1、课时分层作业(五)自感现象与日光灯基础达标练(15分钟分值：48分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1如图1510所示的四个日光灯的接线图中，S1为起辉器，S2为开关，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是()图1510ABCDA日光灯工作时，电流通过镇流器、灯丝，电源和起辉器形成回路，使起辉器发出辉光，相当于起辉器短路接通，同时电流加热灯丝，灯丝发射电子，镇流器起控制加热电流的作用；之后起辉器断开瞬间，镇流器产生很大的自感电动势，出现一个高电压加在灯管两端，灯管中的气体放电、发光，此时起辉器已无作用所以起辉器可用手动的开关来代替(实际操作中，当起辉器丢失或损坏时，可手持带绝缘皮的导线短接起辉器
2、然后再断开)，图中，当起辉器动触片与触静片分离后，灯管和电源断开，错，图的错误是起辉器断开时，镇流器不在电路中故选A.2. (多选)如图1511为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是()图1511A启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压B日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C日光灯正常发光后起辉器是导通的D图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源AB日光灯中镇流器的作用是，当起辉器断开的瞬间产生瞬时高压，击穿灯管中的稀薄气体导电，而启动后自感电动势会使灯管两端的电压低于电源电压，故A、B均正确；灯管导通后，起辉器断开，日光灯只能用交流电源供电，故C、D均错误3下
3、列说法中正确的是 () 【导学号：53932031】A电路中电流越大，自感电动势越大B电路中电流变化越大，自感电动势越大C线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大D线圈中电流为零时，自感电动势不一定为零D自感系数L跟线圈中的电流无关，是由线圈本身的性质决定的，而自感电动势的大小跟电流变化的快慢有关，故D正确4如图1512所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到()图1512A灯泡变暗B灯泡变亮C螺线管缩短 D螺线管长度不变A当软铁棒插入螺线管中时，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小
4、，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长5如图所示，S为起辉器，L为镇流器其中日光灯的接线图正确的是()A根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝必须预热发出电子，灯管的两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可当动、静触片分离后，选项B中灯管和电源断开，选项B错误；选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选项C错误；选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管中的气体导电，选项D错误6.在制精密电阻时，为了消除制作过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线并绕的方式，如图1513所示，其道理是()图1513A当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自
5、感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消C当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D以上说法都不对C采用双线并绕的方式，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁场也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确7如图1514是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RLR，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到() 【导学号：53932032】A灯泡立即熄灭B灯泡逐渐熄灭C灯泡有明
6、显的闪亮现象D只有在RLR时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象CS闭合，电路稳定时，由于RLR，那么ILIR，S断开的瞬间，流过线圈的电流IL要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，而灯泡与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于ILIR，因此灯开始有明显的闪亮现象，C正确，A、B错误若RLR，则ILIR，这样灯泡不会有明显的闪亮现象，D错误8如图1515所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2的零点均在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向左摆；当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆在电路接通后再断开开关S的瞬间，下列说法中正确的是 ()图1515AG1指针向右摆，G2指针
7、向左摆BG1指针向左摆，G2指针向右摆C两表指针都向右摆D两表指针都向左摆B当开关S闭合时，流经电感线圈L的电流方向自左向右当断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流将变小，根据楞次定律可知，感应电流方向与原电流方向相同，也将是自左向右流，以阻碍原电流减小的变化这样在由L、G2、R及G1组成的闭合电路中，感应电流将从G2的负接线柱流入，因而G2的指针向右偏；感应电流将从G1的正接线柱流入，因而G1的指针向左偏能力提升练(25分钟分值：52分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1在如图1516所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁心的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调
8、整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是() 【导学号：53932033】图1516B由题中给出的电路可知，电路由L与L1和L2与R两个支路并联，在t时刻，L1支路的电流因为有L的自感作用，所以i1由零逐渐增大，L2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以选项B正确2在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全为了避免电弧的产生
9、，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图所示)可行的是 ()【导学号：53932034】ABCDD断开开关S，A图中由于电容器被充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图中闭合开关时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D正确3.如图1517所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2的阻值约等于R1的两倍大，则()图1517A闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些B闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D断
10、开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭D由于线圈L的自感系数足够大，闭合开关S时产生很强的阻碍，纯电阻R2无自感，因此LA慢慢亮起来，LB随即达到稳定亮度，A、B错；当电路稳定时，将线圈L等效为导线，则有ILIAIB.断开开关S时，则由于自感线圈L与LB、R2形成闭合回路，因此有IBIB，因此断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错，D对4(多选)如图1518所示为一个日光灯电路，主要由灯管、镇流器和起辉器等元件组成在日光灯正常工作的情况下，则() 【导学号：53932035】图1518A灯管两端的灯丝跟镇流器、起辉器、开关都是串联的B灯管在开始点燃时，需要一个很高的瞬时
11、电压，可通过使用镇流器来达到这个要求C灯管点燃发光后，镇流器不再起作用D灯管在点燃发光后，起辉器的两个触片是分离的，起辉器不再起作用BD闭合开关，电压加在起辉器两极间，氖气放电发出辉光，产生的热量使U形动触片膨胀，跟静触片接触使电路接通，灯丝和镇流器中有电流通过电路接通后，起辉器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光日光灯开始发光后，由于交变电流通过镇流器线圈，线圈
12、中会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时的镇流器起着降压、限流的作用，保证日光灯正常发光所以选项B、D正确二、非选择题(本题共2小题，共24分)5(12分)在如图1519所示的日光灯工作原理电路图中：图1519(1)开关闭合前，起辉器的静触片和动触片是_(选填“接通的”或“断开的”)；(2)开关刚闭合时，220 V电压加在_上，使_发出辉光；(3)日光灯启动瞬间，灯管两端电压_220 V(选填“大于”“等于”或“小于”)；(4)日光灯正常发光时，起辉器的静触片和动触片_(选填“接通”或“断开”)，镇流器起着_作用，保证日光灯正常工作【解析】日光灯按原理图接好电路后，当开关闭合时，电源把电
13、压加到起辉器两极，使氖气放电而发出辉光辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通电路接通后，起辉器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开，在电路突然断开的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，其方向与原来电流方向相同，于是日光灯管开始发光日光灯使用的是交变电流，电流的大小和方向都在不断地变化，在日光灯正常发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时镇流器就起着降压限流的作用，保证日光灯的正常工作【答案】(1)断开的(2)起辉器氖气(3)大于(4)断开降压限流6(12分)如图1520甲所
14、示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t1103s时，断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图1520乙)已知电源电动势E6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 ，电阻R的阻值为2 . 【导学号：53932036】甲乙图1520(1)线圈的直流电阻RL是多少？(2)开关断开时，该同学观察到什么现象？并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势【解析】(1)由图像可知S闭合稳定时IL1.5 ARLR 2 2 .(2)此时小灯泡的电流I1 A1 AS断开后，L、R、R1组成临时回路电流由1.5 A逐渐减小，所以灯泡会闪亮一下再熄灭，自感电动势EIL(RRLR1)15 V.【答案】(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭15 V