新步步高高二物理沪科版选修3-2学案：18自感现象与日光灯含解析

《新步步高高二物理沪科版选修3-2学案：18自感现象与日光灯含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学案8自感现象与日光灯［目标定位］1•能分析通电自感和断电自感现象2能写出自感电动势的表达式，知道自感系数的决定因素.3.了解自感现彖中的能量转化.4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理.基础自学落实重点互动探究知识•探究—、日光灯电路［问题设计］按图1所示电路连接日光灯电路，闭合开关，观察日光灯的发光过程，简单叙述其工作原理.答案(1)闭合开关，电源把电压加在起辉器的两极，起辉器内筑气放电产生热量从而使起辉器内双金属片接触，电路导通.(2)电路接通后，起辉器中氛气停止放电，温度降低，双金属片分离，瞬间切断的电流使镇流器产生瞬时商压，使灯管内气体导电而发光.(3)

2、日光灯正常发光时，镇流器起降压限流作用，保证日光灯正常工作.［要点提炼］1.口光灯电路包括日光灯管、镇流器、起辉器、开关、导线等.2.起辉器的作用为自动开关.3.镇流器是一个带铁心的多匝线圈，在启动吋提供瞬吋高压,点燃灯管之后起到降压限流的作用.二、自感现象［问题设计］1.通电自感：如图2所示，开关S闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同？图2答案灯泡金立即正常发光，灯泡內逐渐亮起来.1.断电自感：如图3所示，先闭合开关使灯泡发光，然后斷开开关.图3(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向有何关系？(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分

3、析上述两种现象的原因是什么？答案(i)s闭合时，灯泡A中电流向左，S断开瞬间，灯泡A中电流方向向右，所以开关S断开前后，流过灯泡的电流方向相反.(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈屮产生的感应电流比原线圈中的电流大•要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡•而当线圈电阻大于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭.［要点提炼］自感现象是指当通过线圈的电流发生变化吋，在线圈中引起的电磁感应现象.1.当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向担反；2.对通电自感和断电自感现彖的分析自感电动势总是阻區线圈中电流的变化，但不能阻

4、止线圈中电流的变化.⑴通电瞬间口感电动势阻碍电流的增加，与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮，直到稳定.通电瞬间自感线圈处相当于断路，电流稳定时自感线圈相当于导体.(2)以图3电路为例，断电吋自感线圈处相当于电源，若断电前，自感线圈电流大小b大于灯泡的电流厶则灯会闪亮一下再熄灭；若断电前自感线圈中的电流〃•小于或等于灯泡中的电流厶则灯泡不会闪亮，而是逐渐熄灭.要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.三、自感电动势的大小1•口感电动势的大小跟线圈内磁通量变化率和线圈本身的口感特性有关.2.自感电动势E的表达式：E=L^.其屮厶是自感系数，简称自感或电感，单位:亨到，符号:旦」

5、mH=lQ-3H；1uH=10~6H.3.决定因素：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁心等因素有关,与E、AA&等无关.典例精析一、日光灯电路的分析【例1】人和厶分别是日光灯的灯管和镇流器，如果按图4所示的电路连接，下列关于日光灯发光情况的叙述中，正确的是（）A图4A.只把$接通，S2、S3不接通，日光灯就能正常发光B.把$和S?接通后，S3不接通，口光灯就能正常发光C.S3不接通，接通S］和S2后再断开S2，日光灯就能正常发光D.当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光解析A选项：只接通S

6、,灯管两端不能产生瞬时高压，日光灯不能点燃，A错误；B选项：$和S2

7、接通，S2不断开，日光灯被短路，电压为零，镇流器也不能产生断电自感电动势，日光灯不能点燃，B错误；C选项：$和S2接通，再斷开S2,镇流器产生自感电动势，与外加电压一起形成瞬时高压，使日光灯点燃而正常发光，C正确；D选项：日光灯正常发光后，再接通S3,镇流器被短路，不再起限流和降压作用，加在灯管两端的电压将达到220V,灯管将会烧坏，D错误.答案C二、自感现象的分析【例2】如图5所示，电感线圈厶的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，0、弘是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻心阻值约等于用的两倍，则（）A•闭合开关S吋,B.闭合开关S时,C.断开开关S时,D.断开开

8、关S时,la.s同时达到最亮，且s更亮一些S、S均慢慢亮起来，且S更亮一些厶A慢慢熄灭，S马上熄灭S慢慢熄灭，Lb闪亮后才慢慢熄灭解析由于灯泡s与线圈厶串联，灯泡s与电阻尺2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以厶B先亮，A、B错误；由于La所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即乙更亮一些，；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从厶减小，故S慢慢熄灭，山闪亮后才慢慢熄灭，C错误、D正确.答案D针对训练如图6所示，厶