1.6 自感现象及其应用（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）

粤教版 高中物理选修3-2 第一章 问题1：开关接通时,可以看到什么现象?为什么? 通电自感现象 灯L2立即变亮, 灯L1逐渐变亮 1、灯泡L1、L2完全相同，先合上开关S，调节变阻 器R1的电阻，使两个灯泡L1和L2的亮度相同。然后断开开关S。 L1 L2 R R1 L 解释：闭合的瞬间，线圈电流突然增大(变化) ，穿过线圈L的磁通量也增大，线圈中必然会产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈电流的增大，所以灯泡L1只能慢慢亮起来。 阻碍 产生 形成 产生 引起 引起 阻碍 B变 I变 ф变 E感 I感 B感 1 2 R R1 L 电路稳定后,L变成一个电阻,灯1、灯2的亮度基本相同 I总 I2 I1 I感 灯泡闪亮一下,说明了什么?后来为什么会慢慢变暗? 断电自感现象 问题1：开关断开时,可以看到什么现象?为什么? 灯L2立即熄灭, 灯L1先闪亮,后逐渐变暗 L L1 L2 R1 解释：断开的瞬间，线圈的电流突然减少(变化)，穿过线圈L的磁通量也减少，线圈中必然产生感应电动势。这个电动势阻碍线圈电流的减少，线圈L和灯泡L1组成的闭合电路中有感应电流通过，灯泡会闪亮一下才熄灭。 阻碍 产生 形成 产生 引起 引起 阻碍 B变 I变 ф变 E感 I感 B感 I感 与IL 方向相同, 灯1先闪亮,后逐渐变暗 L 1 2 R1 I总 IL I1 I感 1、由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。 2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 3、自感电动势的作用：阻碍线圈电流的变化(增反减同) 自感现象 4、因自感现象的存在，使 线圈的电流不能突变 L1 L2 R R1 L L L1 L2 R1 自感系数 1、自感系数 L－简称自感或电感 （1）决定线圈自感系数的因素： （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（mH） 微亨（μH） 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 2、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 5自感电动势的大小：与电流的变化率成正比 日光灯的电路图及其原理 1、日光灯的电路图 日光灯主要由灯管、镇流器、起辉器组成,其电路图如图所示 2.日光灯的主要元件及作用 (1)灯管 日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光． (2)镇流器 ①构造 镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大． ②作用 起辉器接通再断开的瞬间,镇流器能产生瞬时高压,加在灯管两端,使灯管中的气体导电,日光灯开始发光. 在日光灯正常发光时,由于交变电流通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,总是阻碍电流的变化,这时镇流器起着降压限流的作用,保证日光灯的正常工作． (3)起辉器 ①构造 起辉器主要由电容器和封装在充有氖气的小玻璃泡中的静触片及由双金属片制成的U形动触片构成. ②作用 起辉器的主要作用是通过它的接通和断开过程,使镇流器产生瞬时高电压. 3.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间,使氖气放电,发辉光,产生热量,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形动触片冷动收缩,两触片分开,电路断开,电路断开瞬间,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闭合电路,由于镇流器的线圈产生自感现象,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. 日光灯启动原理 电路断开瞬间产生瞬时高压 气体在高压电作用下被击穿,将电路接通 发射出的紫外线使荧光粉发光 电路接通后,该部分不再发热,动触片冷却后将再次断开 1、(双) 如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是 A. 合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 B. 合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过—会儿熄灭 D. 断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭 AD A1 A2 R1 L 这句话如何理解? * 3 (双)关于镇流器的作用,下列说法中正确的是 A. 在日光灯点燃时,产生瞬时高压 B. 在起辉器两触片接通时,产生瞬时高压 C. 在日光灯正常发光后,起限流和降压作用 D. 在日光灯正常发光后,使日光灯两端电压稳定在220