高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第3节 自感现象的应用教师用书 鲁科版选修3-2-鲁科版高中选修3-2物理学案VIP免费

第3节自感现象的应用学习目标知识脉络1.了解日光灯的构造及电路图，知道正常发光时对电压、电流的不同要求．2．理解启动器、镇流器的构造和作用．(重点、难点)3．了解感应圈的工作过程及应用.日光灯与镇流器1．日光灯的构造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231所示．图2312．日光灯的主要元件的构造及作用启动器、灯管、镇流器的比较构造原理、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、氩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大的线圈启动时形成瞬时高压，工作时降压限流1．日光灯使用的是稳恒电流．(×)2．日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．(√)3．镇流器只起升压作用．(×)日光灯灯管两端的电极是相通的吗？【提示】不是．灯管两端有电极，中间有水银蒸气．1在如图232所示的日光灯原理图中：图232探讨1：开关刚合上时，220V电压加在什么元件上？【提示】启动器探讨2：镇流器在日光灯点燃瞬间的作用是什么？【提示】提供瞬间高压日光灯工作的三个阶段1．开关闭合后，启动器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，方向与原来的电压方向相同，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，于是日光灯开始发光．3．日光灯正常发光后，由于交变电流通过镇流器线圈，线圈中会产生自感电动势，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．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()【解析】根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需要预热发出电子，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中灯管和电源断开，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、右两端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管气体导电，选项D错误．只有A项满足发光条件．【答案】A2．(多选)关于日光灯的下列说法正确的是()A．启动器触片接通时，镇流器产生瞬时高压B．工作时，镇流器降压、限流，保证日光灯管正常发光C．工作时，镇流器使日光灯管的电压稳定在220VD．正常工作和不工作时，双金属片的状态相同【解析】启动器接通后再断开时，镇流器产生瞬时高压，而不是接通时产生高压，故A错．日光灯正常工作时，因交流电通过镇流器产生自感电动势，起降压限流作用，故B正确．2保证日光灯管正常工作，此时有电流通过日光灯管，灯管两端电压小于220V，故C错．启动器在启动时，相当于自动开关的作用，启动后双金属片恢复原状，故D正确．【答案】BD3．(多选)启动器由电容器和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，内部有静触片和U形动触片．通常动、静触片不接触，有一个小缝隙，则下列说法中正确的是()A．当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致U形动触片受热膨胀B．当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过C．电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过D．当电路接通后，两个触片冷却，两个触片重新分离【解析】依据日光灯的工作原理可知，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触把电路接通．电路接通后，启动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开．【答案】ABD镇流器的作用日光灯管在启动时需要500～700V的瞬时高压，这个高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．当灯管正常发光后，它的电阻变得很小，允许通过较小的电流，需要加在它两端的电压变小，镇流器这时又起到给灯管降压限流的作用．感应圈、自感现象的其他应用1．感应圈(1)工作原理利用自感现象用低压直流电源...