魯科版選修32 自感 第1課時(shí) 教案.doc

2.3自感現(xiàn)象的應(yīng)用課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1日光燈的組成主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器等組成。2知道日光燈的主要元件及作用。3知道感應(yīng)器是利用自感現(xiàn)象來(lái)達(dá)到用低壓直流電源獲得高電壓的。（二）過(guò)程與方法通過(guò)學(xué)生動(dòng)手安裝日光燈，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)分析事例，培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)1日光燈的工作原理及鎮(zhèn)流器的作用。2感應(yīng)圈的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)：鎮(zhèn)流器及啟動(dòng)器的作用。教學(xué)器材：日光燈燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器，導(dǎo)線若干。教學(xué)方法：通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手安裝日光燈電路，分析原理培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)過(guò)程（一）引入新課通過(guò)教師演示安裝方法，講解注意事項(xiàng)，自己動(dòng)手學(xué)習(xí)日光燈的安裝。（二）進(jìn)行新課一日光燈與鎮(zhèn)流器1日光燈電路出示日光燈的各部件，介紹各部件。日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、起動(dòng)器三個(gè)主要部件組成：（1）日光燈管結(jié)合碎日光燈管向?qū)W生介紹燈管的構(gòu)造及發(fā)光原理。（2）鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈，自感系數(shù)很大。（打開(kāi)，讓學(xué)生觀察構(gòu)造）（3）起動(dòng)器主要是一個(gè)充有氖氣的小氖泡，里面裝有兩個(gè)電極，一個(gè)是靜觸片，一個(gè)是由兩個(gè)膨脹系數(shù)不同的金屬制成的u型動(dòng)觸片。（打開(kāi)起動(dòng)器，讓學(xué)生觀察構(gòu)造）結(jié)合實(shí)驗(yàn)向?qū)W生講述溫度升高，動(dòng)觸片與靜觸片接通的原理。2日光燈的工作原理（引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本）日光燈啟動(dòng)可分為三個(gè)階段：1.燈絲預(yù)熱。2.燈管兩端加高壓點(diǎn)亮燈。 3.正常發(fā)光。第一階段：電鍵閉合后，啟動(dòng)器動(dòng)觸片與靜觸片接觸，使燈絲和鎮(zhèn)流器線圈中有電流流過(guò)，使燈絲預(yù)熱。第二階段：?jiǎn)?dòng)器的動(dòng)觸片與靜觸片分離時(shí)，使鎮(zhèn)流器線圈中電流減小，產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓相串聯(lián)加在燈管兩端點(diǎn)亮燈管。第三階段：燈管點(diǎn)亮后，鎮(zhèn)流器與燈管組成串聯(lián)電路，鎮(zhèn)流器起分壓限流作用，使燈管正常發(fā)光。要點(diǎn)提示：1日光燈工作時(shí)是靠紫外線激發(fā)熒光粉而發(fā)光，只有鎮(zhèn)流器中有少量?jī)?nèi)能產(chǎn)生（電感的電阻很?。?，大部分電能都轉(zhuǎn)化為光能。2啟動(dòng)器并聯(lián)在燈管兩端而鎮(zhèn)流器與燈管串聯(lián)3啟動(dòng)器在電路中起自動(dòng)開(kāi)關(guān)作用4鎮(zhèn)流器在日光燈的啟動(dòng)和工作過(guò)程中，都起著重要的作用，即啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，正常工作時(shí)起降壓限流作用二感應(yīng)圈感應(yīng)圈是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中用低壓直流電獲得交變高壓的一種裝置。它的主要部分是兩個(gè)繞在鐵芯mm上的絕緣導(dǎo)線線圈，如圖612所示。初級(jí)線圈直接繞在鐵芯上，是比較少的幾匝粗導(dǎo)線線圈，次級(jí)線圈則由多匝細(xì)導(dǎo)線組成。感應(yīng)圈的初級(jí)線圈中有節(jié)奏地通過(guò)斷續(xù)的直流電。因此，各種電流斷續(xù)器是感應(yīng)圈的重要部件。圖中畫(huà)出的是一種最簡(jiǎn)單的斷續(xù)器，它就是一個(gè)鋼質(zhì)彈簧片d。彈簧片上裝有一小塊軟鐵p，稱為小錘；在小錘后面裝有一個(gè)螺絲釘w，當(dāng)電路中無(wú)電流時(shí)，彈簧片與螺絲釘接觸。開(kāi)關(guān)s接通電路后，電流流經(jīng)初級(jí)線圈，再經(jīng)小錘與螺絲釘，然后回到電池組的另一極，構(gòu)成閉合回路。這時(shí)，線圈中的鐵芯被磁化，并吸引小錘。于是，電流中斷。電流一停止，鐵芯就失去磁性，彈簧片將小錘彈回原來(lái)的位置，電路又重新接通。如此反復(fù)，小錘使初級(jí)線圈中的電流在1秒鐘內(nèi)斷續(xù)許多次。電流每次斷開(kāi)時(shí)，次級(jí)線圈中出現(xiàn)某個(gè)方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而在電路接通時(shí)，次級(jí)線圈又出現(xiàn)相反方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在小錘式斷續(xù)器中，當(dāng)電路開(kāi)斷時(shí)，小錘與螺絲釘之間出現(xiàn)火花，這火花使電流持續(xù)一段時(shí)間。因此，開(kāi)斷時(shí)間也就延長(zhǎng)了。為了減小火花，縮短開(kāi)斷時(shí)間，在線路中加裝一個(gè)電容器c，將它的一個(gè)極與小錘連接，另一個(gè)極接到螺絲釘?shù)闹е?。電路開(kāi)斷的瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電流集中到電容器里。電容器兩極板帶電，減小了裂口處的火花，電路開(kāi)斷就會(huì)進(jìn)行得很快。由于電磁感應(yīng)，感應(yīng)圈初級(jí)線圈斷續(xù)地通過(guò)直流電流時(shí)，次級(jí)線圈就感應(yīng)出幾千伏乃至上萬(wàn)伏的交變高電壓。三自感現(xiàn)象的其他應(yīng)用（1）自感線圈是交流電路中的重要元件。（2）電焊機(jī)也利用了自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象有害的一面：電弧火花等。 作業(yè)布置課本p37 1、2、3、4教學(xué)反思：日光燈的樣子：細(xì)細(xì)的，長(zhǎng)長(zhǎng)的，不像有些燈泡，是圓形的。日光燈構(gòu)造及作用：日光燈兩端各有一燈絲，燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉，兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，使熒光粉發(fā)出柔和的可見(jiàn)光。日光燈工作特點(diǎn)：燈管開(kāi)始點(diǎn)燃時(shí)需要一個(gè)高電壓，正常發(fā)光時(shí)只允許通過(guò)不大的電流，這時(shí)燈管兩端的電壓低于電源電壓。 日光燈：燈管里面裝入一些特殊的氣體，又在燈管的管壁上涂上熒光粉，通電之后由于放電而產(chǎn)生光。日光燈：它不含紅外線，所以它的光是很溫和的，不傷眼睛；因?yàn)椴缓袩峋€，用起來(lái)比較省電；它也會(huì)發(fā)出許多美麗有色的光。這就是由熒光粉里所含的化學(xué)藥品的性質(zhì)來(lái)定了，例如涂上鎢酸鎂的，發(fā)藍(lán)白色光，涂上硼酸鎘的發(fā)淡紅色光。日光燈管兩端裝有燈絲，玻璃管內(nèi)壁涂有一層均勻的薄熒光粉，管內(nèi)被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后，充入少量惰性氣體，同時(shí)還注入微量的液態(tài)水銀。 電感鎮(zhèn)流器是一個(gè)鐵芯電感線圈，電感的性質(zhì)是當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，則在線圈中將引起磁通的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向與電流的方向相同或相反，因而阻礙著電流變化。起輝器在電路中起開(kāi)關(guān)作用，它由一個(gè)氖氣放電管與一個(gè)電容并聯(lián)而成，電容的作用為消除對(duì)電源的電磁的干擾并與鎮(zhèn)流器形成振蕩回路，增加啟動(dòng)脈沖電壓幅度。放電管中一個(gè)電極用雙金屬片組成，利用氖泡放電加熱，使雙金屬片在開(kāi)閉時(shí)，引起電感鎮(zhèn)流器電流突變并產(chǎn)生高壓脈沖加到燈管兩端。當(dāng)日光燈接入電路以后，起輝器兩個(gè)電極間開(kāi)始輝光放電，使雙金屬片受熱膨脹而與靜觸極接觸，于是電源、鎮(zhèn)流器、燈絲和起輝器構(gòu)成一個(gè)閉合回路，電流使燈絲預(yù)熱，當(dāng)受熱時(shí)間1-3秒后，起輝器的兩個(gè)電極間的輝光放電熄滅，隨之雙金屬片冷卻而與靜觸極斷開(kāi)，當(dāng)兩個(gè)電極斷開(kāi)的瞬間，電路中的電流突然急劇減小，于是鎮(zhèn)流器產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖，它與電源疊加后，加到燈管兩端，使燈管內(nèi)的惰性氣體電離而引起弧光放電，在正常發(fā)光過(guò)程中，鎮(zhèn)流器的自感還起著穩(wěn)定電路中電流的作用。日光燈的工作原理在圖示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后電源把電壓加在起動(dòng)器的兩極之間，使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使u型動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接通，于是鎮(zhèn)流器線圈和燈管中的燈絲就有電流通過(guò)。電路接通后，起動(dòng)器中的氖氣停止放電，u型片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)。在電路突然斷開(kāi)的瞬間，由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，方向與原來(lái)的電壓方向相同，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開(kāi)始放電，于是日光燈成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光。日光燈開(kāi)始發(fā)光時(shí)，由于交變電流通過(guò)鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它總是阻礙電流變化的，這時(shí)鎮(zhèn)