正文描述:《自感现象、日光灯;涡流、电磁灶》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、【本讲教育信息】一、教学内容选修3-2第一章第5、6节自感现象、日光灯;涡流、电磁灶二、考点点拨自感现象、日光灯、涡流、电磁灶是电磁感应的应用,在高考当中时有考查,主要以选择题形式出现。三、跨越障碍(一)自感现象由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。1.自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势。2.自感电动势的作用:总是阻碍导体中原来电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用。3.自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,当原来电流增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来电流减小时,自感电动势
2、与原来电流方向相同。4.自感现象中磁场的能量:在断电自感现象中,线圈在通有电流时,线圈中储存有能量。在断开电路时,与线圈并联的灯泡不会马上熄灭,这就是线圈中储存的能量释放了出来,有电流时就有磁场,就有能量储存,无电流时无磁场,就没有能量储存,因此可以认为该能量储存于磁场中。在自感现象中,自感电动势的大小由哪些因素决定?线圈自感系数由什么决定?自感电动势的大小与电流变化的快慢和线圈构造有关。自感系数只与其本身因素有关,与其他外界因素无关。知识与规律:1.自感电动势,由于磁通量的变化是电流的变化引起的,故此自感电动势的大小与电流变化的快慢有关,也可表示
3、为,式中L称为自感系数。2.自感系数:是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量,简称为自感或电感,用L表示。(1)大小:线圈越长、越粗,匝数越多,自感系数越大,线圈有铁芯时比无铁芯时自感系数要大得多。(2)单位:亨利,简称亨(H),如果通电线圈的电流在ls内改变1A时产生的自感电动势是lV,这个线圈的自感系数就是1亨.1H=103mH=106。说明:1.不同线圈在电流变化一致的情况下,自感电动势不同,说明自感电动势与线圈构造有关。2.自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量,只与其本身因素有关,与其他外界因素无关。(二)日光灯日光灯主要由灯
4、管、镇流器、起辉器三部分组成。起辉器与灯管并联,镇流器与灯管串联。各部件的作用:(1)灯管:灯管两端有灯丝,管内充有微量的氩和稀薄汞蒸气,管壁上涂有荧光粉,两灯丝间的气体导电时发出紫外线,紫外线使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光。(2)镇流器:镇流器是一个带铁芯的线圈,其圈数很多且为闭合线圈,自感系数很大,作用:日光灯启动时,利用自感现象产生瞬时的高电压;日光灯正常发光时,利用自感现象,对灯管起到降压限流的作用。(3)起辉器:其构造如图所示,它是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有两个电极,一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的U形动触片,它的作
5、用是:当开关闭合时,电源把电压加在起辉器两极上,使氖气放电发出辉光,辉光产生热量使U形动触片膨胀伸长,跟静触片接触而把电路导通,于是镇流器中的线圈和灯管内的灯丝中就有电流通过,电路接通后,起辉器中的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分离,电路自动断开,在电路突然中断的瞬间,镇流器线圈因自感现象产生一个瞬时高压,这个高压与电源电压共同加在灯管两端,使灯管中的水银蒸气开始导通,使日光灯发光。日光灯的工作原理(1)启动:开关闭合后,电源电压加在起辉器两极间,使氖气放电,发辉光,产生热量,使U形动触片膨胀,跟静触片接触把电路接通,电路接通后,氖气停
6、止放电,U形动触片冷却收缩,两触片分开,电路断开,电路断开瞬间,镇流器产生很高的自感电动势。(2)正常发光:日光灯正常发光时,镇流器与两灯丝及灯管内的汞蒸气组成闭合电路,由于镇流器的线圈产生自感现象,阻碍通过灯管的电流变化,起降压限流作用,确保日光灯正常工作。说明:1.日常灯启动时,需要一个瞬时高电压,这个高电压是由镇流器产生的自感电动势与电源电压叠加后产生的。当灯管启动后,它的电阻变得很小,只允许通过较小的电流,需要使加在它两端的电压变小。由于灯管通过的是交变电流,通过镇流器线圈的电流在不断变化,镇流器的线圈会产生自感电动势,阻碍电流的变化,这时
7、镇流器起给灯管降压限流的作用,保证日光灯正常发光。2.起辉器是为镇流器产生瞬时自感高压而服务的。在动、静触片间并联有一个电容器,它的作用是在动、静触片分离时避免产生火花而烧坏触片,没有电容器,启动器也能工作。【典型例题】例l:多匝线圈L的电阻和电池内阻不计,两个电阻的阻值都是R,开关S原来是断开的,电流,今合上开关S将一电阻短路,于是线圈中有自感电动势产生,此电动势A.有阻碍电流的作用,最后电流由减小到零B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于C.有阻碍电流增大的作用,因而电流将保持不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2解析:开关S由断开
8、到闭合瞬间,回路中的电流要增大,因而在L上要产生自感电动势,阻碍引起它的电流的变化,但阻碍不是阻止,电流仍要增大,而达到稳
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