高中物理选修3-2自感_日光灯课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,自感 日光灯,自感 日光灯,1,一、自感现象,1,、,回顾,：,在做（右图）的实验时，由于线圈,A,中电流的变化，它产生的磁场发生变化，引起了穿过线圈,B,磁通量的变化，在B中产生了感应电动势。,互感。,思考：,线圈,A,中电流的变化会引起线圈,A,中产生感应电动势吗？,2,、演示：一节干电池和变压器相连，断开电键。,自感现象：,由于导体线圈,本身的电流发生变化而产生,的电磁感应现象叫做自感现象。,3、观察两个实验,自感现象对电路的影响,一、自感现象 1、回顾：在做（右图）的实验时，由于线圈A,2,为什么灯 立即亮,灯 要过会儿亮呢,A,B,?,通电自感,B,A,再看一遍,为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢 AB,3,为什么 灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢,A,B,?,通电自感,B,A,现象分析,为什么 灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢,4,A,B,分析,B,灯,AB分析B灯,5,S,接通,穿过线圈的电流,I,增大,穿过线圈的磁通量增大,线圈产生感应电动势,B,灯逐渐亮,流过,B,灯的电流随时间怎样变化？,阻碍电流增大,？,？,？,？,分析,B,灯,I,B,I,t,A,B,A,B,S接通穿过线圈的电流I 增大穿过线圈的磁通量增大线圈产生感应,6,线圈中出现的感应电动势只是,阻碍,了原电流的的变化，而非,阻止,，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，,B,最终会正常发光。,说明,线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的的变化,7,为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭,.,断电自感,为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭.断电自感,8,高中物理选修3-2自感_日光灯课件,9,通过线圈的电流,I,减小,穿过圈的磁通量减小,线圈产生感应电动势,灯逐渐熄灭,流减小,（补偿）,S,断开,？,？,？,？,1,感应电流方向如何？,2,原电流方向如何？,O,t,I,3,通过灯的电流怎样变化？,阻碍电,通过线圈的电流I 减小穿过圈的磁通量减小线圈产生感应电动势灯,10,(,1),通电自感：电流通过线圈时，线圈产生磁场，线圈因此具有磁场能，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能，再转化为,B,灯的电能，故,B,灯过一会儿才亮。,从能量的角度分析自感现象,A,B,(1)通电自感：电流通过线圈时，线圈产生磁场，线,11,(,2),断电自感：,S,断开前，线圈中有电流，则线圈中有磁场能，,S,断开后，线圈存有的磁场能通过灯释放出来，使灯延迟熄灭。,从能量的角度分析自感现象,(2)断电自感：S断开前，线圈中有电流，则,12,在自感现象中产生的电动势叫自感电动势，用,E,表示。,4.自感电动势,在自感现象中产生的电动势叫自感电动势，用E表示。4.自,13,自感电动势的作用,总是阻碍原电流的变化，即延缓电流变化。,自感电动势的作用总是阻碍原电流的变化，即延缓电流变化。,14,自感电动势的方向,结论,增 反 减 同,导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电动势（原电流）方向相反；导体电流减小时阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电动势（原电流）方向相同,自感电动势的方向结论增 反 减 同 导体电流增加时,15,自感电动势的大小,结论,与电流的变化率成正比,E=L,自感电动势的大小结论与电流的变化率成正比E=L,16,5.,自感系数,L,公式,E=,L,中的比例恒量,L,叫,自感系数,简称,“自感”,或,“电感”,5.自感系数L 公式E=L 中的比例恒量L叫自感系数,17,自感系数由线圈本身的性质决定，与线圈是否通电无关。,它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多。,特 别 提 醒,自感系数由线圈本身的性质决定，与线圈是否通电无关。,18,自感系数的单位,在国际单位制中是,亨利,，简称,亨,，符号是,H,。,常用的单位还有,豪亨（,mH),和,微亨（,H,）,1H=10,3,mH=10,6,H,如果通过线圈的电流在,1,秒内改变,1,安培时，产生的电动势是,1,伏特，这个线圈的自感系数就是,1,亨利。,自感系数的单位 在国际单位制中是亨利，简称亨，符号是H。,19,6.,自感现象的应用,日光灯的自感现象,感应圈,利用自感现象来产生高压。,应用：,汽车发动机点火器,煤气灶电子点火器,小功率高压产生器,自感现象的其它应用,交流电路,电磁波发射与接收,电焊,6.自感现象的应用日光灯的自感现象感应圈利用自感现象来产生高,20,自感现象的防止,自感现象也有有害的一面,大型电动机的定子绕组自感系数很大，电流很大，开关断开时会产生很高的自感电动势，使开关周围空气电离，形成电弧火花。会烧坏开关，对人造成伤害。,采用特制开关。开关放在绝缘性能好的油中。,工作中的家用电器拔下或拔动插头时也常会见到电火花，这也是自感现象引起的。,怀疑有易爆易燃气体泄漏场所，不可开关电源。,自感现象的防止自感现象也有有害的一面 大型电动,21,如图所示，由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。,双线绕法消除自感现象,实例,如图所示，由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可,22,例题,1,如图所示，,L,为一个纯电感线圈（直流电阻为零），,A,为一个灯泡，下列说法正确的是：（）,A,开关,S,接通瞬间无电流通过灯泡,B,开关,S,接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡,C,开关,S,断开瞬间无电流通过灯泡,D,开关,S,接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由,a,到,b,的电流，,而在开关,S,断开瞬间，灯泡中有从,b,到,a,的电流,过程分析,L,a,b,A,例题1 如图所示，L为一个纯电感线圈（直流电阻为零），,23,L,a,b,接通瞬间,接通稳定,断 开,再看一遍,返回题目,Lab接通瞬间接通稳定断 开再看一遍返回题目,24,L,a,b,接通瞬间,接通稳定,断 开,返回题目,Lab接通瞬间接通稳定断 开返回题目,25,例题,1,如图所示，,L,为一个纯电感线圈（直流电阻为零），,A,为一个灯泡，下列说法正确的是：（）,A,开关,S,接通瞬间无电流通过灯泡,B,开关,S,接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡,C,开关,S,断开瞬间无电流通过灯泡,D,开关,S,接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由,a,到,b,的电流，,而在开关,S,断开瞬间，灯泡中有从,b,到,a,的电流,L,a,b,B,例题1 如图所示，L为一个纯电感线圈（直流电阻为零），,26,如图所示，线圈的直流电阻为,10,灯泡电阻,R=20,线圈的自感系数很大,电源的电动势,6V,，内阻不计,则在闭合,S,的瞬间，通过,L,的电流为,A,通过灯的电流为,A;S,闭合后电路中的电流稳定时断开,S,的瞬间,通过灯的电流为,A,，方向与原电流方向,。,例题,2,L,、灯泡亮暗程度如何变化？,、若灯炮的电阻,，灯的亮暗程度如何,变化,？,3,、灯在什么条件下会闪亮一下？,0,0.3,0.6,相反,如图所示，线圈的直流电阻为10,灯泡电阻R=20,27,课堂小结,自感现象,自感电动势,E,作用：总是阻碍电流变化,自感系数,L,影响因素,:,线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等,单位：亨、毫亨、微亨,自感现象的防治和利用,大小,:E=LI/t,自感现象,课堂小结自感现象自感电动势E作用：总是阻碍电流变化自感系数L,28,i,1,i,2,-i,1,-i,2,i,O,t,t,1,A,i,1,i,2,-i,1,-i,2,i,O,t,t,1,B,t,i,1,i,2,-i,1,-i,2,i,O,t,1,C,i,1,i,2,-i,1,-i,2,i,O,t,t,1,D,S,i,1,i,2,A,L,如右图所示电路中,S,闭合时,此时流过线圈,L,的电流为,i,1,流过灯泡,A,的电流为,i,2,且,i,1,i,2,.,在,t,1,时刻将,S,断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的哪一个,(),练习,1,D,i1i2-i1-i2iOtt1Ai1i2-i1-i2iOtt,29,二、,日光灯,一、组成：,主要由灯管、镇流器、起动器组成,2,、,镇流器,镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。,1、日光灯,管,两端有灯丝，内涂有荧光粉，,充有微量的氩和汞蒸汽。,3,、,起动器主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的,U,型动触片。,二、日光灯一、组成：主要由灯管、镇流器、起动器组成 2、镇,30,日光灯管的结构,及各部分的作用,荧光粉发出可见光,受到紫外,线照射时,在高压下导电,发出紫外线,两端灯丝给气体加热 并给气体加上高电压,日光灯管的结构及各部分的作用荧光粉发出可见光受到紫外在高压下,31,镇流器结构和作用：,启动时提供瞬时高压 正常工作时降压限流,镇流器结构和作用：启动时提供瞬时高压 正常工作时降压限流,32,启动器组成和作用：,起到一个开关的作用,氖泡,电容器,能使动靜触片不产生电火花保护触点,启动器组成和作用：起到一个开关的作用氖泡能使动靜触片不产生电,33,高中物理选修3-2自感_日光灯课件,34,工作过程,在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。,1,日光灯的点燃过程：,闭合开关，电压加在启动器两极间，氖气放电发出辉光，产生的热量使,U,型动触片膨胀伸长，跟静触片接触使电路接通。灯丝和镇流器中有电流通过。,电路接通后，启动器中的氖气停止放电，,U,型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。,工作过程 在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，,35,2,日光灯正常发光：,日光灯开始发光后，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的，这时的镇流器起着,降压限流,的作用，保证日光灯正常发光。,总结：,镇流器在启动时产生,瞬时高压,，,在正常工作时起,降压限流,的作用。启动器起,自动开关,的作用,。,2日光灯正常发光：,36,关于日光灯正常发光原理,例1 如图所示是日光灯的构造示意图若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是(,),（,A,）,接通,S,1,断开,S,2,S,3,，日光灯就能正常发光,（,B,）,接通,S,1,S,2,断开,S,3,，日光灯就能正常发光,（,C,）,断开,S,3,，接通,S,1,S,2,后,再断开,S,2,，日光灯就能正常发光,（,D,）当日光灯正常发光后，再接通,S,3,，日光灯仍能正常发光,C,关于日光灯正常发光原理例1 如图所示是日光灯的构造示意图若,37,例题,2.在日光灯的连接线路中,关于起动器的作用,以下说法正确的是,A.日光灯起动时,为灯管提供瞬时高压,B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用,C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开),D.以上说法均不正确,例题2.在日光灯的连接线路中,关于起动器的作用,以下说法正确,38,例题,3、日光灯镇流器的作用是,A启动时限制灯管中电流,B启动时产生瞬间高压，点燃灯管,C工作时降压限流，使灯管在较低电压下工作,D工作时维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作,例题3、日光灯镇流器的作用是,39,