《高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第3節(jié) 自感現(xiàn)象的應用課件 魯科版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第3節(jié) 自感現(xiàn)象的應用課件 魯科版選修3-2(42頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié)自感現(xiàn)象的應用 記 學習目標 1知道普通日光燈的組成和電路圖2知道啟動器和鎮(zhèn)流器的構造和工作原理. 3了解感應圈的工作原理和應用4會用自感知識分析、解決一些簡單問題 學 基礎導學 1日光燈的構造及電路圖:完整的日光燈電路包括日光燈管、_、啟動器、開關等主要部件其電路如圖所示2日光燈的發(fā)光原理:首先高壓將燈管內(nèi)氣體_,氣體導電電阻很小,所以燈管正常發(fā)光時所需的電壓_220 V.一、日光燈與鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器擊穿小于 3鎮(zhèn)流器(1)構造:鎮(zhèn)流器主要是由自感系數(shù)_的線圈構成(2)作用:啟動時,鎮(zhèn)流器在燈管兩端形成_,擊穿氣體,使燈管發(fā)光;正常發(fā)光后,鎮(zhèn)流器起_作用,以免燒壞燈管4啟動器(1)構造:啟
2、動器主要是由電容器、_和雙金屬片制成的_構成(2)作用:在開關閉合后,使電路短暫接通,再將電路斷開很大瞬時高壓降壓限流靜觸片玻璃泡 1工作原理:利用自感現(xiàn)象用_電源來獲得高電壓2結構:主要由直接繞在鐵芯上的_和接在放電器上的_構成3用途:在物理、化學實驗里可以作為小功率_電源,在汽車、煤氣灶點火裝置中產(chǎn)生_電火花完成點火工作二、感應圈低壓直流初級線圈次級線圈高壓高壓 1應用:在廣播電臺和電視臺的無線電設備中,用自感線圈和電容器組成_來發(fā)射電磁波;在收音機和電視機中,同樣也用振蕩電路來接收電磁波另外電焊機也利用了自感現(xiàn)象,使焊條與工件之間的空隙產(chǎn)生_,使工件局部熔化2危害:在電路中,開關斷開時產(chǎn)
3、生電弧火花,燒壞開關或造成安全隱患三、自感現(xiàn)象的其它應用振蕩電路電弧火花 悟 名師指點 1燈管:當兩燈絲間的氣體導電時發(fā)出紫外線,紫外線使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見光2啟動器啟動器的主要作用是通過它的接通和斷開過程,使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生與電源電壓方向相同的、高出電源電壓很多的瞬間感應電動勢,從而點燃日光燈它相當于一個自動開關一、日光燈各組成部分的作用 3鎮(zhèn)流器(1)在燈管啟動時:鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個高出電源電壓很多的瞬時電壓,而燈管內(nèi)氣體需要一個比220 V高得多的電壓,才能被“激活”,使日光燈內(nèi)的氣體導電而被點燃(2)在日光燈啟動后:因為日光燈的電阻變得很小,只允許通過不大的電流,否則就會將燈管
4、燒毀,這時要求加在燈管兩端的電壓低于電源電壓,此要求也是通過鎮(zhèn)流器來實現(xiàn)的此時,鎮(zhèn)流器的作用是“降壓限流” 1日光燈鎮(zhèn)流器的作用有()A啟動器觸片接通時,產(chǎn)生瞬時高壓B工作時,降壓、限流、保證日光燈正常工作C工作時,使日光燈管的電壓穩(wěn)定在220 VD工作時,不準電流通過日光燈管 2如圖所示電路,關于啟動器的作用,以下說法正確的是()A日光燈啟動時,為燈管提供瞬時高壓B日光燈正常工作時,起降壓限流作用C起到一個自動開關作用D啟動器內(nèi)的電容器毫無作用答案:C 1啟動:開關閉合后,電源電壓加在啟動器兩極之間,使氖氣放電發(fā)出輝光輝光產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹,跟靜觸片接觸使電路接通電路接通后,氖氣停止
5、放電,U形動觸片冷卻收縮,兩觸片分開,電路斷開電路斷開的瞬間,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的自感電動勢,其方向與原電壓方向相同,共同加在燈管兩端,使汞蒸氣放電,日光燈開始工作2正常發(fā)光:日光燈正常發(fā)光時,鎮(zhèn)流器與兩燈絲及燈管內(nèi)的汞蒸氣組成電路,由于鎮(zhèn)流器的線圈的自感現(xiàn)象,阻礙通過燈管的電流變化,起降壓限流作用,確保日光燈正常工作二、日光燈的工作原理 3如圖所示的四個日光燈的接線圖中,S1為啟動器,S2為開關,L為鎮(zhèn)流器能使日光燈正常發(fā)光的是() 解析:日光燈工作時,電流通過鎮(zhèn)流器、燈絲和啟動器構成回路,使啟動器發(fā)出輝光,相當于啟動器短路接通,同時電流加熱燈絲,燈絲發(fā)射電子,鎮(zhèn)流器起控制電流的作用,之后啟動器
6、斷開瞬間,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢,出現(xiàn)一個高電壓加在燈管兩端,燈管中的氣體放電、發(fā)光,此時啟動器已無作用所以啟動器可用手動的開關來代替(實際操作時,因啟動器丟失或損壞時,可手持帶絕緣皮的導線短接啟動器然后再斷開)另外,D圖的錯誤是不能讓燈管的燈絲短路故正確答案為AC答案:AC 三、感應圈的工作原理 4在無線電技術中,常有這樣的要求,有兩個線圈,要使一個線圈中有電流變化時對另一個線圈幾乎沒有影響,在圖電路中它們的安裝符合要求的是() 解析:根據(jù)螺線管通電后的磁感線的分布情況,以及螺線管的排列位置,A、B、C選項中都會出現(xiàn)互感,只有D選項可以消除互感的影響答案:D 講 典例精析 在日光燈工作原
7、理中,如圖所示日光燈工作原理的理解和辨析 (1)開關合上前,啟動器的靜金屬片和動金屬片是_(填“接通的”或“斷開的”);(2)開關剛合上時,220 V交流電壓加在_之間,使氖泡發(fā)出輝光;(3)日光燈啟動瞬間,燈管兩端的電壓_220 V(填“高于”“等于”或“小于”);(4)日光燈正常發(fā)光時,啟動器的靜觸片和動觸片_(填“接通”或“斷開”),鎮(zhèn)流器起著_的作用, 保證日光燈正常工作;(5)啟動器中的電容器能_,沒有電容器,啟動器也能工作 解析:日光燈按原理圖接好電路后,當開關閉合,電源把電壓加在啟動器的兩金屬片之間,使氖泡內(nèi)的氖氣放電發(fā)出輝光輝光放電產(chǎn)生的熱量使U形動片膨脹,跟靜片接觸把電路接通
8、,于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過,電路接通后,啟動器中的氖氣停止放電,U形片冷卻后收縮恢復原狀,兩金屬片分離電路斷開,由于鎮(zhèn)流器的自感作用,會產(chǎn)生很高的自感電動勢,其方向與原電壓方向相同,很高的自感電動勢加上原電源電壓加在燈管兩端,使管內(nèi)汞氣體導電,產(chǎn)生紫外線,激發(fā)熒光粉發(fā)光,燈管被點燃 日光燈使用的是正弦交流電,電流的大小和方向都隨時間做周期性變化,在日光燈正常發(fā)光后,由于交變電流通過鎮(zhèn)流器的線圈,線圈中會產(chǎn)生自感電動勢,它的作用總是阻礙電流的0變化,這時的鎮(zhèn)流器就起到了降壓限流的作用,保證日光燈的正常工作啟動器中的電容器能使動靜片脫離時避免產(chǎn)生電火花而燒毀啟動器,沒有電容器,同
9、樣能工作,當日光燈正常點燃后,啟動器不再起作用,就是摘去了也不影響日光燈的發(fā)光答案:(1)斷開的(2)啟動器的兩電極(3)高于(4)斷開降壓限流(5)避免產(chǎn)生電火花 11:如圖所示,S為啟動器,L為鎮(zhèn)流器,其中日光燈的接線圖正確的是() 解析:本題考查自感線圈的應用根據(jù)日光燈的工作原理,要想使日光燈發(fā)光,燈絲須預熱發(fā)出電子,燈管兩端應有瞬時高壓,這兩個條件缺一不可當動、靜觸片分離后,B項中燈管和電源斷開, B項錯誤;C項中鎮(zhèn)流器與燈管斷開, 無法將瞬時高壓加在燈管兩端,C項錯誤;D項中,燈絲左、右端分別被短接,無法預熱放出電子,不能使燈管中氣體導電,D項錯誤只有A項是正確的,故正確答案為A答案
10、:A 辨 易錯疑難 下列屬于自感現(xiàn)象的是()A電焊機產(chǎn)生的電弧火花B拔下家用電器的電源插頭看到電火花C大型電動機斷開開關產(chǎn)生電弧火花D用高頻交流電焊接自行車零件思路點撥:審題時要注意選擇的現(xiàn)象應符合兩個特點:一是屬電磁感應現(xiàn)象,二是由自身電流變化引起自 感 現(xiàn) 象 的 其 他 應 用 解析:電焊時電流減小引起的自感現(xiàn)象產(chǎn)生電弧火花,使金屬熔化,冷卻后就融為一體了,故選項A正確;把電路中開關斷開,就會在電路中產(chǎn)生自感電動勢,使開關的閘刀與固定夾片之間的空氣電離,產(chǎn)生電火花,故選項B、C正確高頻交流電焊接自行車零件是渦流的典型應用,D錯答案:ABC 21:下列利用了感應圈的是()A煤氣灶電子點火裝
11、置B汽車發(fā)動機點火裝置C自動設備中的延時繼電器D物理、化學實驗中的小功率高壓電源 解析:煤氣灶電子點火裝置、汽車發(fā)電機點火裝置都是利用感應圈產(chǎn)生的高壓電火花來完成點火工作的,A、B正確物理、化學實驗中的小功率電源是利用感應圈通過低壓直流電源獲得高電壓,D正確延時繼電器是利用線圈的電磁感應來正常工作的,沒有用到感應圈,C錯誤答案:ABD 練 隨堂演練 1關于鎮(zhèn)流器下列說法正確的是()A鎮(zhèn)流器是一個自感系數(shù)L很小的線圈B鎮(zhèn)流器是帶有鐵芯的匝數(shù)很多、自感系數(shù)很大的線圈C鎮(zhèn)流器對日光燈管正常工作可有可無D以上說法都不正確答案:B 2關于日光燈電路的連接下列說法正確的是()A啟動器與燈管并聯(lián)B鎮(zhèn)流器與燈
12、管串聯(lián)C啟動器與鎮(zhèn)流器并聯(lián)D啟動器相當于開關答案:ABD 3關于線圈的自感系數(shù)、自感電動勢的下列說法中正確的是()A線圈中電流變化越大,線圈自感系數(shù)越大B對于某一線圈,自感電動勢正比于電流的變化量C一個線圈的電流均勻增大,這個線圈自感系數(shù)、自感電動勢都不變D自感電動勢總與原電流方向相反 答案:C 4下列關于日光燈啟動器的說法,正確的是()A日光燈正常發(fā)光時,啟動器處于導通狀態(tài)B日光燈正常發(fā)光時,啟動器處于斷開狀態(tài)C啟動器在日光燈啟動過程中,先是接通電路預熱燈絲,然后切斷電路,靠鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高壓點燃燈管D日光燈正常工作時,取下啟動器,日光燈仍正常工作答案:BCD 解析:鎮(zhèn)流器在日光燈啟動階段產(chǎn)生瞬時高壓日光燈正常工作時,鎮(zhèn)流器起降壓限流作用,B項對,A項錯;日光燈正常工作時,啟動器中的兩個觸片是分離的,這時將啟動器取下,日光燈照常工作,選項C對;日光燈中柔和的白光是紫外線照射到管壁上的熒光粉而發(fā)出的,D項錯答案:BC 謝謝觀看!