Question

6．歸納式探究：
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：由于導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做導(dǎo)體的自感現(xiàn)象．自感是導(dǎo)體阻礙電流變化的一種屬性．當(dāng)導(dǎo)體中的電流增大時(shí)，導(dǎo)體中的自感電流會(huì)阻礙導(dǎo)體中的電流增大；這一現(xiàn)象與慣性現(xiàn)象類(lèi)似，都表現(xiàn)為對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的阻礙，所以自感現(xiàn)象又叫做電磁慣性現(xiàn)象． 
（1）如圖1所示電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)時(shí)，線圈中的自感電流方向是N→M．（選填“M→N”或“N→M”）
（2）對(duì)于鐵材料線圈而言，其影響自感系數(shù)的因素如表數(shù)據(jù)：

線圈長(zhǎng)度L/m	線圈匝數(shù)N	線圈橫截面積S/m2	線圈自感系數(shù)A/H
0.1	5	0.01	825
0.3	5	0.01	275
0.3	10	0.01	1100
0.3	20	0.1	44000

①線圈自感系數(shù)A=k×$\frac{{N}^{2}S}{L}$．比例系數(shù)k=330．
②對(duì)于一個(gè)材料確定，匝數(shù)、橫截面積確定的線圈而言，其自 感系數(shù)與線圈長(zhǎng)度的關(guān)系以用圖2圖象中的圖線b來(lái)表示．

Answer 1

分析 （1）自感電流的方向與原來(lái)電流的方向相反；
（2）①用控制變量法來(lái)分析影響自感系數(shù)的因素，得出自感系數(shù)的式子；
②根據(jù)在其他量一定時(shí)，線圈自感系數(shù)與線圈長(zhǎng)度L成反比，選出圖象；
③最后一行到的數(shù)據(jù)代入上面的公式可得線圈的長(zhǎng)度．

解答 解：（1）滑片向A移動(dòng)，接入電路的電阻減小，電流增大，根據(jù)“導(dǎo)體中的自感電流會(huì)阻礙導(dǎo)體中的電流增大”，原來(lái)電路的方向從M到N，則自感電流的方向從N到M；
（2）①分析第1行與第2行數(shù)據(jù)可知，在其他量一定時(shí)，線圈自感系數(shù)與線圈長(zhǎng)度L成反比；
分析第2行與第3行數(shù)據(jù)可知，在其他量一定時(shí)，線圈自感系數(shù)與線圈匝數(shù)N的平方成正比；
分析第4行與第二5行數(shù)據(jù)可知，在其他量一定時(shí)，線圈自感系數(shù)與線圈的橫截面積S成正比．
設(shè)比例系數(shù)為K，所以自感系數(shù)為：A=K$\frac{{N}^{2}S}{L}$，將第1行的數(shù)據(jù)代入上面的公式解的比例系數(shù)為：K=$\frac{AL}{{N}^{2}S}$=$\frac{825H×0.1m}{{5}^{2}×0.01{m}^{2}}$=330；
②在其他量一定時(shí)，線圈自感系數(shù)與線圈長(zhǎng)度L成反比，故選圖線b．
故答案為：（1）N→M；（2）①$\frac{{N}^{2}S}{L}$；330；②b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了自感電流的方向、自感系數(shù)的計(jì)算以及表格分析能力，是一道中等題，有一定的難度．