2020版高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 3 自感现象的应用课件 鲁科版选修3-2.ppt

第3节自感现象的应用一、日光灯与镇流器1.日光灯的构造及电路图:完整的日光灯电路包括日光灯管、_______、_______、开关等主要部件。其电路如图所示。2.启动器、灯管、镇流器的比较:构造、作用元件名称二、感应圈1.工作原理:利用自感现象用_________电源来获得高电压。2.结构:主要由直接绕在铁芯上的_________和接在放电器上的_________构成。3.用途:在物理、化学实验室里可以作为___________电源,在汽车、煤气灶点火装置中产生___________完成点火工作。三、自感现象的其他应用1.其他应用:(1)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_________来发射电磁波。(2)在收音机和电视机中,同样也用_________来接收电磁波。(3)电焊机也利用了自感现象,使焊条与工件之间的空隙产生_________,使工件局部熔化。2.危害:在电路中,开关断开时产生_________,烧坏开关或造成安全隐患。【思考辨析】(1)日光灯使用的是直流电。()(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。()(4)日光灯工作时,镇流器使日光灯管的电压稳定在220V。()(5)日光灯正常工作和不工作时,双金属片的状态相同。()(6)感应圈可以利用低电压获得高电压。()(7)感应圈可以利用低功率获得高功率。()提示:(1)×。日光灯使用的是交变电流。(2)√。日光灯正常发光后,启动器处于断路状态,就不起什么作用了。(3)×。镇流器在启动时产生瞬间高压,正常发光时起到降压作用。(4)×。保证日光灯管正常工作,此时有电流通过日光灯管,灯管两端电压小于220V。(5)√。启动器在启动时,相当于自动开关的作用,启动后双金属片恢复原状。(6)√。感应圈是利用自感现象来达到低电压获得高电压的。(7)×。感应圈可以做小功率高压电源,但不是说利用低功率获得高功率。一日光灯的工作原理【典例】(2019·福州高二检测)日光灯是最常用的节能照明工具,它的主要构成有灯管、镇流器、启动器。启动器的构造如图所示,为了便于日光灯工作,常在启动器两端并上一个纸质电容器C,现有一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮,经检查,灯管是好的,电源电压正常,镇流器无故障,其原因可能是()世纪金榜导学号A.启动器两脚A、B与启动器座接触不良B.电容器C断路C.电容器C击穿而短路D.镇流器自感系数L太大【解析】选C。若启动器两脚A、B与启动器座接触不良,日光灯管不会亮,A错;若电容器C断路,日光灯管也不会亮,B错;日光灯管两端亮而中间不亮,说明灯管两端的灯丝处于通电状态,即启动器接通,但不能自动断开,说明电容器C短路了,选C;镇流器自感系数L太大,产生的自感电动势太大,只能把日光灯管烧坏,D错。【核心归纳】日光灯工作的三个阶段:(1)开关闭合后,启动器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,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。【过关训练】1.(多选)(2019·南平高二检测)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.在启动器两触片接触时,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220V【解析】选A、C。镇流器产生的瞬时高压是断电自感电动势,是由启动器两触片由接触到断开的瞬间产生的,故B错;日光灯正常发光时灯管两端电压只有几十伏,没有220V,故D错误。2.关于日光灯的发光实质,下列说法中正确的有()A.是由于灯管两端的灯丝在炽热状态下发光,后经灯管壁多次反射和透射传到周围空间B.是在镇流器的高电压作用下,灯管内气体被电离成为导体,形成大电流,使气体处于炽热状态而发光C.日光灯发出的其实就是紫外线D.日光灯发出的光,实质上是紫外线激发荧光物质发光【解析】选D。日光灯发光的本质,是灯丝发射的电子与汞原子碰撞而放出紫外线,紫外线照射灯管内壁的荧光物质而发光。3.(多选)如图为日光灯电路,关于该电路,以下说法中正确的是()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】