－鲁科版选修32 2.3 自感现象的应用 学案.docx

2.3 自感现象的应用 学案学习目标：1.知道普通日光灯的组成和电路图.2.知道启动器和镇流器的构造和工作原理.3.了解感应圈的工作原理和应用.4.会用自感知识分析、解决一些简单问题.重点难点教学重点镇流器和感应圈的工作原理的理解.教学难点应用自感知识解决实际问题.基础知识：1.日光灯的构造及镇流器的原理(1)日光灯电路主要由灯管、和开关等构成.镇流器实质上是一个带铁芯的线圈,其自感系数很大.(2)灯管两端各有一根灯丝,管内充有微量的氩和稀薄的,灯管内壁涂有荧光物质.当管内气体被击穿时,两端炽热的灯丝释放电子与汞原子碰撞而放出,使荧光物质发光.(3)要使日光灯管发光,灯管两端需加上一个比220 v(填“高”或“低”)很多的电压,使灯管内的气体被击穿而导电;灯管正常发光后,灯管两端的电压又要比220 v(填“高”或“低”) .(4)镇流器的作用当开关闭合,启动器断开的瞬间,镇流器中产生一个很大的与电电压方向(“相同”或“相反”)的自感电动势,从而在灯管两端形成一个.日光灯发光后,镇流器线圈会产生与电电压(“相同”或“相反”)的自感电动势,镇流器起的作用,使日光灯管两端的工作电压不致太高.2.感应圈的工作原理(1)感应圈的构造铁芯、初级线圈、断续器簧片和放电器等构成,初级线圈和次级线圈都绕在铁芯上,次级线圈的两端接在上.(2)感应圈的工作原理利用现象用低压电获得(填“高”或“低”)电压.(3)感应圈的用途在物理化学实验室里可以做电,在汽车、煤气灶点火装置中产生完成点火工作.3.自感现象的其他应用(1)凡是有导线、线圈的设备,只要有,就都会有自感现象产生.(2)在广播台和电视台的无线电设备中,用和电容器组成振荡电路发射电磁波;在收音机和电视机中,也用振荡电路接收电磁波.(3)电焊机是利用了现象.电焊时,当焊条与工件短暂接触再断开时,在焊条与工件之间的空隙处就产生,电弧火花产生的高温把金属工件局部熔化,从而实现焊接.学习交流：主题1日光灯与镇流器的原理问题(1)阅读教材第35页图2-22启动器,图示是一个启动器的主要部件局部放大图,根据图形说说启动器的主要构造有哪些?双金属片接通的原理是什么?启动器的作用是什么?问题(2)图示是日光灯管的结构图.阅读教材中日光灯与镇流器的内容,说一说激发灯管中汞蒸气导电时的高电压是如何获得的.问题(3)说一说日光灯正常工作时低压是如何获得的.问题(4)日光灯启动时和正常工作时,电流流经的途径分别是怎样的?根据日光灯的工作原理,说说日光灯正常工作后启动器和镇流器是否起作用,起什么作用?主题2感应圈的工作原理问题阅读教材第36页的“感应圈”内容,分析教材中图2-23感应圈的结构简图,根据如图所示的简单电路,说说感应圈是如何利用低压直流电获得高电压的?典例：一、日光灯和镇流器的原理例1 如图所示,s为启动器,l为镇流器,其中日光灯的接线图正确的是()变式训练1图示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列说法中正确的是()a.s1接通,s2、s3断开,日光灯就能正常发光b.s1、s2接通,s3断开,日光灯就能正常发光c.s3断开,接通s1、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二、感应圈的工作原理例2关于感应圈下列说法正确的是()a.感应圈是利用自感现象获得高电压的装置b.在工程中,感应圈可作为大功率高压电使用c.煤气灶电子点火装置,是利用感应圈产生高电压电火花完成的d.感应圈的主要构造包括绕在铁芯上的两个绝缘线圈及断续器等变式训练2下面利用了自感现象的是()a.煤气灶电子点火装置b.汽车发动机点火装置c.低气压放电管d.电磁炉参考答案1.(1)启动器镇流器(2)汞蒸汽紫外线(3)高低(4)相同瞬时高压相反降压限流2.(1)次级线圈放电器(2)自感高(3)小功率高压高压电火花(电弧火花)3.(1)电流变化(2)自感线圈(3)自感电弧火花1.(1)解答启动器主要是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有两个电极,一个是静触片,一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的u形动触片.平常动触片与静触片之间不接触,有小缝隙,双金属片受热时,两金属片膨胀程度不同,下层的膨胀大一些,使u形动触片稍伸开一点,与静触片接触.启动器相当于一个自动开关,常态是断开的.(2)解答开关s闭合时,电将电压加在启动器两极间,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,与静触片接通.于是在镇流器线圈和灯管的灯丝间有电流通过.电路接通后,启动器的氖气停止放电,u形动触片冷却收缩,两触片分离,电路自动断开.在电路突然断开瞬间,由于镇流器中的电流急剧减小,产生很大的感应电动势e自,e自加上电电压一起形成瞬时高压,使灯管中汞蒸气导电.(3)解答日光灯正常工作后,电阻小,要求电流很小.日光灯管用交变电供电,在镇流器中产生e感,e感总与电电压方向相反,阻碍电流变化,从而镇流器在灯管正常工作时起降压限流作用.(4)解答启动时电流流经的途径是镇流器、启动器、灯丝,启动后电流流经途径是镇流器、灯丝、日光灯灯管.日光灯正常工作后启动器不起作用,可以拿出,不影响日光灯正常发光;镇流器是起作用的,它起降压作用.2.解答如图所示,感应圈上初级线圈(匝数少)和次级线圈(匝数多)都绕在一个铁芯上.当闭合开关s,初级线圈与电接通.电流通过初级线圈并逐渐增大,铁芯被磁化,穿过铁芯的磁通量增大到很大;当再使开关s断开时,电流瞬时消失,在断电的瞬间,穿过铁芯的磁通量突然减小到几乎为零,次级线圈中会产生一个很大的自感电动势.由于次级线圈的线圈匝数约为初级线圈的上百倍,所以在次级线圈的两端则会感应出上万伏的高压.一、日光灯和镇流器的原理例1a【解析】根据日光灯的工作原理,要想使日光灯发光灯丝需预热发出电子;灯管两端应有瞬时高压.这两个条件缺一不可.当动、静触片分离后,选项b中灯管和电断开,选项b错误;选项c中镇流器与灯管断开,无法将瞬时高压加在灯管两端,选项c错误;选项d中灯丝左右端分别被短接,无法预热放出电子,不能使灯管中气体导电,选项d错误,只有选项a是正确的.【点拨】明确启动器的作用和镇流器的原理.启动器相当于一个自动开关,当灯管正常工作时,启动器断开;镇流器的作用是在启动时产生瞬时高压,工作时起降压限流作用.所以镇流器必须和电流接通,启动器和两端灯丝相接.变式训练1c【解析】当s1接通,s2、s3断开时,电电压220 v直接加在灯管两端,达不到灯管启动的高压值,日光灯不能发光,选项a错误.当s1、s2接通、s3断开时,灯丝两端被短路,电压为零,日光灯不能发光,选项b错误.当日光灯正常发光后,再接通s3,则镇流器被短路,灯管两端电压过高,会损坏灯管,选项d错误.只有当s1、s2接通,灯丝被预热,发出电子,再断开s2,镇流器中产生很大的自感电动势,和原电压一起加在灯管两端,使气体电离,日光灯才能正常发光,选项c正确.二、感应圈的工作原理例2acd【解析】感应圈是利用自感现象,由低压电