圖7a在電路甲中，斷開s，a將漸漸變暗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將漸漸變暗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解析甲圖中，燈a與線圈l在同一支路，通過的電流相同；斷開開關(guān)s時，a、l、r組成回路，由于自感作用，l中電流逐漸減小，燈不會閃亮一下，燈a將逐漸變暗，故a正確乙圖中，電路穩(wěn)定時，通過上支路的電流ilia(因l的電阻很小)；斷開開關(guān)s時，由于l的自感作用，回路中電流在il的基礎(chǔ)上減小，電流反向通過a的瞬間，a中電流變大，然后漸漸變小，所以燈a要閃亮一下，然后漸漸變暗，故d正確1