第02章 第3节 自感现象的应用-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-2）

第3节　自感现象的应用 学习目标 核心提炼 1.知道普通日光灯的组成和电路图。 2种应用——镇流器与感应圈[来源:Z。xx。k.Com][来源:学|科|网][来源:Zxxk.Com] 2.知道启动器和镇流器的构造和工作原理。[来源:学,科,网Z,X,X,K] 3.了解感应圈的工作原理和应用。 4.会用自感知识分析、解决一些简单问题。 一、日光灯与镇流器 　阅读教材第34～36页，了解日光灯和镇流器的结构及工作原理。 构造、作用 元件名称　　 　 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 自感系数很大的线圈 启动时形成瞬时高压，工作时降压限流 思考判断 (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。(×) 二、感应圈及自感现象的其他应用 　阅读教材第36～38页，了解感应圈的构造和工作原理，了解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来获得高电压。 (2)结构 主要由直接绕在铁芯上的初级线圈和接在放电器上的次级线圈构成。 (3)用途 在物理、化学实验室里可以作为小功率高压电源，在汽车发动机、煤气灶电子点火装置中产生高压电火花完成点火工作。 2.自感现象的其他应用及危害 (1)其他应用 在广播电台和电视台的无线电设备中，用自感线圈和电容器组成振荡电路来发射电磁波；在收音机和电视机中，同样也用振荡电路来接收电磁波。另外，电焊机也利用了自感现象，使焊条与工件之间的空隙产生电弧火花，使工件局部熔化。 (2)危害 在电路中，开关断开时产生电弧火花，烧坏开关或造成安全隐患。 思维拓展 　(1)利用感应圈可以由低电压获得高电压，能否由小功率来获得大功率？ (2)在加油站附近为什么要禁止用手机接打电话？ 答案　(1)不能。根据能量守恒定律，感应圈向外输出的能量不可能大于输入的能量，即输出功率不可能大于输入功率。 (2)加油站附近空气中汽油的浓度较高，在用手机接打电话时，电话电路中有可能由于自感产生电火花，引起危险。 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 　日光灯的工作原理 [要点归纳]　 日光灯工作的三个阶段 1.开关闭合后，启动器中氖气放电发出辉光，辉光产生的热量使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发光，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。 [特别提醒] (1)日光灯灯管内的气体电离需要高压，是通过镇流器发生自感现象实现的。 (2)当日光灯正常工作时需要的是低压，此时镇流器起到降压限流的作用。 [精典示例] [例1] (多选)如图1为日光灯电路，关于该电路以下说法正确的是(　　) 图1 A.启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压 B.日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压 C.日光灯正常发光后启动器是导通的 D.图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源 解析　日光灯中镇流器在日光灯启动时产生一个瞬时高压，击穿了灯管中的稀薄气体导电，而在日光灯正常发光后，镇流器产生自感电动势使灯管两端的电压低于电源电压，故A、B正确；日光灯只能用交流电源供电，正常发光后启动器是断开的，故C、D错误。 答案　AB [针对训练1] 如图2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(　　) 图2 A.只把S1接通，S2、S3不接通，日光灯就能正常发光 B.把S1和S2接通后，S3不接通，日光灯就能正常发光 C.S3不接通，接通S1和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　只接通S1，灯管两端不能产生瞬时高压，日光灯不能点亮，A错误；S1和S2接通，S3不接通，日光灯被短路，电压为零，镇流器也不能产生断电自感电动势，日光灯不能点亮，B错误；S1和S2接通，再断开S2，镇流器产生自感电动势，与外加电压一起形成瞬时高压，使日光灯点亮而正常发光，C正确；日光灯正常发光后，再接通S3，镇流器被短