高中物理第2章第3節(jié)自感現(xiàn)象的應(yīng)用課件

第2章新知預(yù)習(xí)·巧設(shè)計名師課堂·一點通要點一要點二第3節(jié)創(chuàng)新演練·大沖關(guān)隨堂檢測歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升[讀教材·填要點]一、日光燈與鎮(zhèn)流器

構(gòu)造、作用元件名稱構(gòu)造原理、作用啟動器電容器、

、靜觸片啟動時將電路瞬時接通后再斷開動觸片構(gòu)造、作用元件名稱構(gòu)造原理、作用燈管燈管、燈絲、氬和高壓將管內(nèi)氣體擊穿，釋放電子與汞原子碰撞發(fā)出紫外線使

發(fā)光鎮(zhèn)流器自感系數(shù)大的線圈啟動時形成

，工作時熒光物質(zhì)瞬時高壓汞蒸氣降壓限流三、自感現(xiàn)象的其他應(yīng)用及危害

1．應(yīng)用在廣播電臺和電視臺的無線電設(shè)備中，用自感線圈和電容器組成

來發(fā)射電磁波；在收音機和電視機中，同樣也用振蕩電路來接收電磁波。另外電焊機也利用了自感現(xiàn)象，使焊條與工件之間的空隙產(chǎn)生

使工件局部熔化。

2．危害在電路中，開關(guān)斷開時產(chǎn)生電弧火花，燒壞開關(guān)或造成安全隱患。振蕩電路電弧火花[試身手·夯基礎(chǔ)]1．在圖2－3－1所示的日光燈工作電路中：圖2－3－1(1)開關(guān)合上前，啟動器的靜觸片和動觸片是________(填“接通的”或“斷開的”)。

(2)開關(guān)剛合上時，220V電壓加在________上，使________放電發(fā)出輝光。

(3)日光燈啟動瞬間，燈管兩端電壓________220V(填“大于”、“等于”或“小于”)。2．將圖2－3－2中的器件連成日光燈的實物電路圖。圖

2－3－2解析：根據(jù)日光燈工作原理，電源、開關(guān)、鎮(zhèn)流器、燈管串聯(lián)，啟動器與燈管并聯(lián)。答案：如圖所示鎮(zhèn)流器的電流迅速減小，鎮(zhèn)流器線圈中會產(chǎn)生很高的自感電動勢，方向與原來電壓方向相同，與電源電壓一起形成瞬時高壓加在燈管兩端，使燈管中的氣體開始放電，于是日光燈管成為電流的通路開始發(fā)光。啟動器相當(dāng)于一個自動開關(guān)。日光燈正常工作后處于斷開狀態(tài)，啟動器損壞的情況下可將連接啟動器的兩個線頭作一個短暫接觸也可把日光燈啟動。啟動時電流流經(jīng)途徑是鎮(zhèn)流器、啟動器、燈絲，啟動后電流流經(jīng)途徑是鎮(zhèn)流器、燈絲、日光燈管。3．日光燈的正常工作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。這樣的交變電流通過鎮(zhèn)流器時，必然會在線圈中產(chǎn)生出阻礙電流變化的自感電動勢，鎮(zhèn)流器的自感電動勢總是阻礙電流的變化，鎮(zhèn)流器就起著降壓、限流的作用。燈管開始工作時需要一個高電壓，正常發(fā)光時只允許通過不大的電流，這時燈管兩端的電壓低于電源電壓。[名師點睛]白熾燈的工作原理不同于日光燈，電流通過燈絲(鎢絲，熔點高達3000℃)時產(chǎn)生熱量，螺旋狀的燈絲不斷聚集熱量。使燈絲溫度達到2000℃以上發(fā)光，燈絲溫度越高，發(fā)出的光越亮。C．S3不接通，S1、S2接通后，再斷開S2，日光燈就能正常工作

D．當(dāng)日光燈正常工作后，再接通S3，日光燈仍能正常發(fā)光

[審題指導(dǎo)]解答本題關(guān)鍵把握以下三點：

(1)啟動器在日光燈啟動時所起的作用。

(2)鎮(zhèn)流器在日光燈啟動時所起的作用。

(3)鎮(zhèn)流器在日光燈工作時所起的作用。[解析]日光燈在開始點亮?xí)r需要一個高出電源電壓很多的瞬時電壓。點燃后正常發(fā)光時，燈管電阻很小，只允許通過不大的電流，電流過大就會燒壞燈管，這時又要使加在燈管上的電壓大大低于電源的電壓，這兩個方面都需要利用L來達到，所以S3應(yīng)斷開。S2的作用相當(dāng)于啟動器，S1、S2閉合后，電路接通，L和燈管的燈絲中有電流通過，斷開S2，L中的電流發(fā)生變化，其兩端產(chǎn)生瞬時高壓，此電壓和電源電壓共同加在燈管兩端，使燈管中汞蒸氣放電發(fā)光，所以，本題的正確選項應(yīng)為C。[答案]

C鎮(zhèn)流器在燈管啟動時的作用是產(chǎn)生瞬時高壓，正常工作時的作用是降壓限流。2．工作過程閉合開關(guān)接通低壓直流電源后，電流通過初級線圈，鐵芯被磁化，吸引斷續(xù)器簧片，使初級線圈所在的回路斷開；由于瞬時無電流通過，鐵芯失去磁性，斷續(xù)器簧片又返回原位置，使初級線圈所在的回路再度接通。在這樣的反復(fù)過程中，初級線圈中的電流不斷變化，由此產(chǎn)生的自感電動勢會逐漸增至數(shù)百伏。由于次級線圈的匝數(shù)約為初級線圈的100倍，在次級線圈的兩端就會感應(yīng)出數(shù)萬伏的高壓。2．關(guān)于感應(yīng)圈下列說法不正確的是(

)A．感應(yīng)圈是利用自感現(xiàn)象來獲得高電壓的裝置

B．在工程中，感應(yīng)圈可作為大功率高壓電源使用

C．煤氣灶電子點火裝置，是利用感應(yīng)圈產(chǎn)生高電壓電火花來完成的

D．感應(yīng)圈的主要構(gòu)造包括繞在鐵芯上的兩個絕緣線圈及繼電器等[審題指導(dǎo)]解答本題要把握以下兩點：(1)知道感應(yīng)圈的基本結(jié)構(gòu)及主要元件作用。(2)深刻理解和準(zhǔn)確把握感應(yīng)圈的原理。1．(對應(yīng)要點一)如圖2－3－5所示為一個日光燈電路，主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器等元件組成。在日光燈正常的工作情況下，則 (

)圖2－3－5A．燈管兩端的燈絲跟鎮(zhèn)流器、啟動器、開關(guān)都是串聯(lián)的B．燈管在開始點燃時，需要一個很高的瞬時電壓，可通過使用鎮(zhèn)流器來達到這個要求C．燈管點燃發(fā)光后，鎮(zhèn)流器不再起作用D．燈管在點燃發(fā)光后，啟動器的兩個觸片是接觸的，啟動器繼續(xù)起作用解析：日光燈正常工作時，燈管內(nèi)氣體被擊穿而導(dǎo)電，此時啟動器與燈絲并聯(lián)，選項A錯誤；閉合開關(guān)，電壓加在啟動器兩極間，氖氣放電發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹，跟靜觸片接觸使電路接通，燈絲和鎮(zhèn)流器中有電流通過。電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分離，電路自動斷開。在電路突然斷開的瞬間，由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，方向與電源電動勢方向相同，動勢與電源電壓加在一起，形成一個瞬時高壓，加在燈管兩端，燈管中的氣體開始放電，于是日光燈成為電流的通路開始發(fā)光。日光燈開始發(fā)光后，由于交變電流通過鎮(zhèn)流器線圈，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，它總是阻礙電流的變化，這時的鎮(zhèn)流器起著降壓、限流的作用，保證日光燈正常發(fā)光。所以選項B正確。答案：B2．(對應(yīng)要點二)關(guān)于感應(yīng)圈的工作原理，下列說法正確的是 (

)A．感應(yīng)圈接通低壓交流電源后，在次級線圈產(chǎn)生數(shù)萬伏高壓B．感應(yīng)圈次級線圈接通低壓直流電源后，在初級線圈產(chǎn)生數(shù)萬伏高壓C．由于次級線圈的電流不斷變化，因此在初級線圈產(chǎn)生高壓D．由于初級線圈的電流不斷變化，因此在次級線圈產(chǎn)生高壓解析：感應(yīng)圈接通低壓直流電源后，由于磁力的不斷變化，而導(dǎo)致初級線圈所在回路不斷接通與斷開，從而使初級線圈電流變化，由于自感作用，初級線圈內(nèi)自感電動勢達數(shù)百伏，導(dǎo)致次級線圈兩端產(chǎn)生數(shù)萬伏的高壓，故選項A、B、C錯，D正確。答案：D(1)日光燈電路的構(gòu)造可以認(rèn)為鎮(zhèn)流器串聯(lián)在干路中，啟動器與日光燈管并聯(lián)，但在工作時，并聯(lián)部分只有一個元件正常工作，即啟動器接通時，燈管斷路，啟動器斷路