2017沪科版高中物理选修（3-2）1.5《自感现象与日光灯》word教案

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1、课时计划课题自感现象和日光灯课堂类型新授课课时1累计课时教学目标（一）知识与技能知道什么是自感现象，知道自感电动势能在实验室组成日光灯电路并完成相关的实验知道日光灯电路的工作原理（二）过程与方法知道日光灯电路各元件的作用会进行自感现象的实验的有关操作能对自感现象中的现象进行分析（三）情感态度与价值观能举例说明生活和生产中的自感现象知道生活和技术中是怎样应用自感现象的，又是怎样避免其负面影响的教学重点及难点重点：自感现象、自感电动势、日光灯电路的工作原理难点：自感电动势、日光灯电路的工作原理主要教学方法实验探究、分析法

2、、讲授法教具电池、滑动变阻器、开关、小灯泡、电感、导线教学过程及时间分配主要教学内容日光灯是我们生活中常用的照明灯具，那么你知道日光灯的构造和组成元件的作用吗？探究日光灯电路实验探究一按右图组装日光灯电路进行试验1、闭合开关，观察日光的发光过程2、断开开关，拆除启辉器和整流器；在闭合开关，灯管还能发光吗？3、通过示波器来观察启动前后电压的变化1、发光前会闪烁，之后正常发光后2、不发光3、镇流器会激发极高的瞬时电压，镇流器是一个带铁心的多匝线圈，那么它是如何产生瞬时高雅的？实验探究二1、闭合开关S，调节滑动变阻器使两个

3、灯泡的亮度相同，再断开开关S。2、再次闭合开关S，仔细观察，两只灯泡在电路接通瞬间发光情况有什么不同？接有线圈的灯泡开始发光较暗。实验探究三接通电路，闭合开关S，待灯泡正常发光后，再断开电路，观察灯泡在电路断开瞬间的发光情况。开关闭合时，灯泡逐渐变亮；开关断开时，灯泡逐渐变暗，最后熄灭。分析论证实验探究二中，电路闭合前，线圈中磁通量为零。在接通电路瞬间，线圈中的磁通量突然增加。根据电磁感应，只要线圈中的磁通量发生变化，线圈中就会产生感应电动势。根据楞次定律，线圈中的感应电动势阻碍线圈中的电流的增大。这样，通过与线圈相

4、连的灯泡的电流只能缓慢增加，故灯泡开始发光时较暗，直到线圈中的磁通量不在变化，灯泡才正常发光。与滑动变阻器相连的灯泡，电路一接通就能正常发光。物理学中，把由于导体本身的电流发生变化而产生电磁感应现象叫做自感现象。自感现象中产生的电动势叫做自感电动势。实验探究三中，开关闭合时，线圈中的电流从无到有，导体中的电场力做功，将电能转化成线圈中磁场的能；开关断开时，线圈中的电流从有到无，磁场的能有转化成电能。分析论证自感电动势的大小由法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小正比于穿过线圈的磁通量的变化率，而磁通量的变化率跟线圈中电

5、流的变化率成正比，所以可得：式中L是比例系数，叫做自感系数，简称电感。单位：亨利简称：亨，符号：H线圈的自感系数跟线圈的大小、几何形状、有无铁心以及匝数有关。线圈的横截面积越大、线圈越长、匝数越多，它的自感系数越大；有铁芯和无铁芯其自感系数差别很大。自感现象的应用——日光灯的原理日光灯就是利用自感现象的例子。灯管的两端各有一个灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的天然汞蒸汽，灯管内壁涂有荧光物质。当灯管内的气体被击穿而导电时，灯管两端的灯丝就会释放出大量的电子，这些电子与汞原子碰撞而放出紫外线，涂在灯管内的荧光物质在紫外线

6、的照射下发出可见光，根据不同的需要充以不同的气体，并在管的内壁上涂上不同的荧光物质，就可制造出不同颜色的日光灯了。日光灯的电路图如下图所示：其中：启动器的作用是当开关闭合时电源把电压加在启动器两极间，使氖气放电发出辉光，辉光产生的热量使U形触片膨胀伸长接触静片而电路导通，于是镇流器中的线圈和灯管中的灯丝就有电流通过，电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形触片冷却收缩，电路断开，镇流器线圈因自感产生一个瞬时高压，这个高压加上电源两端的电压一起加在灯管的两端，使水银蒸汽开始放电导通，使日光灯发光。在启动器两触片间还并联

7、了一个电容，它的作用是在动静触片分离时避免产生火花而烧毁，没有电容器，启动器也能正常工作，日光灯启动后，启动器就不需要了。镇流器就是一个自感系数很大的线圈，在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压，在日光灯正常发光时，利用自感现象起降压限流的作用。板式设计作业布置教学后记