Question

【題目】張老師在課堂上演示了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，電源電動(dòng)勢(shì)為，人兩手間電阻設(shè)為，L為自感系數(shù)很大的電感線圈當(dāng)開關(guān)和都閉合穩(wěn)定時(shí)，電流表、的示數(shù)分別為和當(dāng)斷開，閉合，電路穩(wěn)定時(shí)電流表、的示數(shù)都為實(shí)驗(yàn)前先將兩開關(guān)都斷開．

（1）以下操作能使人有觸電感覺的是______

A.先將和閉合，穩(wěn)定后再突然斷開

B.先將和閉合，穩(wěn)定后再突然斷開

C.保持斷開，先閉合，穩(wěn)定后再突然斷開

D.由于電源電動(dòng)勢(shì)只有，無論怎樣操作都不會(huì)使人有觸電的感覺．

（2）任意操作兩開關(guān)，有可能燒壞的是______

A.電流表電流表小燈泡所有儀器都不會(huì)燒壞

（3）保持斷開，先閉合待穩(wěn)定后突然打開，此時(shí)A、B兩點(diǎn)中電勢(shì)較高的點(diǎn)是______ 點(diǎn)，A、B間瞬時(shí)電壓的最大值為______ kV．

Answer 1

【答案】C； C；A；100

【解析】

（1）當(dāng)開關(guān)閉合后，電感線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以電流很�。�當(dāng)斷開時(shí)，電感線圈電流發(fā)生變化，導(dǎo)致電感線圈產(chǎn)生很強(qiáng)的電動(dòng)勢(shì)，從而使同學(xué)們有觸電的感覺．
（2）任意操作兩開關(guān)，會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，小燈泡最有可能燒壞；
（3）根據(jù)線圈阻礙電流的變化，結(jié)合電流的方向，即可求解電勢(shì)的高低，再根據(jù)歐姆定律，即可求解瞬時(shí)最大值電壓．

（1）當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合穩(wěn)定時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.6A和0.4A；電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，人兩手間電阻設(shè)為200kΩ，可知流過人體的電流值幾乎可以忽略不計(jì)，可知流過燈泡的電流為0.2A，結(jié)合歐姆定律可知，燈泡的電阻值為線圈的電阻值的2倍，小于＝7.5Ω．當(dāng)電路穩(wěn)定后再突然斷開S1時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)人與燈泡并聯(lián)，由于燈泡的電阻值小，所以流過燈泡的電流值比較大，則線圈的電流變化率比較小．根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)的公式可知，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就比較小，人不能產(chǎn)生觸電的感覺．故A錯(cuò)誤；先將S1和S2閉合，穩(wěn)定后再突然斷開S2時(shí)，對(duì)線圈的回路沒有影響，線圈不產(chǎn)生比較大的自感電動(dòng)勢(shì)．故B錯(cuò)誤；保持S2斷開，當(dāng)開關(guān)閉合后，電感線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以流過人的電流很�。�當(dāng)斷開S1時(shí)，線圈與人串聯(lián)，由于電感線圈電流天然變小到幾乎等于0，根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)的公式可知能夠產(chǎn)生很高的瞬間電壓，通過同學(xué)們身體有觸電的感覺．故C正確，D錯(cuò)誤；故選C.
（2）由電路圖可知，任意操作兩開關(guān)，會(huì)導(dǎo)致線圈中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則小燈泡最有可能燒壞，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C.
（3）保持S2斷開，先閉合S1待穩(wěn)定后突然打開S1，因電流的減小，導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而阻礙電流的減小，則線圈相當(dāng)于瞬間電源的作用，此時(shí)A、B兩點(diǎn)中電勢(shì)較高的點(diǎn)A．當(dāng)突然打開S1，經(jīng)過人的電流為0.5A，而人的電阻為200kΩ，由歐姆定律，可知，U=IR=0.5×200KV=100KV；