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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第13 章 电磁感应
第13.11 讲 互感和自感现象
【知识点精讲】
1．互感现象
(1)定义：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另
一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感。
(2)作用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器、收音机的磁性
天线。
2．自感现象
(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。
(2)自感电动势
①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
②表达式：E＝L 。
(3)自感系数L
①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位：亨利(H)，1 mH＝10
－ 3 H，1 μH＝10
－ 6 H。
【方法归纳】
自感现象理解
1．自感现象的四大特点
(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化。
(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。
(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。
(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使
过程停止，更不能使过程反向。
2．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
1
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通电时
电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮
电流突然增大，然后逐渐减小达到
稳定
断电时
电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，
电流方向不变
电路中稳态电流为I1、I2：①若
I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2>I1，
灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯
泡中电流方向均改变
3. 分析自感问题的三个技巧
【最新高考题精练】
1．（2023 高考北京卷）如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q 是两个相同的小灯泡，开
始时，开关S 处于闭合状态，P 灯微亮，Q 灯正常发光，断开开关（ ）
A．P 与Q 同时熄灭 B．P 比Q 先熄灭
C．Q 闪亮后再熄灭 D．P 闪亮后再熄灭
2.（2017 北京卷）图1 和图2 是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈.实验时，断开开
关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，
最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是
2
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A．图1 中，A1与L1的电阻值相同
B．图1 中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图2 中，变阻器R 与L2的电阻值相同
D．图2 中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R 中电流相等
【最新模拟题精练】
1.（2023 北京朝阳一模）13．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全
相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S 的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开
关。图乙是由传感器得到的电压u 随时间t 变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L 的电阻。下列说法正
确的是（ ）
A．开关S 闭合瞬间，流经灯D2和D3的电流相等
B．开关S 闭合瞬间至断开前，流经灯D1的电流保持不变
C．开关S 断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭
D．根据题中信息，可以推算出图乙中u1与u2的比值
2. (2023·湖南省长郡中学模拟)某同学想对比自感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，
电路两端电压U 恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器．先闭合开关K 得到如图乙所示的i－t 图像，等电
路稳定后，断开开关(断开开关的实验数据未画出)．下列关于该实验的说法正确的是( )
3
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A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B．图乙中的a 曲线表示电流传感器A2测得的数据
C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D．t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等
3. （2023 河北张家口宣化一中二模）如图所示，A、B、C 是三个完全相同的灯泡，L 是一自感系数较大
的线圈（直流电阻可忽略不计）。电源内阻不计，则（ ）
A. S 闭合时，A 灯立即亮，亮度保持不变
B. S 闭合时，B 灯立即亮，然后亮度逐渐加大
C. S 闭合时，C 灯立即亮，然后亮度逐渐减弱
D. 电路接通稳定后，S 断开时，B、C 灯立即熄灭，A 灯逐渐熄灭
4、（2023 北京顺义九中调研）如图所示，电路中
为电感线圈，C 为电容器，先将开关S1闭合，稳定后
再将开关S2闭合，则（ ）
A．S1闭合时，灯A、B 都逐渐变亮
B．S1闭合时，灯A 中无电流通过
C．S2闭合时，灯B 立即熄灭
4
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D．S2闭合时，灯A 中电流由b 到a
5. （2023 山西太原期中）如图的电路中，A、B 是两个完全相同的灯泡，D 是理想二极管，L 是带铁芯的
线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S 时，灯泡B 立即变亮，A 缓慢变亮
B. 闭合S 时，灯泡B 不亮，A 缓慢变亮
6．（2023 山东滕州质检）如图所示，小灯泡与线圈并联，用传感器测量小灯泡所在支路的电流，在
时刻闭合开关，经过一段时间后，在
时刻断开开关，计算机上显示小灯泡中电流随时间变化的图象如
图所示，图中
，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，线圈中的电流为零，之后保持不变
B．开关断开后瞬间，灯泡中电流大小不变，方向与原来相反
C．开关断开后瞬间，灯泡中的电流大小与线圈相同
D．线圈电阻等于灯泡电阻
7.（2023 江西部分重点高中联考）如图所示，a、b、c 是三个相同的小灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其
5
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直流电阻和灯泡电阻一样大，下列说法正确的是（ ）
A.开关S 闭合时，b、c 灯立即亮，a 灯逐渐亮，通过b 灯电流方向向左
B.开关S 闭合，电路稳定后，a、b、c 灯都亮，a、b 灯亮度一样
C.开关S 断开时，b、c 灯立即熄灭，a 灯闪亮一下再逐渐熄灭
D.开关S 断开时，c 灯立即熄灭，a、b 灯逐渐熄灭，通过b 灯电流方向向左
8.（2023 四川内江一中入学考试） 如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A 和
B 是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
A 闭合开关S 后，A 灯亮，B 灯不亮
B. 闭合开关S 后，A、B 灯亮，之后B 灯慢慢熄灭，A 灯更亮
C. 开关S 闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B 灯都闪亮一下
D. 开关S 闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A 灯立即熄灭、B 灯闪亮一下再熄灭
9. （2022 山西太原三模）一种叫“焦耳小偷”的电路,可以“榨干”一颗旧电池的能量,其原理如图所示。
一颗废旧的5 号电池开路电压大约1 V,直接点亮一个需要1.6 V 电压驱动的发光二极管是不可能的,这时可
以反复快速接通和断开开关,发光二极管就会闪烁起来。下列说法中正确的是
6
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A.发光二极管的正极应接在C 端
B.只有开关接通的瞬间,发光二极管才会闪亮
C.只有开关断开的瞬间，发光二极管才会闪亮
D.开关断开及接通的瞬间,A 端的电势均高于B 端的电势
10. （2022 浙江湖州期末）老师在物理课堂内做了“千人震”趣味小实验，如图所示，用了一个日光灯上
拆下来的镇流器、两节1.5V 的干电池、电键以及导线若干，几位同学手牵手连到电路的C、D 两端，会产
生“触电”的感觉，则以下说法正确的是（ ）
A. “触电”是发生在电键K 断开的瞬间
B. “触电”是由感应起电引起的
C. “触电”时通过人体的电流方向是A→C→D→B
D. 干电池的3V 电压让人感到“触电”
11. （2022 山东聊城重点高中质检）如图所示的电路中，电感线圈L 的自感系数足够大且直流电阻可忽略，
G 为电流传感器，灯泡A 与理想二极管B 相连，则下列说法正确的是（ ）
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A. K 闭合瞬间，灯泡A 立即亮，电流传感器G 电流逐渐增大
B. K 闭合瞬间，灯泡A 亮一下再熄灭，电流传感器G 电流突然减小
C. K 断开瞬间，灯泡A 亮一下再熄灭，电流传感器G 电流逐渐减小
D. K 断开瞬间，灯泡A 不亮，电流传感器G 电流先增大后逐渐减小
12. （2022 山东济南高二重点高中质检）如图所示，L 是自感系数足够大的线圈，其直流电阻与灯泡
、
的电阻相同，两灯泡的额定电压、额定功率相同，额定电压小于电源的电动势，闭合电键S，则下列判
断正确的是（ ）
A. 闭合电键后，
、
两灯泡逐渐变亮
B. 闭合电键后，
、
两灯泡逐渐变暗至熄灭
C. 断开电键一瞬间，灯泡
中有从右向左的电流
D. 断开电键一瞬间，灯泡
的功率变为原来的四分之一
13 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感线圈L 的直流电阻不计，电阻
R 的阻值大于灯泡D 的阻值。在t＝0 时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开
S。下列表示A、B 两点间电压UAB随时间t 变化的图象中，正确的是( )
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14．如图所示是研究自感实验的实物电路，L1、L2是两个规格相同的小灯泡，L 为自感线圈，
闭合开关S，调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同，然后断开开关S，则( )
A．闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮
B．闭合开关S，L2立刻变亮，L1逐渐变亮
C．闭合开关S 稳定后，L 仍有自感电动势
D．闭合开关S 稳定后，断开S，L 没有自感电动势
15.(19 分)如图所示，设电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L 与R 的电阻值均为5 Ω，两灯泡的电阻值为
R 灯＝10 Ω。
(1)求断开S 的瞬间，灯泡L1两端的电压；
(2)画出断开S 前后一段时间内通过L1的电流随时间的变化规律。
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16.如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L 的电流(图
中未画出)。电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B 间的电压U＝6.0 V。开关S 原来闭
合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3 s 时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I 随时间t
变化的图线如图乙所示。
(1)求出线圈L 的电阻RL；
(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？
(3)在t2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 中的感应电动势的大小是多少？
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