2223自感現(xiàn)象的應(yīng)用課件魯科版選修32

1、第第2節(jié)自感節(jié)自感第第3節(jié)自感現(xiàn)象的應(yīng)用節(jié)自感現(xiàn)象的應(yīng)用課標定位課標定位學習目標：學習目標：1.知道自感現(xiàn)象和自感電動勢知道自感現(xiàn)象和自感電動勢2了解自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止了解自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止3知道自感系數(shù)的決定因素是自感線圈的自身結(jié)知道自感系數(shù)的決定因素是自感線圈的自身結(jié)構(gòu)構(gòu)4知道日光燈及其原理，知道啟動器和鎮(zhèn)流器的構(gòu)知道日光燈及其原理，知道啟動器和鎮(zhèn)流器的構(gòu)造和原理造和原理重點難點：重點難點：1.自感現(xiàn)象的原因及分析自感現(xiàn)象的原因及分析2鎮(zhèn)流器的應(yīng)用，日光燈的工作原理鎮(zhèn)流器的應(yīng)用，日光燈的工作原理核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第第2 2、3 3節(jié)

2、節(jié)課前自主學案課前自主學案課前自主學案課前自主學案一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象：當導體中電流發(fā)生變化時，導體本自感現(xiàn)象：當導體中電流發(fā)生變化時，導體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個電動勢總是身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個電動勢總是_導體導體中原來電流的變化的這種由于中原來電流的變化的這種由于_發(fā)發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象2通電自感和斷電自感通電自感和斷電自感阻礙阻礙導體自身電流導體自身電流電路電路現(xiàn)象現(xiàn)象自感電動自感電動勢的作用勢的作用通電通電自感自感接通電源的瞬間，接通電源的瞬間，燈泡燈泡a1_電流的增電流的增加加斷電斷電自感自感斷開開關(guān)的瞬間，斷開

3、開關(guān)的瞬間，燈泡燈泡a1_，a2_電電流的減小流的減小緩慢變亮緩慢變亮漸暗漸暗立即熄滅立即熄滅阻礙阻礙阻礙阻礙思考感悟思考感悟1在斷電自感現(xiàn)象中燈在斷電自感現(xiàn)象中燈a1一定一定“閃亮閃亮”一下才一下才熄滅嗎？熄滅嗎？提示：提示：不一定，關(guān)鍵看斷電瞬間流過燈不一定，關(guān)鍵看斷電瞬間流過燈a1的電流的電流是否大于原來電流，若大于原電流則閃亮是否大于原來電流，若大于原電流則閃亮二、自感電動勢二、自感電動勢由于由于_變化所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫變化所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢自感電動勢的大小做自感電動勢自感電動勢的大小e_三、自感系數(shù)：三、自感系數(shù)：自感系數(shù)自感系數(shù)l簡稱自感或電感，它跟線圈的簡稱自感或

4、電感，它跟線圈的_、_、_、_，以及是否有，以及是否有_等因素有關(guān)，線圈的橫截面積越等因素有關(guān)，線圈的橫截面積越_，線圈繞制，線圈繞制得越得越_、匝數(shù)越、匝數(shù)越_，它的自感系數(shù)越大，另，它的自感系數(shù)越大，另外有外有_的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的大單位：大單位：_常用的還有常用的還有_、_.1h_mh_h.導體自身電流導體自身電流形狀形狀橫截面積橫截面積長短長短匝數(shù)匝數(shù)鐵芯鐵芯大大密密多多鐵芯鐵芯亨利亨利(h)毫亨毫亨(mh)微亨微亨(h)103106四、自感現(xiàn)象的應(yīng)用四、自感現(xiàn)象的應(yīng)用1日光燈構(gòu)造：主要由日光燈構(gòu)造：主要由_、_、_組成組成2鎮(zhèn)流器的作用：在啟動時產(chǎn)

5、生鎮(zhèn)流器的作用：在啟動時產(chǎn)生_，在，在正常工作時起正常工作時起_作用作用3感應(yīng)圈：感應(yīng)圈：_直接繞在鐵芯上，由幾匝直接繞在鐵芯上，由幾匝_繞制而成；次級線圈則由多匝繞制而成；次級線圈則由多匝_繞成繞成4感應(yīng)圈的應(yīng)用：可作實驗室中小功率感應(yīng)圈的應(yīng)用：可作實驗室中小功率_，能產(chǎn)生，能產(chǎn)生105v的高壓，汽車發(fā)動機點火，的高壓，汽車發(fā)動機點火，煤氣灶電子點火裝置都是利用感應(yīng)線圈產(chǎn)生的煤氣灶電子點火裝置都是利用感應(yīng)線圈產(chǎn)生的_來完成工作的另外，電焊機也利用來完成工作的另外，電焊機也利用了自感現(xiàn)象了自感現(xiàn)象日光燈管日光燈管鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器啟動器啟動器瞬時高壓瞬時高壓降壓限流降壓限流初級線圈初級線圈粗導線粗導

6、線細導線細導線高壓電源高壓電源高壓電火花高壓電火花思考感悟思考感悟2若將日光燈接在若將日光燈接在220v的電源上，日光燈的電源上，日光燈正常工作時燈管兩端電壓一定是正常工作時燈管兩端電壓一定是220v嗎？嗎？提示：提示：不是，正常工作時鎮(zhèn)流器降壓限流，不是，正常工作時鎮(zhèn)流器降壓限流，日光燈管兩端電壓小于日光燈管兩端電壓小于220v.核心要點突破核心要點突破一、自感電動勢和自感系數(shù)一、自感電動勢和自感系數(shù)1自感電動勢自感電動勢2自感系數(shù)自感系數(shù)定義定義表征線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量，表征線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量，簡稱自感或電感簡稱自感或電感單位及單位及符號符號亨利亨利h,1h1

7、vs/a.大小大小與線圈形狀、長短、匝數(shù)及有無鐵芯有關(guān)，與線圈形狀、長短、匝數(shù)及有無鐵芯有關(guān)，面積越大，匝數(shù)越多、越密、線圈越長，自面積越大，匝數(shù)越多、越密、線圈越長，自感系數(shù)越大加入鐵芯后線圈的自感系數(shù)明感系數(shù)越大加入鐵芯后線圈的自感系數(shù)明顯增大顯增大.即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1(2010年高考海南理綜卷改編年高考海南理綜卷改編)下列說法正確下列說法正確的是的是()a只要當線圈中有電流時，線圈中就有自感只要當線圈中有電流時，線圈中就有自感電動勢電動勢b當線圈中電流反向時，線圈中自感電動勢當線圈中電流反向時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相反的方向與

8、線圈中原電流的方向相反c當線圈中電流增大時，線圈中自感電動勢當線圈中電流增大時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反的方向與線圈中電流的方向相反d當線圈中電流減小時，線圈中自感電動勢當線圈中電流減小時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反的方向與線圈中電流的方向相反解析：解析：選選c.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當線圈由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當線圈中電流不變時，不產(chǎn)生自感電動勢，中電流不變時，不產(chǎn)生自感電動勢，a錯；當線錯；當線圈中電流反向時相當于電流減小，線圈中自感圈中電流反向時相當于電流減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相同，電動勢的方向與線圈中原電流的方向相

9、同，b錯；錯；當線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大，當線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反，反，c對；當線圈中電流減小時，自感電動勢阻對；當線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流的減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈礙電流的減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相同，中電流的方向相同，d錯錯二、兩種自感現(xiàn)象的分析二、兩種自感現(xiàn)象的分析1通電自感通電自感實驗電路實驗電路實驗要求實驗要求電路穩(wěn)定時電路穩(wěn)定時a1、a2亮度相同亮度相同s閉合的閉合的瞬間瞬間a1先亮先亮由于由于a1支路為純電阻支路為純

10、電阻電路，不產(chǎn)生自感現(xiàn)電路，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象象a2逐漸變亮最后逐漸變亮最后與與a1一樣亮一樣亮由于由于l的自感的自感作用阻作用阻礙礙a2支路電流增大，支路電流增大，出現(xiàn)出現(xiàn)“延遲延遲”現(xiàn)象現(xiàn)象2.斷電自感斷電自感實驗電路實驗電路實驗要求實驗要求電路穩(wěn)定時電路穩(wěn)定時a1、a2亮度相同亮度相同iliaa1猛然亮一下猛然亮一下再逐漸熄滅再逐漸熄滅a2立立刻熄滅刻熄滅r0為純電阻不產(chǎn)生自感現(xiàn)為純電阻不產(chǎn)生自感現(xiàn)象，象，a2立即熄滅立即熄滅l為自為自感系數(shù)較大的線圈，斷開感系數(shù)較大的線圈，斷開s后，后，l中產(chǎn)生自感電動勢，中產(chǎn)生自感電動勢，與與a1組成閉合回路，線圈組成閉合回路，線圈中的電流在原來電流值基

11、中的電流在原來電流值基礎(chǔ)上逐漸減小礎(chǔ)上逐漸減小iliaa1由原來亮度由原來亮度逐漸熄滅逐漸熄滅ilr.l是一個自感系數(shù)很大的是一個自感系數(shù)很大的線圈，它的電阻和線圈，它的電阻和r相等由于自感現(xiàn)象，當開關(guān)相等由于自感現(xiàn)象，當開關(guān)接通或斷開時，下列說法正確的是接通或斷開時，下列說法正確的是()自感現(xiàn)象的分析自感現(xiàn)象的分析圖圖224as接通時，燈泡接通時，燈泡la先亮，先亮，lb后亮后亮bs接通時，接通時，iaibcs斷開，斷開，lb先熄滅，先熄滅，la則先閃亮一下再熄則先閃亮一下再熄滅滅ds斷開時，斷開時，iaib【精講精析】【精講精析】s接通時，接通時，l中產(chǎn)生與電流方向中產(chǎn)生與電流方向相反的電

12、動勢，阻礙作用很大，相當于斷相反的電動勢，阻礙作用很大，相當于斷路因此路因此la和和lb同時亮，且同時亮，且la亮度大，即亮度大，即iaib，故故ab錯誤當達到穩(wěn)定時，錯誤當達到穩(wěn)定時，la和和lb亮度相同，亮度相同，此時此時iaibia，因此，因此la先閃亮一下再熄滅，先閃亮一下再熄滅，故故c正確開關(guān)斷開后，無電流通過正確開關(guān)斷開后，無電流通過lb，因此，因此lb先熄滅故先熄滅故d錯誤錯誤【答案】【答案】c【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】若電路中的電流發(fā)生變化，若電路中的電流發(fā)生變化，電感電感l(wèi)的作用總是阻礙電流的變化；當電路穩(wěn)的作用總是阻礙電流的變化；當電路穩(wěn)定時，電感定時，電感l(wèi)相當于一段導體，

13、若電感相當于一段導體，若電感l(wèi)有直有直流電阻，則相當于定值電阻的作用；若無直流電阻，則相當于定值電阻的作用；若無直流電阻，則它相當于一根短路導線流電阻，則它相當于一根短路導線如圖如圖225所示的電路中，所示的電路中，s閉合時流過電閉合時流過電感線圈的電流為感線圈的電流為2a，流過燈泡的電流是，流過燈泡的電流是1a將將s突然斷開，則突然斷開，則s斷開前后，能正確反映流過燈泡的斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流電流i隨時間隨時間t變化關(guān)系的圖象是下圖中的變化關(guān)系的圖象是下圖中的()自感中的圖象問題自感中的圖象問題圖圖225圖圖226【精講精析】【精講精析】由題圖所示知，在由題圖所示知，在s閉合的閉

14、合的時候，流過燈泡、線圈時候，流過燈泡、線圈l的電流方向都是自的電流方向都是自左向右的，在左向右的，在s斷開的瞬間，流過斷開的瞬間，流過l的電流大的電流大小仍為小仍為2a，方向仍是從左向右的它與燈泡，方向仍是從左向右的它與燈泡構(gòu)成串聯(lián)回路，故流過燈泡的電流大小變成構(gòu)成串聯(lián)回路，故流過燈泡的電流大小變成2a，方向變成由右向左，然后逐漸減小為零，方向變成由右向左，然后逐漸減小為零，故故d正確正確【答案】【答案】d【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】解決自感現(xiàn)象中的圖象問題，一解決自感現(xiàn)象中的圖象問題，一般思路是：般思路是：首先要明確首先要明確s斷開前線圈中電流的大小及方向，斷開前線圈中電流的大小及方向，其次要

15、知道其次要知道s斷開后的臨時電路，最后即可判斷斷開后的臨時電路，最后即可判斷出燈泡或其它支路中電流的方向和大小變化情出燈泡或其它支路中電流的方向和大小變化情況況日光燈的原理分析日光燈的原理分析在日光燈工作原理中，如圖在日光燈工作原理中，如圖227所示，所示，簡述其原理并完成以下問題：簡述其原理并完成以下問題：(1)開關(guān)合上前，啟動器的靜金屬片和動金屬片開關(guān)合上前，啟動器的靜金屬片和動金屬片是是_(填填“接通的接通的”或或“斷開的斷開的”);(2)開關(guān)剛合上時，開關(guān)剛合上時，220v交流電壓加在交流電壓加在_之間，使氖泡發(fā)出輝光；之間，使氖泡發(fā)出輝光；(3)日光燈啟動瞬間，燈管兩端的電壓日光燈啟

16、動瞬間，燈管兩端的電壓_220v(填填“高于高于”“”“等于等于”或或“小小于于”)；圖圖227(4)日光燈正常發(fā)光時，啟動器的靜觸片和動日光燈正常發(fā)光時，啟動器的靜觸片和動觸片觸片_(填填“接通接通”或或“斷開斷開”)，鎮(zhèn)流，鎮(zhèn)流器起著器起著_的作用，保證日光燈正常工的作用，保證日光燈正常工作；作；(5)啟動器中的電容器能啟動器中的電容器能_，沒有電容，沒有電容器，啟動器也能工作器，啟動器也能工作【思路點撥】【思路點撥】日光燈是典型自感現(xiàn)象的日光燈是典型自感現(xiàn)象的應(yīng)用，要根據(jù)其現(xiàn)成部件的作用分析應(yīng)用，要根據(jù)其現(xiàn)成部件的作用分析【自主解答】【自主解答】按原理圖接好日光燈電路按原理圖接好日光燈電

17、路后，當開關(guān)閉合，電源把電壓加在啟動器后，當開關(guān)閉合，電源把電壓加在啟動器的兩金屬片之間，使氖泡內(nèi)的氖氣放電發(fā)的兩金屬片之間，使氖泡內(nèi)的氖氣放電發(fā)出輝光輝光放電產(chǎn)生的熱量使出輝光輝光放電產(chǎn)生的熱量使u形動片膨形動片膨脹，跟靜片接觸把電路接通，于是鎮(zhèn)流器脹，跟靜片接觸把電路接通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過，電的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過，電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，u形形片冷卻后收縮恢復原狀，兩金屬片分離電片冷卻后收縮恢復原狀，兩金屬片分離電路斷開，路斷開，由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會產(chǎn)生很高的自感由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會產(chǎn)生很高的自感電

18、動勢，其方向與原電壓方向相同，很高的電動勢，其方向與原電壓方向相同，很高的自感電動勢加上原電源電壓加在燈管兩端，自感電動勢加上原電源電壓加在燈管兩端，使管內(nèi)汞氣體導電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光使管內(nèi)汞氣體導電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光粉發(fā)光，燈管被點亮粉發(fā)光，燈管被點亮日光燈使用的是正弦交流電，電流的大小和日光燈使用的是正弦交流電，電流的大小和方向都隨時間做周期性變化，在日光燈正常方向都隨時間做周期性變化，在日光燈正常發(fā)光后，由于交變電流通過鎮(zhèn)流器的線圈，發(fā)光后，由于交變電流通過鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，它的作用總是阻線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，它的作用總是阻礙電流的變化，這時的鎮(zhèn)流器就起到了降壓礙電流的變化，這時的鎮(zhèn)流器就起到了降壓限流的作用，保證日光燈的正常工作限流的作用，保證日光燈的正常工作啟動器中的電容器能使動靜片脫離時避免產(chǎn)生啟動器中的電容器能使動靜片脫離時避免產(chǎn)生電火花而燒毀