2017-2018学年高中物理第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：日光灯管内冇微量的氮和稀薄的汞蒸气，灯管内壁涂冇荧光物质，管内气体被击穿导电，炽热灯丝释放人量电子，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.启动器和当于自动开关，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。课前口主学习，基稳才能楼高一、口光灯与镇流器1

2、.日光灯的组成及电路图完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2-3-1所示：启动器©灯管镇流器6〜b220V图2-3-12.口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、蹴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1.工作原理利用口感现象用低压直注电源来获得高电压。2.结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

3、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；在收音机和电视机屮，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.危害在电路屮，开关断开时产生电弧火花，烧坏开关或造成安全隐患。1.自主思考一一判一判(1)H光灯屮的灯管、镇流器、启动器都是串联的。(x)(2)启动器在日光

4、灯工作时的作用相当于一个开关。(J)(3)镇流器工作时，其作用就是限压限流。(X)(4)感应圈的工作原理是电磁感应。(J)2.合作探究一一议一议(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，屮间有水银蒸气。(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

5、由于自感产生电火花，引起危险。课堂讲练设计，举•能通类题日光灯的工作原理Q通知识1.日光灯管的发光原理灯管内充有微量氮和稀薄汞蒸气。两端有灯丝，内準涂有荧光物质。其发光原理见如下流程：气体击穿而导电今①灯丝释放电子=>②电子碰撞汞原子=>③紫外线=>④紫外线照射荧光物质今⑤可见光日光灯管发光愎理示盘图图2-3-21.日光灯工作的三个阶段(1)开关闭合后，启动器中筑气放电发出辉光，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，启动器屮的氛气停止放电发光，U形动触片冷却收缩

6、，两个触片分离,电路口动断开。在电路突然断开的瞬间，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，方向与原來的电压方向相同，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，于是口光灯开始发光。(3)0光灯正常发光后，由于交变电流通过镇流器线圈，线圈屮会产生自感电动势，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彖实现的。(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。Q通方

7、法［典例］(多选)如图2-3-3为日光灯电路，关于该电路以下说法中正确的是()警启动器fTYYL图2-3-3A.启动过程屮，启动器断开瞬间镇流器/产生瞬时高压A.日光灯正常发光后，镇流器厶使灯管两端电压低于电源电压B.日光灯正常发光后启动器是导通的C.图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源［思路点拨］

8、启动时I-丽器接通再断开1-1镇流器产生痢7髙庄正常发光后镇流器自感电动势I启动器保持断井［解析］日光灯屮镇流器在FI光灯启动时产生一个瞬时高压，击穿了灯管屮的稀薄气体导电，而在日光灯正常发光后，镇流器产生自感电动势

9、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，正常发光后启动器是断开的，故C、D均错。［答案］AB日光灯电路的分析方法1e(1)电路连接：日光灯电路屮，镇流器与灯管串联，启动器与灯管并联。1I(2)各部分作用：启动器起开关作用；镇流器点燃灯管时提供高压，灯管正常发光时限:压；灯管能够发光。: