高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第3節(jié) 自感現(xiàn)象的應(yīng)用課件 魯科版選修3-2

第3節(jié)自感現(xiàn)象的應(yīng)用 記 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1知道普通日光燈的組成和電路圖2知道啟動(dòng)器和鎮(zhèn)流器的構(gòu)造和工作原理. 3了解感應(yīng)圈的工作原理和應(yīng)用4會(huì)用自感知識(shí)分析、解決一些簡(jiǎn)單問題 學(xué) 基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué) 1日光燈的構(gòu)造及電路圖：完整的日光燈電路包括日光燈管、_、啟動(dòng)器、開關(guān)等主要部件其電路如圖所示2日光燈的發(fā)光原理：首先高壓將燈管內(nèi)氣體_，氣體導(dǎo)電電阻很小，所以燈管正常發(fā)光時(shí)所需的電壓_220 V.一、日光燈與鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器擊穿小于 3鎮(zhèn)流器(1)構(gòu)造：鎮(zhèn)流器主要是由自感系數(shù)_的線圈構(gòu)成(2)作用：?jiǎn)?dòng)時(shí)，鎮(zhèn)流器在燈管兩端形成_，擊穿氣體，使燈管發(fā)光；正常發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起_作用，以免燒壞燈管4啟動(dòng)器(1)構(gòu)造：?jiǎn)?dòng)器主要是由電容器、_和雙金屬片制成的_構(gòu)成(2)作用：在開關(guān)閉合后，使電路短暫接通，再將電路斷開很大瞬時(shí)高壓降壓限流靜觸片玻璃泡 1工作原理：利用自感現(xiàn)象用_電源來獲得高電壓2結(jié)構(gòu)：主要由直接繞在鐵芯上的_和接在放電器上的_構(gòu)成3用途：在物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)里可以作為小功率_電源，在汽車、煤氣灶點(diǎn)火裝置中產(chǎn)生_電火花完成點(diǎn)火工作二、感應(yīng)圈低壓直流初級(jí)線圈次級(jí)線圈高壓高壓 1應(yīng)用：在廣播電臺(tái)和電視臺(tái)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(jī)和電視機(jī)中，同樣也用振蕩電路來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_，使工件局部熔化2危害：在電路中，開關(guān)斷開時(shí)產(chǎn)生電弧火花，燒壞開關(guān)或造成安全隱患三、自感現(xiàn)象的其它應(yīng)用振蕩電路電弧火花 悟 名師指點(diǎn) 1燈管：當(dāng)兩燈絲間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，紫外線使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見光2啟動(dòng)器啟動(dòng)器的主要作用是通過它的接通和斷開過程，使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生與電源電壓方向相同的、高出電源電壓很多的瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而點(diǎn)燃日光燈它相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開關(guān)一、日光燈各組成部分的作用 3鎮(zhèn)流器(1)在燈管啟動(dòng)時(shí)：鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個(gè)高出電源電壓很多的瞬時(shí)電壓，而燈管內(nèi)氣體需要一個(gè)比220 V高得多的電壓，才能被“激活”，使日光燈內(nèi)的氣體導(dǎo)電而被點(diǎn)燃(2)在日光燈啟動(dòng)后：因?yàn)槿展鉄舻碾娮枳兊煤苄。辉试S通過不大的電流，否則就會(huì)將燈管燒毀，這時(shí)要求加在燈管兩端的電壓低于電源電壓，此要求也是通過鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)的此時(shí)，鎮(zhèn)流器的作用是“降壓限流” 1日光燈鎮(zhèn)流器的作用有()A啟動(dòng)器觸片接通時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓B工作時(shí)，降壓、限流、保證日光燈正常工作C工作時(shí)，使日光燈管的電壓穩(wěn)定在220 VD工作時(shí)，不準(zhǔn)電流通過日光燈管 2如圖所示電路，關(guān)于啟動(dòng)器的作用，以下說法正確的是()A日光燈啟動(dòng)時(shí)，為燈管提供瞬時(shí)高壓B日光燈正常工作時(shí)，起降壓限流作用C起到一個(gè)自動(dòng)開關(guān)作用D啟動(dòng)器內(nèi)的電容器毫無作用答案：C 1啟動(dòng)：開關(guān)閉合后，電源電壓加在啟動(dòng)器兩極之間，使氖氣放電發(fā)出輝光輝光產(chǎn)生的熱量使U形動(dòng)觸片膨脹，跟靜觸片接觸使電路接通電路接通后，氖氣停止放電，U形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩觸片分開，電路斷開電路斷開的瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與原電壓方向相同，共同加在燈管兩端，使汞蒸氣放電，日光燈開始工作2正常發(fā)光：日光燈正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器與兩燈絲及燈管內(nèi)的汞蒸氣組成電路，由于鎮(zhèn)流器的線圈的自感現(xiàn)象，阻礙通過燈管的電流變化，起降壓限流作用，確保日光燈正常工作二、日光燈的工作原理 3如圖所示的四個(gè)日光燈的接線圖中，S1為啟動(dòng)器，S2為開關(guān)，L為鎮(zhèn)流器能使日光燈正常發(fā)光的是() 解析：日光燈工作時(shí)，電流通過鎮(zhèn)流器、燈絲和啟動(dòng)器構(gòu)成回路，使啟動(dòng)器發(fā)出輝光，相當(dāng)于啟動(dòng)器短路接通，同時(shí)電流加熱燈絲，燈絲發(fā)射電子，鎮(zhèn)流器起控制電流的作用，之后啟動(dòng)器斷開瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)一個(gè)高電壓加在燈管兩端，燈管中的氣體放電、發(fā)光，此時(shí)啟動(dòng)器已無作用所以啟動(dòng)器可用手動(dòng)的開關(guān)來代替(實(shí)際操作時(shí)，因啟動(dòng)器丟失或損壞時(shí)，可手持帶絕緣皮的導(dǎo)線短接啟動(dòng)器然后再斷開)另外，D圖的錯(cuò)誤是不能讓燈管的燈絲短路故正確答案為AC答案：AC 三、感應(yīng)圈的工作原理 4在無線電技術(shù)中，常有這樣的要求，有兩個(gè)線圈，要使一個(gè)線圈中有電流變化時(shí)對(duì)另一個(gè)線圈幾乎沒有影響，在圖電路中它們的安裝符合要求的是() 解析：根據(jù)螺線管通電后的磁感線的分布情況，以及螺線管的排列位置，A、B、C選項(xiàng)中都會(huì)出現(xiàn)互感，只有D選項(xiàng)可以消除互感的影響答案：D 講 典例精析 在日光燈工作原理中，如圖所示日光燈工作原理的理解和辨析 (1)開關(guān)合上前，啟動(dòng)器的靜金屬片和動(dòng)金屬片是_(填“接通的”或“斷開的”)；(2)開關(guān)剛合上時(shí)，220 V交流電壓加在_之間，使氖泡發(fā)出輝光；(3)日光燈啟動(dòng)瞬間，燈管兩端的電壓_220 V(填“高于”“等于”或“小于”)；(4)日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片_(填“接通”或“斷開”)，鎮(zhèn)流器起著_的作用， 保證日光燈正常工作；(5)啟動(dòng)器中的電容器能_，沒有電容器，啟動(dòng)器也能工作 解析：日光燈按原理圖接好電路后，當(dāng)開關(guān)閉合，電源把電壓加在啟動(dòng)器的兩金屬片之間，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U形動(dòng)片膨脹，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，電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，U形片冷卻后收縮恢復(fù)原狀，兩金屬片分離電路斷開，由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與原電壓方向相同，很高的自感電動(dòng)勢(shì)加上原電源電壓加在燈管兩端，使管內(nèi)汞氣體導(dǎo)電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光粉發(fā)光，燈管被點(diǎn)燃 日光燈使用的是正弦交流電，電流的大小和方向都隨時(shí)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，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它的作用總是阻礙電流的0變化，這時(shí)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啟動(dòng)器中的電容器能使動(dòng)靜片脫離時(shí)避免產(chǎn)生電火花而燒毀啟動(dòng)器，沒有電容器，同樣能工作，當(dāng)日光燈正常點(diǎn)燃后，啟動(dòng)器不再起作用，就是摘去了也不影響日光燈的發(fā)光答案：(1)斷開的(2)啟動(dòng)器的兩電極(3)高于(4)斷開降壓限流(5)避免產(chǎn)生電火花 11：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() 解析：本題考查自感線圈的應(yīng)用根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲須預(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，B項(xiàng)中燈管和電源斷開， B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中鎮(zhèn)流器與燈管斷開， 無法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中，燈絲左、右端分別被短接，無法預(yù)熱放出電子，不能使燈管中氣體導(dǎo)電，D項(xiàng)錯(cuò)誤只有A項(xiàng)是正確的，故正確答案為A答案：A 辨 易錯(cuò)疑難 下列屬于自感現(xiàn)象的是()A電焊機(jī)產(chǎn)生的電弧火花B拔下家用電器的電源插頭看到電火花C大型電動(dòng)機(jī)斷開開關(guān)產(chǎn)生電弧火花D用高頻交流電焊接自行車零件思路點(diǎn)撥：審題時(shí)要注意選擇的現(xiàn)象應(yīng)符合兩個(gè)特點(diǎn)：一是屬電磁感應(yīng)現(xiàn)象，二是由自身電流變化引起自 感 現(xiàn) 象 的 其 他 應(yīng) 用 解析：電焊時(shí)電流減小引起的自感現(xiàn)象產(chǎn)生電弧火花，使金屬熔化，冷卻后就融為一體了，故選項(xiàng)A正確；把電路中開關(guān)斷開，就會(huì)在電路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，使開關(guān)的閘刀與固定夾片之間的空氣電離，產(chǎn)生電火花，故選項(xiàng)B、C正確高頻交流電焊接自行車零件是渦流的典型應(yīng)用，D錯(cuò)答案：ABC 21：下列利用了感應(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)火裝置C自動(dòng)設(shè)備中的延時(shí)繼電器D物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的小功率高壓電源 解析：煤氣灶電子點(diǎn)火裝置、汽車發(fā)電機(jī)點(diǎn)火裝置都是利用感應(yīng)圈產(chǎn)生的高壓電火花來完成點(diǎn)火工作的，A、B正確物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的小功率電源是利用感應(yīng)圈通過低壓直流電源獲得高電壓，D正確延時(shí)繼電器是利用線圈的電磁感應(yīng)來正常工作的，沒有用到感應(yīng)圈，C錯(cuò)誤答案：ABD 練 隨堂演練 1關(guān)于鎮(zhèn)流器下列說法正確的是()A鎮(zhèn)流器是一個(gè)自感系數(shù)L很小的線圈B鎮(zhèn)流器是帶有鐵芯的匝數(shù)很多、自感系數(shù)很大的線圈C鎮(zhèn)流器對(duì)日光燈管正常工作可有可無D以上說法都不正確答案：B 2關(guān)于日光燈電路的連接下列說法正確的是()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)于開關(guān)答案：ABD 3關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的下列說法中正確的是()A線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大B對(duì)于某一線圈，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化量C一個(gè)線圈的電流均勻增大，這個(gè)線圈自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)都不變D自感電動(dòng)勢(shì)總與原電流方向相反 答案：C 4下列關(guān)于日光燈啟動(dòng)器的說法，正確的是()A日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器處于導(dǎo)通狀態(tài)B日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器處于斷開狀態(tài)C啟動(dòng)器在日光燈啟動(dòng)過程中，先是接通電路預(yù)熱燈絲，然后切斷電路，靠鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)高壓點(diǎn)燃燈管D日光燈正常工作時(shí)，取下啟動(dòng)器，日光燈仍正常工作答案：BCD 解析：鎮(zhèn)流器在日光燈啟動(dòng)階段產(chǎn)生瞬時(shí)高壓日光燈正常工作時(shí)，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用，B項(xiàng)對(duì)，A項(xiàng)錯(cuò)；日光燈正常工作時(shí)，啟動(dòng)器中的兩個(gè)觸片是分離的，這時(shí)將啟動(dòng)器取下，日光燈照常工作，選項(xiàng)C對(duì)；日光燈中柔和的白光是紫外線照射到管壁上的熒光粉而發(fā)出的，D項(xiàng)錯(cuò)答案：BC 謝謝觀看！