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第9章電子元件與用電器教案名稱:9.1電感鎮(zhèn)流器教學目標:1.了解電感實質(zhì)上就是由導(dǎo)線繞制的線圈,它是一種儲能元件。2.了解自感現(xiàn)象,學會計算自感電動勢。3.了解鎮(zhèn)流器的工作原理及功能。4.掌握電感元件的交直流特性,了解自感現(xiàn)象的應(yīng)用與危害。教學重點:掌握不同類型溫度傳感器的特點和應(yīng)用場合。教學難點:金屬熱電阻測溫原理及具體計算。教學方法:講授法、實驗觀察法、討論法教學準備:實驗器材:電源、電阻、開關(guān)、小燈珠、電感線圈、導(dǎo)線若干。多媒體材料:PPT課件。教學過程:一、導(dǎo)入新課:在電器和電路中,經(jīng)常能看到由導(dǎo)線繞制的線圈,這些線圈是什么元件,它在電路中有什么作用?。二、新課講解:(一)電感線圈電感本質(zhì)上是由外表絕緣的導(dǎo)線繞制的線圈,它是一種儲能元件,能將電能以磁場能的形式儲存起來。電感用符號L表示,國際單位亨利,簡稱亨(H)(二)觀察電感線圈對電路中電流變化的影響將電源、電阻、開關(guān)、小燈珠、電感線圈用導(dǎo)線連接成如圖所示電路,觀察閉合開關(guān)瞬間和斷開開關(guān)瞬間,小燈珠A和小燈珠B的發(fā)光情況,歸納你所觀察到的實驗現(xiàn)象。接通電路瞬間,小燈珠A逐漸點亮,說明電感線圈對電流增大有阻礙作用;斷開電路瞬間,小燈珠A逐漸熄滅,說明電感線圈對電流減小有阻礙作用。歸納總結(jié):電感線圈總是阻礙線圈中電流發(fā)生變化。(三)自感與自感電動勢自感:電感線圈由于自身電流發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢阻礙自身電流變化的現(xiàn)象稱作自感現(xiàn)象。自感電動勢:自感現(xiàn)象中線圈中產(chǎn)生的電動勢稱作自感電動勢。自感電動勢的計算:L是自感系數(shù),即電感,國際單位亨利(H)自感電動勢的大小與線圈中電流的變化率成正比。自感電動勢總是阻礙線圈中電流的變化。(四)電感元件的應(yīng)用鎮(zhèn)流器:鎮(zhèn)流器是是一個自感系數(shù)L很大的鐵芯線圈,它利用自感原理在熒光燈電路中發(fā)揮作用。熒光燈啟動時,鎮(zhèn)流器利用自感線圈失電產(chǎn)生的瞬間高壓將燈管內(nèi)的水銀蒸氣擊穿導(dǎo)電,熒光燈正常工作時,鎮(zhèn)流器利用自感線圈對交流電的阻礙作用,在電路中發(fā)揮降壓限流作用,保護燈管正常工作。濾波器:由于自感原因,電感元件具有“通低頻阻高頻”的特性,通常與電容或電阻元件配合組成濾波電路。在濾波電路中,電感元件串聯(lián)在電路中阻止高頻成份輸出,電容元件為高頻成份提供旁路,從而起到減小輸出電壓波動的效果。變壓器:變壓器同樣是由電感線圈組成的裝置,變壓器至少有兩組線圈構(gòu)成,與電源相連的線圈稱為原線圈,與負載相連的線圈為副線圈,原、副線圈繞制在同一組鐵芯上,它們通過磁場耦合,原線圈將電能轉(zhuǎn)換成磁場能,副線圈將磁場能轉(zhuǎn)變成電能,實現(xiàn)能量傳遞。如果變壓器中原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為N1和N2,則原副線圈壓之比 原副線圈的電流之比(五)應(yīng)用拓展:如何避免自感現(xiàn)象對電路的危害在電路中,電感元件通常用來濾波,或者用來實現(xiàn)交流信號耦合,傳遞能量。對自感系數(shù)比較大的電感線圈,當線圈中的電流發(fā)生變化時,將產(chǎn)生較大的自感電動勢,特別是當流過電感的電流減小時,線圈產(chǎn)生的自感電動勢與電源電壓迭加,很有可能損壞電路元件,這時候有必要在電路中添加一些保護電路,釋放電感元件產(chǎn)生的瞬間脈沖,保護電路中其它元件。(a)圖開關(guān)電源中的尖峰吸收電路和(b)圖中與電磁繼電器線圈并聯(lián)的旁路二極管,都是用來釋放電感線圈產(chǎn)生的瞬間脈沖的保護電路。三、課堂小結(jié):知識梳理:電感是一種儲能元件,也是實現(xiàn)電能與磁場能相互轉(zhuǎn)換的一種裝置;當流經(jīng)電感的電流發(fā)生變化時,在電感元件兩端會產(chǎn)生自感電動勢阻止電感自身電流變化,因此電感元件具有“通低頻阻高頻”的特性;電感元件在電路中可以用來實現(xiàn)儲能、交流信號耦合、濾波等功能。重點強調(diào):電感產(chǎn)生的自感電動勢大小取決于電感本身的自感系數(shù)和電感中電流變化的快慢,與電感線圈中電流本身的大小沒有關(guān)系。四、課后練習及作業(yè)布置1.按下電蚊拍開關(guān),從電池輸出的直流電壓通過電蚊拍的內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換為高達2000伏特以上的電壓。猜想下電蚊拍中是否包含電感元件?查閱資料,驗證你的猜想。2.變壓器是利用電感元件實現(xiàn)電能與磁場能相互轉(zhuǎn)換的一種裝置,理論上變壓器的轉(zhuǎn)換功率越大,變壓器中
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