高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第3节 自感现象的应用教学案 鲁科版选修3-2

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1、第3节自感现象的应用1.日光灯发光原理：日光灯管内有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁涂有荧光物质，管内气体被击穿导电，炽热灯丝释放大量电子，电子与汞原子碰撞放出紫外线，荧光物质在紫外线的照射下发出可见光。2．启动器相当于自动开关，断开时，镇流器发生自感产生瞬时很大的自感电动势与电源一起加在灯管两端，形成瞬时高压，击穿灯管内气体，灯管发光；稳定时镇流器降压限流。3．感应圈由初级线圈和次级线圈组成，次级线圈匝数多，在断续器的作用下初级线圈电流不断变化，次级线圈感应出数万伏高电压。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、日光灯与镇流器1．日光灯的组成及电路图完

2、整的日光灯电路包括日光灯管、镇流器、启动器、开关等主要部件。其电路如图231所示：图2312．日光灯主要元件的构造及作用构造原理、作用启动器电容器、动触片、静触片启动时将电路瞬时接通后断开灯管灯管、灯丝、氩和汞蒸气高压将管内气体击穿，释放电子与汞原子碰撞发出紫外线使荧光物质发光镇流器自感系数很大的线圈启动时形成瞬时高电压，工作时降压限流二、感应圈非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。1．工作原理利用自感现象用低压直流电源来获得高电压。2．结

3、构主要由直接绕在铁芯上的初级线圈和接在放电器上的次级线圈构成。3．用途在物理、化学实验室里可以作为小功率高压电源，在汽车发动机、煤气灶电子点火装置中产生高压电火花完成点火工作。三、自感现象的其他应用1．其他应用在广播电台和电视台的无线电设备中，用自感线圈和电容器组成振荡电路来发射电磁波；在收音机和电视机中，同样也用振荡电路来接收电磁波。另外，电焊机也利用了自感现象，使焊条与工件之间的空隙产生电弧火花，使工件局部熔化。2．危害在电路中，开关断开时产生电弧火花，烧坏开关或造成安全隐患。1．自主思考——判一判(1)日光灯中的灯管、镇流器、启动器都是串联的。(×)

4、(2)启动器在日光灯工作时的作用相当于一个开关。(√)(3)镇流器工作时，其作用就是限压限流。(×)(4)感应圈的工作原理是电磁感应。(√)2．合作探究——议一议(1)日光灯灯管两端的电极是相通的吗？提示：两端的电极不相通，灯管两端有电极，中间有水银蒸气。(2)利用感应圈可以由低电压获得高电压，能否由小功率来获得大功率？提示：不能。根据能量守恒定律，感应圈向外输出的能量不可能大于输入的能量，即输出功率不可能大于输入功率。(3)在加油站附近为什么要禁止用手机接打电话？提示：加油站附近空气中汽油的浓度较高，在用手机接打电话时，电话电路中有可能由于自感产生电火花

5、，引起危险。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。日光灯的工作原理1．日光灯管的发光原理灯管内充有微量氩和稀薄汞蒸气。两端有灯丝，内壁涂有荧光物质。其发光原理见如下流程：⇒⇒⇒⇒⇒图2322．日光灯工作的三个阶段(1)开关闭合后，启动器中氖气放电发出辉光，辉光产生的热量使动触片与静触片接触，使灯丝和镇流器线圈中有电流流过，使灯丝预热。(2)电路接通后，启动器中的氖气停止放电发光，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开

6、的瞬间，由于通过镇流器的电流急剧减小，会产生很大的自感电动势，方向与原来的电压方向相同，自感电动势与电源电压一起加在灯管两端，形成一个瞬时高电压，使灯管中的气体击穿，于是日光灯开始发光。(3)日光灯正常发光后，由于交变电流通过镇流器线圈，线圈中会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化，镇流器起降压限流的作用，保证日光灯正常发光。[特别提醒](1)日光灯灯管内的气体电离需要高压，是通过镇流器发生自感现象实现的。(2)当日光灯正常工作时需要的是低压，此时镇流器起到降压限流的作用。[典例]　(多选)如图233为日光灯电路，关于该电路以下说法中正确的是(　　)图233

7、A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源[思路点拨]→→―→―→[解析]　日光灯中镇流器在日光灯启动时产生一个瞬时高压，击穿了灯管中的稀薄气体导电，而在日光灯正常发光后，镇流器产生自感电动势使灯管两端的电压低于电源电压，故A、B均正确。日光灯只能用交流电源供电

8、，正常发光后启动器是断开的，故C、D均错。[答案]　AB日光灯电路