魯科版選修32 自感現(xiàn)象的應(yīng)用 第1課時(shí) 學(xué)案.docx

第4講自感現(xiàn)象的應(yīng)用目標(biāo)定位1.知道日光燈的組成和電路圖.2.知道日光燈的主要元件及作用.3.知道感應(yīng)圈是利用自感現(xiàn)象由低壓直流電源獲得高電壓的一、日光燈與鎮(zhèn)流器構(gòu)造、作用元件名稱構(gòu)造原理、作用啟動(dòng)器電容器、動(dòng)觸片、靜觸片啟動(dòng)時(shí)將電路瞬時(shí)接通后斷開(kāi)燈管燈管、燈絲、氬和汞蒸氣高壓將管內(nèi)氣體擊穿，釋放電子與汞原子碰撞發(fā)出紫外線使熒光物質(zhì)發(fā)光鎮(zhèn)流器自感系數(shù)大的線圈啟動(dòng)時(shí)形成瞬時(shí)高壓，工作時(shí)降壓限流二、感應(yīng)圈1工作原理利用自感現(xiàn)象用低壓直流電源來(lái)獲得高電壓2結(jié)構(gòu)主要由直接繞在鐵芯上的初級(jí)線圈和兩端接在放電器上的次級(jí)線圈構(gòu)成3用途在物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里可以做小功率高壓電源，在汽車、煤氣灶點(diǎn)火裝置中產(chǎn)生高壓電火花完成點(diǎn)火工作三、自感的其他應(yīng)用及危害1其他應(yīng)用在廣播電臺(tái)和電視臺(tái)的無(wú)線電設(shè)備中，用自感線圈和電容器組成振蕩電路來(lái)發(fā)射電磁波；在收音機(jī)和電視機(jī)中，同樣也用振蕩電路來(lái)接收電磁波另外電焊機(jī)也利用了自感現(xiàn)象，使焊條與工件之間的空隙產(chǎn)生電弧火花，使工件局部熔化2危害在電路中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生電弧火花，燒壞開(kāi)關(guān)或造成安全隱患.一、日光燈的發(fā)光原理圖11構(gòu)造日光燈的電路如圖1所示，由日光燈管、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)等組成2啟動(dòng)前管內(nèi)氣體未導(dǎo)通，啟動(dòng)器動(dòng)觸片與靜觸片處于分離狀態(tài)3日光燈的啟動(dòng)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電源把電壓加在啟動(dòng)器的兩電極之間，使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使u形動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)與靜觸片接觸，從而接通電路，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過(guò)；電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，u形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)，流過(guò)鎮(zhèn)流器的電流迅速減小，鎮(zhèn)流器線圈中會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，方向與原來(lái)電壓方向相同，與電源電壓一起形成瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，使燈管中的氣體開(kāi)始放電，于是日光燈管成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光啟動(dòng)器相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)日光燈正常工作后處于斷開(kāi)狀態(tài)，啟動(dòng)器損壞的情況下可將連接啟動(dòng)器的兩個(gè)線頭作一個(gè)短暫接觸也可把日光燈啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)電流流經(jīng)途徑是鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器、燈絲，啟動(dòng)后電流流經(jīng)途徑是鎮(zhèn)流器、燈絲、日光燈管圖24日光燈正常工作時(shí)鎮(zhèn)流器的作用由于日光燈使用的是交流電源，電流的大小和方向做周期性變化當(dāng)交流電的大小增大時(shí)，鎮(zhèn)流器上的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流增大，自感電動(dòng)勢(shì)與原電壓反向；當(dāng)交流電的大小減小時(shí)，鎮(zhèn)流器上的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流減小，自感電動(dòng)勢(shì)與原電壓同向可見(jiàn)鎮(zhèn)流器的自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙電流的變化，正常工作時(shí)鎮(zhèn)流器就起著降壓、限流的作用例1如圖所示，s為啟動(dòng)器，l為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是()答案a解析根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲需要預(yù)熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬時(shí)高壓，這兩個(gè)條件缺一不可當(dāng)動(dòng)、靜觸片分離后，選項(xiàng)b中燈管和電源斷開(kāi)，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；選項(xiàng)c中鎮(zhèn)流器與燈管斷開(kāi)，無(wú)法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；選項(xiàng)d中燈絲左、右端分別被短接，無(wú)法預(yù)熱放出電子，不能使燈管氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)d錯(cuò)誤針對(duì)訓(xùn)練如圖3是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接，關(guān)于日光燈的發(fā)光情況，下列敘述中正確的是()圖3a只把s1接通，s2、s3不接通，日光燈就能正常發(fā)光b把s1和s2接通后，s3不接通，日光燈就能正常發(fā)光cs3不接通，接通s1和s2后再斷開(kāi)s2，日光燈就能正常發(fā)光d當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通s3，日光燈仍能正常發(fā)光答案c解析a選項(xiàng)：只接通s1，燈管兩端不能產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，日光燈不能點(diǎn)亮，a錯(cuò)誤；b選項(xiàng)：s1和s2接通，s2不斷開(kāi)，日光燈被短路，電壓為零，鎮(zhèn)流器也不能產(chǎn)生斷電自感電動(dòng)勢(shì)，日光燈不能點(diǎn)亮，b錯(cuò)誤；c選項(xiàng)：s1和s2接通，再斷開(kāi)s2，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與外加電壓一起形成瞬時(shí)高壓，使日光燈點(diǎn)亮而正常發(fā)光，c正確；d選項(xiàng)：日光燈正常發(fā)光后，再接通s3，鎮(zhèn)流器被短接，不再起限流和降壓作用，加在燈管兩端的電壓將達(dá)到220v，燈管將被燒壞，d錯(cuò)誤例2啟動(dòng)器是由電容和氖管兩大部分組成，其中氖管中充有氖氣，內(nèi)部有靜觸片和u形動(dòng)觸片通常動(dòng)、靜觸片不接觸，有一個(gè)小縫隙，則下列說(shuō)法中正確的是()a當(dāng)電源的電壓加在啟動(dòng)器兩極時(shí)，氖氣放電并產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致u形動(dòng)觸片受熱膨脹b當(dāng)電源的電壓加在啟動(dòng)器兩極后，啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片才接觸，使電路有電流通過(guò)c電源的電壓加在啟動(dòng)器兩極前，啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片就接觸著，電路就已經(jīng)有電流通過(guò)d當(dāng)電路通電后，兩個(gè)觸片冷卻，兩個(gè)觸片重新分離答案abd解析依據(jù)日光燈的工作原理可知，電源把電壓加在啟動(dòng)器的兩極之間，使氖氣放電而發(fā)出輝光輝光產(chǎn)生熱量使u形動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸把電路接通電路接通后，啟動(dòng)器的氖氣停止放電，u形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分開(kāi)，電路自動(dòng)斷開(kāi)二、感應(yīng)圈的工作原理如圖4是感應(yīng)圈的原理圖，閉合開(kāi)關(guān)k，低壓直流電源接通開(kāi)關(guān)k和彈簧片dk與初級(jí)線圈l1構(gòu)成回路此時(shí)，鐵芯被磁化，吸引彈簧片dk，使l1斷路，瞬時(shí)無(wú)電流通過(guò)，鐵芯失磁，彈簧片dk返回，l1回路再度接通在這樣的反復(fù)過(guò)程中，l1中產(chǎn)生變化的電流在通、斷的瞬間，由于初級(jí)線圈中的電流迅速變化，l1的自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)猛增至數(shù)百伏次級(jí)線圈l2的線圈匝數(shù)約為l1的100倍，于是在次級(jí)線圈l2的兩端感應(yīng)出數(shù)萬(wàn)伏的高壓圖4例3關(guān)于感應(yīng)圈下列說(shuō)法不正確的是()a感應(yīng)圈是利用自感現(xiàn)象來(lái)獲得高壓電的裝置b在工程中，感應(yīng)圈可作為大功率高壓電源使用c煤氣灶電子點(diǎn)火裝置，是利用感應(yīng)圈產(chǎn)生高壓電火花來(lái)完成的d感應(yīng)圈的主要構(gòu)造包括繞在鐵芯上的兩個(gè)絕緣線圈及放電器等答案b解析感應(yīng)圈是利用自感現(xiàn)象，通過(guò)低壓直流電源來(lái)獲得高電壓的裝置，a正確；受直流電源提供電功率的限制，感應(yīng)圈不能作為大功率高壓電源使用，b不正確；感應(yīng)圈的主要構(gòu)造包括兩個(gè)絕緣線圈和放電器等，d正確；煤氣灶電子點(diǎn)火裝置是利用感應(yīng)圈產(chǎn)生的高壓電火花來(lái)完成的，c正確.日光燈的發(fā)光原理1關(guān)于日光燈電路的連接，下列說(shuō)法正確的是()a啟動(dòng)器與燈管并聯(lián) b鎮(zhèn)流器與燈管串聯(lián)c啟動(dòng)器與鎮(zhèn)流器并聯(lián) d啟動(dòng)器相當(dāng)于開(kāi)關(guān)答案abd解析根據(jù)日光燈工作原理知，啟動(dòng)器與燈管并聯(lián)、鎮(zhèn)流器與燈管串聯(lián)，啟動(dòng)器的動(dòng)觸片和靜觸片短暫接通后斷開(kāi)，鎮(zhèn)流器向燈管提供瞬時(shí)高壓所以，啟動(dòng)器僅起到了開(kāi)關(guān)作用，a、b、d對(duì)，c錯(cuò)2在日光燈電路中接有啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和日光燈管，下列說(shuō)法中正確的是()a日光燈點(diǎn)燃后，鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器都不起作用b鎮(zhèn)流器在點(diǎn)燃燈管時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，點(diǎn)燃后起降壓限流作用c日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器不再起作用，可以將啟動(dòng)器去掉d日光燈點(diǎn)亮后，使鎮(zhèn)流器短路，日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對(duì)電能的消耗答案bc解析日光燈工作時(shí)都要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、啟動(dòng)和正常工作三個(gè)不同的階段，它們的工作電流通路如下圖所示：在啟動(dòng)階段鎮(zhèn)流器與啟動(dòng)器配合產(chǎn)生瞬間高壓工作后，電流由燈管經(jīng)鎮(zhèn)流器，不再流過(guò)啟動(dòng)器，故啟動(dòng)后啟動(dòng)器不再工作，而鎮(zhèn)流器還要起降壓限流作用，不能去掉，故選b、c.感應(yīng)圈的工作原理3下列說(shuō)法正確的是()a感應(yīng)圈的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象b日光燈和白熾燈一樣，都可接在直流電路中正常工作c感應(yīng)圈中的兩個(gè)線圈的匝數(shù)一樣多d一個(gè)標(biāo)有“220v,40w”的日光燈管，用歐姆表測(cè)燈管兩端，讀數(shù)約為1210答案a4下列裝置中沒(méi)有利用感應(yīng)圈的是()a煤氣灶電子點(diǎn)火裝置b汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)