1、11.5 自感现象与日光灯考点一 日光灯电路的分析图 11.(多选)如图 1 为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是( )A.启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器 L 产生瞬时高电压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，也可以是直流电源答案 AB解析 日光灯是高压启动，低压工作的.启动时，起辉器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时起辉器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，A、B 正确.2.(多选)家用日光灯电路如图 2 所示， S 为起辉器， A 为灯管， L 为镇流
2、器，关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是( )2图 2A.镇流器的作用是将交流电变为直流电B.在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C.日光灯正常发光时，起辉器中的两个触片是分离的D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的答案 BC解析 镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势，阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时起辉器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出
3、可见光.考点二 自感现象的分析3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A.线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B.线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快，自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁心决定答案 D解析 自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁心等因素决定的，故 B、C 错，D 对；自感电动势不仅与自感系数有关，还与电流变化快慢有关，故 A 错.4.(多选)在如图 3 所示的甲、乙电路中，电阻 R 和灯泡电阻的阻值相等，自感线圈 L 的电阻值可认为是 0，在接通开关 S 时，则( )图 3A.在电路甲中， A 将渐渐变亮B.在电路甲中，
4、A 将先变亮，然后渐渐变暗3C.在电路乙中， A 将渐渐变亮D.在电路乙中， A 将先由亮渐渐变暗，然后熄灭答案 AD解析 在电路甲中，当接通开关 S 时，通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入，流入灯泡的电流很小；后来由于电流的不断流入，通过自感线圈的电流变化逐渐变慢，所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小；当流过线圈的电流最大时，自感线圈不再有阻碍作用，所以通过灯泡的电流只能慢慢增大，故选项 A 正确.在电路乙中，当接通开关 S 时，通过自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈就产生一个很大的自感电动
5、势来阻碍电流的流入，流入线圈的电流很小(可认为是 0)，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，以后自感线圈的阻碍作用逐渐减小，通过自感线圈的电流逐渐增大，而通过灯泡的电流逐渐减小，直到流过线圈的电流最大时，自感线圈不再有阻碍作用，又因为自感线圈 L 的电阻值可认为是 0，所以灯泡被短路，故选项 D 正确.5.如图 4 所示的电路中， A1和 A2是两个相同的小灯泡， L 是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与 R 相同.在开关 S 接通和断开时，灯泡 A1和 A2亮暗的顺序是( )图 4A.接通时 A1先达最亮，断开时 A1后灭B.接通时 A2先达最亮，断开时 A1后灭C.接通时 A1先达最亮，
6、断开时 A1先灭D.接通时 A2先达最亮，断开时 A2先灭答案 A解析 当开关 S 接通时， A1和 A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从 A1通过，而该电流又将同时分路通过 A2和 R，所以 A1先达最亮，经过一段时间电路稳定后， A1和 A2达到一样亮；当开关 S 断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而对 A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈 L 和 A1组成的闭合电路中有感应电流，所以 A1后灭.6.如图 5 所示， L 为
7、一纯电感线圈(即电阻为零). A 是一个灯泡，下列说法中正确的是( )4图 5A.开关 S 闭合瞬间，无电流通过灯泡B.开关 S 闭合后，电路稳定时，无电流通过灯泡C.开关 S 断开瞬间，无电流通过灯泡D.开关 S 闭合瞬间及稳定时，灯泡中均有从 a 到 b 的电流，而在开关 S 断开瞬间，灯泡中有从 b 到 a 的电流答案 B解析 开关 S 闭合瞬间，灯泡中的电流从 a 到 b，线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加.开关 S 闭合后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过.开关 S 断开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有的向右的电流将逐渐减小，线圈和灯泡形
8、成回路，故灯泡中有从 b 到 a 的电流.7.在如图 6 所示的电路中， L 为电阻很小的线圈，G 1和 G2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表.当开关 S 闭合时，电流表 G1、G 2的指针都偏向右方，那么当断开开关 S 时，将出现的现象是( )图 6A.G1和 G2指针都立即回到零点B.G1指针立即回到零点，而 G2指针缓慢地回到零点C.G1指针缓慢地回到零点，而 G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D.G2指针缓慢地回到零点，而 G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点答案 D解析 根据题意，电流方向自右向左时，电流表指针向右偏，那么，电流方向自左向右时，电流表指针应向左偏.当开
9、关 S 断开的瞬间，G 1中原电流立即消失，而对于 G2所在支路，由于线圈 L 的自感作用，电流不能立即消失，自感电流沿 L、G 2、G 1的方向，在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间，即 G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，此时 G1中的电流和原电流方向相反，变为自左向右，且与 G2中的电流同时缓慢减为零，故选项 D 正确.8.如图 7 是用于观察自感现象的电路图，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( )5图 7A.灯泡立即熄灭B.灯泡逐渐熄灭C.灯泡有明显的闪亮现象D.只有在 RLR 时，才会看到灯泡
10、有明显的闪亮现象答案 C解析 S 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，因此灯泡开始有明显的闪亮，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 .考点三 自感现象的图像问题9. (多选)如图 8 所示的电路中， L 为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈， D1、 D2是两个完全相同的电灯， E 是内阻不计的电源. t0 时刻，闭合开关 S，经过一段时间后，电路达到稳定， t1时刻断
11、开开关 S.I1、 I2分别表示通过电灯 D1和 D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是( )图 8答案 AC10.如图 9 所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，自感线圈 L 的电阻不计，电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值，在 t0 时刻闭合开关 S，经过一段时间后，在 t t1时刻断开开关S，下列表示 A、 B 两点间电压 UAB随时间 t 变化的图像中，正确的是( )6图 9答案 B解析 在 t0 时刻闭合开关 S，由于电感线圈 L 产生自感电动势，阻碍电流通过，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定后，电源输出电流较大，路端电压较低.在t t1时刻断开开关 S，电感线圈 L 产生自感电动势，与灯泡构成闭合回路，灯泡 D 中有反向电流通过，所以表示 A、 B 两点间电压 UAB随时间 t 变化的图像中正确的是选项 B.
