《2025年金版教程高中新课程创新导学案高中物理选择性必修第二册人教版》

实践提升
例2 如图所示的电路中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　　　　　　　　　　　(　　　)
　　　　　　
A.接通时A₁首先达到最亮，断开时A₁后灭
B.接通时A₂首先达到最亮，断开时A₁后灭
C.接通时A₁首先达到最亮，断开时A₁先灭
D.接通时A₂首先达到最亮，断开时A₁先灭
[实践探究]开关S接通瞬间，电路是怎样连接的？开关S断开时，又构成怎样的回路？
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答案： 实践探究
提示:开关S接通瞬间,可认为R与$A_{2}$并联后与$A_{1}$串联;开关S断开时,可认为L与$A_{1}$形成闭合回路。
[规范解答] 当开关S接通时,$A_{1}$和$A_{2}$同时亮,但由于自感现象的存在,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$A_{1}$通过,而该电流经支路分别通过$A_{2}$和R,所以$A_{1}$首先达到最亮,经过一段时间电路稳定后,$A_{1}$和$A_{2}$亮度相同;当开关S断开时,电源电流立即为零,因此$A_{2}$立即熄灭,而对$A_{1}$,由于线圈中产生自感电动势阻碍电流减小,线圈L和$A_{1}$组成闭合回路,电流逐渐减小,所以$A_{1}$后灭。A正确。
[答案] A

[变式训练2] 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L₁、L₂和L₃是3个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t = 0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t₁时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过L₁、L₂的电流方向为正方向，分别用I₁、I₂表示流过L₁和L₂的电流，则图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是　　(　　　)

答案： C [L的直流电阻不计,可知电路稳定后通过$L_{1}$的电流是通过$L_{2}$、$L_{3}$电流的2倍。闭合开关瞬间,$L_{2}$立即变亮,由于L的阻碍作用,$L_{1}$逐渐变亮,即$I_{1}$逐渐变大,在$t_{1}$时刻断开开关S,之后电流I会在电路稳定时通过$L_{1}$的电流大小基础上逐渐变小,$I_{1}$方向不变,$I_{2}$反向,故C正确,A、B、D错误。]