江苏省东海县石榴高级中学高三物理一轮复习 自感 日光灯课件.ppt

第三课时 自感日光灯 自感 1 自感现象 当线圈自身电流发生变化时 在线圈中引起的电磁感应现象 2 自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势 与线圈中电流的变化率成正比 3 自感系数 l 单位 享利 h 由线圈自身的性质决定 与线圈的长短 粗细 匝数 有无铁芯有关 4 自感电动势的方向 自感电动势总是阻碍原电流的变化 即 若电路中电流增加 则自感电动势与电流方向相反 若电路中电流减少 则自感电动势与电流方向相同 自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化 不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化 原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零 1 如图所示 电感线圈的电阻和电池内阻均可忽略不计 两个电阻的阻值都是r 电键k原来打开着 电流为i0 今合上电键将一电阻短路 于是线圈中有自感电动势产生 此时自感电动势a 有阻碍电流的作用 最后电流由i0减小到零b 有阻碍电流的作用 最后电流总小于i0c 有阻碍电流增大的作用 因而电流i0保持不变 d 有阻碍电流增大的作用 因而电流最后还是增大到2i0 d 2 当如图所示电路时闭合开关s则小灯泡会发生怎么样的变化 3 若电源有内阻 则同时闭合s1 s2后 流过小灯泡l1和l2的电流如何变化 通电自感 可以把线圈看作一个可变电阻 原先很大 后来逐渐变小到零 断电自感 6 如图所示电路 电键s原先闭合 电路处于稳态 在某一时刻t1突然打开电键s 则通过电阻r1中的电流i1随时间变化的图象可用下列哪个图表示 断开时可把线圈看作电源 电流方向与原电流方向一致 例 在如图 a b 所示电路中 电阻r和自感线圈l的电阻值都很小 且小于灯d的电阻 接通开关s 使电路达到稳定 灯泡d发光 则 a 在电路 a 中 断开s d将逐渐变暗b 在电路 a 中 断开s d将先变得更亮 然后才变暗c 在电路 b 中 断开s d将逐渐变暗d 在电路 b 中 断开s d将先变得更亮 然后渐暗 ad 例3 如图所示 l为一自感系数很大的有铁芯的线圈 电压表与线圈并联接入电路 在下列哪种情况下 有可能使电压表损坏 电压表量程为3v a 开关s闭合的瞬间b 开关s闭合电路稳定时c 开关s断开的瞬间d 以上情况都有可能损坏电压表 c 2 当两个回路中任一个回路的磁通量变化 就会引起另一回路的变化 因而出现的现象 这种作用是相互的 出现感应电动势的线圈同时又对另一线圈提供磁通量 而在另一线圈引起磁通量的变化 而产生 故为 例 如图所示 一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入mn极板间 若突然发现电子向m板偏转 则可能是 a 电键s闭合瞬间b 电键s由闭合到断开瞬间c 电键s是闭合的 变阻器滑片p向左迅速滑动d 电键s是闭合的 变阻器滑片p向右迅速滑动 ac 1 日光灯电路组成 二 日光灯原理 3 镇流器 是一个带铁芯的线圈 自感系数很大 作用 起动时 产生瞬时高压 稳定工作时 降压限流 2 起动器 充有氖气的小玻璃泡 里面有两个电极 一个是固定不动的静触片 另一个是用双金属片制成的u型动触片 作用 先接通再断开电路 1 灯管 管两端各有一个灯丝 管内充有微量的氩和稀薄汞蒸气 管壁涂有荧光粉 荧光粉在紫外线激发下会发光 4 如图所示电路连接 关于日光灯发光情况的下列叙述中正确的是 a 只接通开关k1 而k2 k3不接通 日光灯就能够正常发光b 只接通k1 k2 k3不接通 日光灯就能够正常发光c k3不接通 接通k1和k2后 再断开k2 日光灯就能够正常发光d 当日光灯正常发光后 再接通k3 日光灯仍能正常发光 图6 c 一 电磁感应与电路规律结合的一般问题 第一步 确定电源 切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势 则该导体或回路就相当于电源 利用求感应电动势的大小 利用右手定则或楞次定律判断电流方向 如果在一个电路中切割磁感线的有几个部分但又相互联系 可等效成电源的串 并联 第二步 分析电路结构 内 外电路及外电路的串并联关系 画等效电路图 第三步 利用电路规律求解 主要应用欧姆定律及串并联电路的基本性质等列方程求解 电磁感应往往与电路问题联系在一起 解决电磁感应中的电路问题只需要三步 例3 如图所示 直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中 ab是一段长为l 电阻为r的均匀导线 ac和bc的电阻可不计 ac长度为l 2 磁场的磁感应强度为b 方向垂直纸面向里 现有一段长度为l 2 电阻为r 2的均匀导体杆mn架在导线框上 开始时紧靠ac 然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动 滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触 当mn滑过的距离为l 3时 导线ac中的电流是多大 方向如何 例4 竖直平面内有一金属圆环 半径为a 总电阻为r 有感应强度为b的匀强磁场垂直穿过环平面 环的最高点a有铰链连接长度为2a 电阻也为r的导体棒ab 它由水平位置紧贴环面摆下 如图 当摆到竖直位置时 b端的线速度为v 则此时ab两端的电压大小为 2bav bav 2bav 3 bav 3 d 例5 如图所示 mn和pq是固定在水平面内间距l 0 20m的平行金属轨道 轨道的电阻忽略不计 金属杆ab垂直放置在轨道上 两轨道间连接有阻值为r0 1 5 的电阻 ab杆的电阻r 0 50 ab杆与轨道接触良好并不计摩擦 整个装置放置在磁感应强度为b 0 50t的匀强磁场中 磁场方向垂直轨道平面向下 对ab杆施加一水平向右的拉力 使之以v 5 0m s的速度在金属轨道上向右匀速运动 求 1通过电阻r0的电流 2 对ab杆施加的水平向右的拉力的大小 3 ab杆两端的电势差 例6 如图所示 在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd 其边长为l 总电阻为r 放在磁感应强度为b 方向竖直向下的匀强磁场的左边 图中虚线mn为磁场的左边界 线框在恒力作用下向右运动 其中ab边保持与mn平行 当线框以速度v0进入磁场区域时 它恰好做匀速运动 在线框进入磁场的过程中 求 1 线框a b两点的电势差 ab 2 线框中