Question

18．（1）如圖4所示是一演示實驗的電路圖．圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡．起初，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，電路是接通的．現(xiàn)將開關(guān)斷開，則在開關(guān)斷開的瞬間，a、b兩點電勢相比，φ_a＜φ_b（填“＞”或“＜”；這個實驗是用來演示自感現(xiàn)象的；
（2）“研究回路中感應電動勢E與磁通量變化快慢的關(guān)系”實驗，如圖1所示．某同學改變磁鐵釋放時的高度，作出E-△t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線．由此他得出結(jié)論：磁通量變化的時間△t越短，感應電動勢E越大，即E與△t成反比．若對實驗數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法．
①如果橫坐標取$\frac{1}{△t}$，就可獲得如圖3所示的圖線；
②若在①基礎上僅增加線圈的匝數(shù)，則實驗圖線的斜率將增大（填“不變”“增大”或“減小”）

Answer 1

分析 線圈的特點是閉合時阻礙電流的增大，斷開時產(chǎn)生一自感電動勢相當于電源，與A組成閉合回路，L的右端電勢高；
根據(jù)法拉第電磁感應定律，結(jié)合圖象的含義，即可分析答題．

解答 解：（1）在S前，自感線圈L中有向右的電流，斷開S后瞬間，L的電流要減小，于是L中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙自身電流的減小，但電流還是逐漸減小為零．原來跟L并聯(lián)的燈泡A，由于電源的斷開，向右的電流會立即消失．但此時它卻與L形成了串聯(lián)的回路，L中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡A中流過，方向由b到a，因此b點電勢高于a點，因燈泡不會立即熄滅，而是漸漸熄滅，將這稱為自感現(xiàn)象．
（2）①由法拉第電磁感應定律：E=n$\frac{△∅}{△t}$可知，E與$\frac{1}{△t}$成正比，如果縱坐標是$\frac{1}{△t}$，則圖示是一條直線；
②由法拉第電磁感應定律：E=n$\frac{△∅}{△t}$可知，線圈匝數(shù)n越大，感應電動勢越大，圖象斜率越大；
故答案為：（1）＜；自感；
（2）①$\frac{1}{△t}$；②增大．

點評 做好本類題目的關(guān)鍵是弄清線圈與哪種電器相配，結(jié)合線圈特點分析新組成的閉合回路的電流流向．
并能應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的方法，圖象是直線的情況圖象最簡單．