高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.5 自感现象与日光灯教师用书 沪科版选修3-2-沪科版高二选修3-2物理学案VIP免费

1.5自感现象与日光灯学习目标知识脉络1.了解日光灯中起辉器的构造和工作原理.2.知道自感现象及其产生的原因，会分析自感现象.(重点)3.掌握日光灯工作原理及通电自感、断电自感现象的分析.(重点)4.掌握自感电动势和自感系数，知道互感现象.(难点)探究日光灯电路[先填空]日光灯与镇流器元件名称构造原理、作用起辉器电容器、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[再判断]1.日光灯正常工作后，起辉器不再起作用.(√)2.日光灯正常工作时，管内气体变为导电状态，电阻很小.(√)3.日光灯正常发光后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低电能的消耗.(×)[后思考]1.起辉器在日光灯启动时起什么作用？【提示】起辉器起开关作用，接通电路后再断开.2.镇流器有什么作用？【提示】镇流器是带铁心的多匝线圈，当线圈中的电流突然被切断时，可以产生近千伏的电压(起辉电压)，使灯管产生辉光放电；灯管导通后，由于镇流器的存在，镇流器产生的电动势总是阻碍电流的变化，使灯管两端的电压比电源的电压低(约108V)，镇流器启动时产生高电压，启动后又起限流作用.[合作探讨]起辉器和镇流器是日光灯的重要元件，在日光灯启动和发光过程中起着重要的作用.探讨1：若没有镇流器，日光灯能正常工作吗？【提示】不能.在点亮时，日光灯灯管内的气体电离需高电压，是通过镇流器发生自感现象实现的；正常工作时需低电压，此时镇流器起到降压限流的作用.探讨2：起辉器在日光灯正常工作后还有用吗？1【提示】起辉器在日光灯点燃时，起到一个自动开关的作用.日光灯正常工作后，它不再起作用.[核心点击]1.日光灯的构造图151如图151所示，日光灯主要是由灯管、镇流器、启动器三部分构成.启动器与灯管并联，镇流器与灯管串联.2.各部分的作用(1)灯管：灯管两端有灯丝，管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，管壁上涂有荧光粉.当两灯丝间的气体导电时发出紫外线，紫外线使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光.(2)镇流器：镇流器是一个带铁心的线圈，其匝数很多且为闭合铁心，自感系数很大.镇流器的作用：日光灯点燃时，利用自感现象产生瞬时高压；日光灯正常发光时，利用自感现象，对灯管起着降压限流的作用.(3)起辉器：其构造如图152所示，它是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的U形动触片.起辉器的作用：通断电路(开关).图1523.日光灯的工作原理(1)启动：开关闭合后，电源电压加在起辉器两极，使氖气放电发出辉光，辉光产生的热量使U形动触片膨胀，跟静触片接触把电路接通.电路接通后，氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两触片分开，电路断开.电路断开的瞬间，镇流器产生很高的自感电动势，其方向与原电压方向相同，共同加在灯管两端，使灯管中的汞蒸气放电，日光灯开始工作.(2)正常发光：日光灯正常发光时，镇流器与两灯丝及灯管内的汞蒸气组成串联电路.由于镇流器中的线圈的自感现象，阻碍通过灯管的电流变化，起降压限流作用，确保日光灯正常工作.1.人类生活中对能源的可持续利用可以通过节能方式体现，日光灯是最常用的节能照明工具，它的主要构成有灯管、镇流器、起辉器.起辉器的构造如图153所示，为了便于日光灯工作，常在起辉器两端并上一个纸质电容器C.现有一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮，经检查，灯管是好的，电源电压正常，镇流器无故障，其原因可能是()2图153A.起辉器两脚A、B与起辉器座接触不良B.电容器C断路C.电容器C被击穿而短路D.镇流器自感系数L太大【解析】由题意知镇流器无故障，故D项错误；日光灯管两端亮而中间不亮，说明灯管两端的灯丝处于通电状态，即起辉器接通，但不能自动断开，说明电容器C短路了，选C.【答案】C2.对于日光灯的下列说法中正确的是()A.起辉器是在日光灯启动过程中起接通电路并提供瞬时高压的作用B.镇流器在日光灯启动及工作过程中起降压限流作用C.日光灯发光原理同白炽灯一样，不是由灯丝产生足够热量时发光的D.起辉器只在日光灯启动时起暂...