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§16－5 日光灯原理 【教学目的】 1、了解日光灯的电路、电路的相关元件构造 2、会用自感规律解释日光灯的启动原理和工作原理 【教学重点】 用自感规律解释日光灯的启动原理和工作原理 【教学难点】 自感线圈在启动过程和稳定工作状态起到不同的作用 【教具】 镇流器、启动器 【教学过程】 ○、复习引入 1、复习提问：针对直流供电，自感线圈在通电、稳定工作、断电时的作用分别怎样？我们可以怎样地去等效看待它？ ☆学生：延缓电流增大、无自感、延缓电流减小；大电阻、较小的电阻、电源。 2、引入：如果我们供电的电源变成交流——即大小和方向不停地随时间变化的电流，自感线圈的作用又会怎样？ ☆学生：讨论→答问（延缓电流增大、持续阻碍、延缓电流减小）。 今天，我们就来看一看自感线圈在交流电路中的一个应用（口述标题）。 一、日光灯电路 口述：（和白炽灯比较）日光灯的优点（光线柔和，发光效率比白炽电灯高，其温度约在40～50℃，所耗的电功率仅为同样明亮程度的白炽灯之1/3～1/5。广泛用于生活和工厂的照明光源。）、日光灯的安装（比较麻烦、造价较高）… 启发：如果给你一些元件，你会将日光灯正确的安装吗？ 1、日光灯电路 板图（图1） 电路中出现我们前面没有介绍的元件，这里一一介绍 2、相关元件 a、灯管 *插叙：气体导电简介（如下表） 被激 放电 火花放电（雷电、） 较高电压、强电流，有声响、发高热 电晕放电（尖端放电） 高场强、出现与日晕相似的光层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等 自激 放电 弧光放电 （弧光灯、太阳灯、电弧炉、电焊机） 常压、强电流，有耀眼白光 辉光放电 （荧光灯、霓虹灯） 高压启动低压工作、工作电流小，温度低 荧光灯 （日光灯） 灯管为低气压放电管。两端装有电极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。制造时抽去空气，充入少量水银蒸气和氩气。通电后，管内因水银蒸气放电而产生紫外线，激发荧光物质，使它发出可见光，不同发光物质产生不同颜色，常见的近似日光（荧光物质为卤磷酸钙）。 霓虹灯 （即氖灯） 一种冷阴极放电管，在玻璃管中充以数mmHg压强的氖气或其他气体，每1米加约1000伏特的电压时，依管内的充气种类，或管壁所涂的荧光物质而发出各种颜色的光。霓虹灯需要电压较高，灯管越细，越长需要的电压就越高。 ①两大类四小类，火花放电和电晕放电属被激放电，弧光放电和辉光放电属自激放电；②③ 构造、辉光放电的原理及其特征（开始阶段和稳定工作阶段的不同） b、启动器 构造（拆开展示）、辉光放电→双金属片膨胀原理、*电容器的作用简介 c、镇流器 构造（拆开展示） 过渡：由这些特殊的元件构成的电路究竟怎样工作？ 二、工作原理 1、启动阶段 灯管——电压不够，不工作；直到被启动； 镇流器——无电流，无，无自感；直到启动器触发断电自感… 启动器——未接通→低压放电导通→发热膨胀→接通→（镇流器工作分压）电流小、发热减小→断开 启动器和镇流器共同造成断电自感，产生高压和原电压叠加在灯管两端，完成灯管启动。 2、稳定工作阶段 镇流器——持续自感、稳定分压； 灯管——分压少、电流小； 启动器——分压少、辉光放电无法进行，不工作 三、小结 本节讲了日光灯的电路、元件和工作，这里除了对自感规律的应用外，还有气体导电、热膨胀的知识，但我们主要是要理解镇流器在工作的两个阶段各起到了什么不同的作用。关于在交流电源下的电感元件的工作，在下一章还会学习到，希望大家到时候会回过头来做及时的照应。 四、作业布置 阅读教材； 【板书设计】注意“教学过程”的加粗字符，即是板书计划。 【教后感】 【阅读材料】 气体的辉光放电 辉光放电是低气压下的气体放电。放电管中的残余正离子在极间电场的作用下被加速，于是得到足够的动能撞击阴极而产生二次电子，经簇射过程产生更多的带电粒子，使得气体导电。因此放电管两极间所需电压较高，一般都在10千伏以上，但辉光放电的电流很小，温度不高。 玻璃管的两端封入两只电极，一只做成圆片形，使用时接至电源的阴极，另一端为柱状电极，接电源的阳极。用抽气机不断抽出管内空气，使气压分别下降到如图中所示（自上而下）；当管内气压为40和6毫米汞柱时，管内放电为蓝色和紫色带状光柱；当管内气压为3毫米汞柱时，气体放电的辉光变为淡桃红色，并出现特有的暗区和亮区；气压再低到0．14毫米汞柱时，阳极辉柱辉光减弱，并出现明暗相间的辉纹；最后，气压为0．03毫米汞柱时，辉光已很弱而玻璃壁上出现荧光。可见辉光随气压条件的变化有所不同。辉光放电的主要应用是利用其发光效应，如霓虹灯（管内充以不同气体）、日光灯等。 全日制普通高级中学教科书（必修加选修）教案《电磁感应》 第 3 页 共 3 页