粤教版3-2教案第1章电磁感应第6节自感现象及其应用.ppt

1．构造 日光灯的电路如下图所示，由日光灯管、镇流器、开关等组成． 2．日光灯的启动 当开关闭合时，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，辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，从而接通电路，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，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，两个触片分开，电路自动断开，通过镇流器的电流迅速减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来电压方向相同，形成瞬间高压加在灯管两端，使灯管中的气体开始导电，于是日光灯管就成了通路开始导电发光． 3．日光灯正常工作时镇流器的作用 由于日光灯使用的是交流电源，电流的大小和方向做周期性变化，当交流电的大小增大时，镇流器上的自感电动势阻碍原电流增大，自感电动势与原电压反向，当交流电减小时，镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小，自感电动势与原电压同向，可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器起降压、限流的作用． 如下图是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯的发光情况，下列叙述中正确的是(　　) 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 例 3 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 解析：当S1接通，S2、S3断开时，电源电压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． 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，日光灯正常发光，选项C正确． 答案：C ?题后反思 要弄清楚日光灯的工作原理，搞清楚日光灯在预热、启动、正常工作三个不同阶段的电流通路及相关部件的作用． 3. (多选)在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是(　　) A．日光灯点亮后，镇流器、启动器都不起作用 B．镇流器在点亮灯管时产生瞬时高压，点亮后起降压限流作用 C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉 D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗 【答案】BC 【解析】日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段，它们的工作电流通路如图所示． 在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬间高压．工作后，电流由镇流器经灯管，不再流过启动器，故日光灯启动后启动器不再工作，而镇流器还要起降压限流作用，不能去掉，故选BC. 自感现象是电磁感应现象的一个特例，它仍遵循电磁感应定律．分析自感现象，除弄清这一点之外，还必须抓住以下三点： (1)自感电动势总是阻碍电路中原来电流的变化．当原来电流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同． 自感现象中的图象问题 (2)“阻碍”不是“阻止”．“阻碍”电流变化的实质是使电流不发生“突变”，使其变化过程有所延缓，用it图象可以表示出电流的变化过程． (3)当电路接通瞬间，自感线圈相当于断路；当电路稳定时，相当于电阻，如果线圈没有电阻，相当于导线(短路)；当电路断开瞬间，自感线圈相当于电源． 如图所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，现将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是(　　) 例 4 A　　　　　　　　B C　　　　　　 　　D 解析：开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对． 答案：D 4．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是(　　) 【答案】B 【解析】闭合开关S后，灯泡D直接发光，电感L的电流逐渐增大，电路中的总电流也将逐渐增大，电源内电压增大，则路端电压UAB逐渐减小；断开开关S后，灯泡D中原来的电流突然消失，电感L中的电流通过灯泡形成的闭合回路逐渐减小，所以灯泡D中电流将反向，并逐渐减小为零，即UAB反向逐渐减小为零