《高考物理 核心要點突破系列 第16章第五節(jié)~第六節(jié)《自感現(xiàn)象》課件 新人教版選修32《日光燈原理》課件 新人教版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 核心要點突破系列 第16章第五節(jié)~第六節(jié)《自感現(xiàn)象》課件 新人教版選修32《日光燈原理》課件 新人教版選修32（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五節(jié)自感現(xiàn)象第五節(jié)自感現(xiàn)象 第六節(jié)日光燈原理第六節(jié)日光燈原理核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第五節(jié)第五節(jié)第六節(jié)第六節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案目標概覽目標概覽目標概覽目標概覽學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標：1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象2知道互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的利與弊，以及對它知道互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的利與弊，以及對它們的利用和防止們的利用和防止3了解自感系數(shù)和自感電動勢公式，知道自感系了解自感系數(shù)和自感電動勢公式，知道自感系數(shù)的意義和決定因素及單位數(shù)的意義和決定因素及單位4知道普通日光燈的組成和電路圖知道普通日光燈的組成和電路圖5知道啟
2、動器和鎮(zhèn)流器的構(gòu)造和工作原理知道啟動器和鎮(zhèn)流器的構(gòu)造和工作原理重點難點：重點難點：1.自感現(xiàn)象的應(yīng)用自感現(xiàn)象的應(yīng)用2對自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、自感電動勢的理解對自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、自感電動勢的理解3日光燈的工作原理日光燈的工作原理課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、自感一、自感1自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的_而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢自感電動勢的大小取決于叫自感電動勢自感電動勢的大小取決于_3自感系數(shù)自感系數(shù)L(1)大?。壕€圈的長度越長、線圈的面積大?。壕€圈的長度越長、線圈的面積
3、_，單位長度上的匝數(shù)單位長度上的匝數(shù)_，線圈的自感系數(shù)越大；，線圈的自感系數(shù)越大；線圈有鐵芯比無鐵芯時自感系數(shù)線圈有鐵芯比無鐵芯時自感系數(shù)_(2)單位：單位：_(符號符號H)，1H103mH106H.電流發(fā)生變化電流發(fā)生變化電流變化的快慢和自感系數(shù)電流變化的快慢和自感系數(shù)越大越大越多越多大大亨利亨利二、日光燈二、日光燈圖圖16511日光燈電路：如圖日光燈電路：如圖1651，主要由燈管、，主要由燈管、_、_組成日光燈管點燃時，電壓組成日光燈管點燃時，電壓比比220 V電壓高，工作時電壓電壓高，工作時電壓_220 V.鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器啟動器啟動器小于小于2啟動器啟動器(1)構(gòu)造：靜觸片、用構(gòu)造：靜觸片
4、、用_制成的制成的U形動觸片、形動觸片、還有一個電容器作為附件與小氖泡并聯(lián)還有一個電容器作為附件與小氖泡并聯(lián)(2)作用：使電路短暫接通再將作用：使電路短暫接通再將_3鎮(zhèn)流器的作用鎮(zhèn)流器的作用在啟動器短暫接通電路再將電路斷開的瞬間，鎮(zhèn)在啟動器短暫接通電路再將電路斷開的瞬間，鎮(zhèn)流 器 中 的 電 流 急 劇流 器 中 的 電 流 急 劇 _ _ _ _ _ ， 產(chǎn) 生 很 高 的， 產(chǎn) 生 很 高 的_這個自感電動勢的方向與原來電源這個自感電動勢的方向與原來電源的電壓方向的電壓方向_，它們合在一起，形成一個，它們合在一起，形成一個_，加在燈管兩端，使燈管中的氣體放，加在燈管兩端，使燈管中的氣體放電
5、，于是燈管成為電流的通路，開始發(fā)光電，于是燈管成為電流的通路，開始發(fā)光日光燈正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器起著日光燈正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器起著_的作的作用，保證日光燈的正常工作用，保證日光燈的正常工作雙金屬片雙金屬片電路斷開電路斷開減小減小自感電動勢自感電動勢相同相同瞬時高壓瞬時高壓降壓限流降壓限流核心要點突破核心要點突破一、對自感現(xiàn)象的進一步理解一、對自感現(xiàn)象的進一步理解1自感電動勢自感電動勢(1)產(chǎn)生的原因：通過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致產(chǎn)生的原因：通過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在原線圈上產(chǎn)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在原線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢生感應(yīng)電動勢(2)作用：阻礙原電流的
6、變化，而不是阻止，電流作用：阻礙原電流的變化，而不是阻止，電流仍在變化，只是使原電流的變化時間變長仍在變化，只是使原電流的變化時間變長(3)方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢方向與原方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同向與原電流方向相同2自感現(xiàn)象的分析思路自感現(xiàn)象的分析思路(1)明確電流情況：按照直流電路的分析方法，判斷明確電流情況：按照直流電路的分析方法，判斷由于開關(guān)閉合，變阻器調(diào)節(jié)等導(dǎo)致線圈中的電流增由于開關(guān)閉合，變阻器調(diào)節(jié)等導(dǎo)致線圈中的電流增大還是減小大還是減小 .(2)分析線圈對電流
7、的阻礙：線圈中電流增強時分析線圈對電流的阻礙：線圈中電流增強時(如如通電通電)，由于自感電動勢方向與原電流方向相反，阻，由于自感電動勢方向與原電流方向相反，阻礙增加，電流逐漸增大；線圈中電流減小時礙增加，電流逐漸增大；線圈中電流減小時(如斷如斷電電)，由于自感電動勢方向與原電流方向相同，阻礙，由于自感電動勢方向與原電流方向相同，阻礙減小，線圈中電流方向不變，電流逐漸減小減小，線圈中電流方向不變，電流逐漸減小(3)分析最后的穩(wěn)定狀態(tài)：常出現(xiàn)在電路中有線圈和分析最后的穩(wěn)定狀態(tài)：常出現(xiàn)在電路中有線圈和燈泡串聯(lián)、線圈和燈泡并聯(lián)兩種形式，現(xiàn)分別分析燈泡串聯(lián)、線圈和燈泡并聯(lián)兩種形式，現(xiàn)分別分析如下：如下：
8、燈泡與線圈串聯(lián)燈泡與線圈并聯(lián)電路連接部分通電時的現(xiàn)象電流逐漸變大，燈泡逐漸變亮因線圈相當(dāng)于阻值很大，然后逐漸減小的電阻，所以燈泡中電流突然變大，然后逐漸減小到穩(wěn)定燈泡與線圈串聯(lián)燈泡與線圈并聯(lián)斷電時的現(xiàn)象電流在回路中逐漸減小，燈泡逐漸變暗，燈泡中的電流方向不變，大小逐漸減小到零I1、I2為穩(wěn)態(tài)時的電流，若I2I1，逐漸變暗直到熄滅；若I2I1，閃亮后逐漸變暗直到熄滅，因回路中電流是從I1逐漸減到零的，小燈泡中的電流方向改變二、日光燈的工作原理二、日光燈的工作原理1日光燈的啟動日光燈的啟動日光燈的工作電路圖如圖日光燈的工作電路圖如圖1651所示，當(dāng)開關(guān)所示，當(dāng)開關(guān)閉合后，電源電壓加在啟動器兩極之間
9、由于兩閉合后，電源電壓加在啟動器兩極之間由于兩極間距離較近，使氖氣放電而發(fā)出輝光輝光產(chǎn)極間距離較近，使氖氣放電而發(fā)出輝光輝光產(chǎn)生的熱量使生的熱量使U形動觸片膨脹伸長跟靜觸片接觸而將形動觸片膨脹伸長跟靜觸片接觸而將電路接通，燈管燈絲因有電流通過發(fā)熱對燈管中電路接通，燈管燈絲因有電流通過發(fā)熱對燈管中的汞蒸氣預(yù)熱，與此同時，啟動器中的氖氣停止的汞蒸氣預(yù)熱，與此同時，啟動器中的氖氣停止放電，放電，U形動觸片冷卻收縮而與靜觸片分開，電路斷開，形動觸片冷卻收縮而與靜觸片分開，電路斷開，這一瞬間電流的變化，使鎮(zhèn)流器中線圈因電流急這一瞬間電流的變化，使鎮(zhèn)流器中線圈因電流急劇減少而產(chǎn)生很高的自感電動勢，這個自感
10、電動劇減少而產(chǎn)生很高的自感電動勢，這個自感電動勢與原電壓加在一起，使燈管兩端產(chǎn)生瞬間高壓，勢與原電壓加在一起，使燈管兩端產(chǎn)生瞬間高壓，使汞蒸氣變成離子而導(dǎo)電，日光燈管被點燃而發(fā)使汞蒸氣變成離子而導(dǎo)電，日光燈管被點燃而發(fā)光光2日光燈的工作日光燈的工作日光燈管點燃后，電阻小，要求電流小，且日光日光燈管點燃后，電阻小，要求電流小，且日光燈管是用交流電源燈管是用交流電源(大小與方向都隨時間變化的電大小與方向都隨時間變化的電流流)供電此時鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流供電此時鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的變化，從而鎮(zhèn)流器在燈管正常發(fā)光時起到降壓的變化，從而鎮(zhèn)流器在燈管正常發(fā)光時起到降壓限流的作用，保證
11、日光燈管的正常工作限流的作用，保證日光燈管的正常工作日光燈由于靠離子導(dǎo)電，電阻很小，故電流的熱日光燈由于靠離子導(dǎo)電，電阻很小，故電流的熱效應(yīng)小，這樣日光燈能節(jié)省電能效應(yīng)小，這樣日光燈能節(jié)省電能課堂互動講練課堂互動講練 關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是()A線圈中產(chǎn)生的自感電動勢越大，線圈的自感系線圈中產(chǎn)生的自感電動勢越大，線圈的自感系數(shù)一定越大數(shù)一定越大B線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大C線圈中的電流為零，自感系數(shù)也為零線圈中的電流為零，自感系數(shù)也為零D線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的幾何尺寸及鐵線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的幾
12、何尺寸及鐵芯情況決定的芯情況決定的自感系數(shù)、自感電動勢自感系數(shù)、自感電動勢【解析解析】自感系數(shù)是線圈本身的固有屬性，只自感系數(shù)是線圈本身的固有屬性，只決定于線圈的長短、粗細、匝數(shù)、有無鐵芯等自決定于線圈的長短、粗細、匝數(shù)、有無鐵芯等自身因素，而與電流變化快慢等外部因素?zé)o關(guān)，所身因素，而與電流變化快慢等外部因素?zé)o關(guān)，所以選以選D.【答案答案】D【點評點評】注意自感系數(shù)與自感電動勢的區(qū)別與注意自感系數(shù)與自感電動勢的區(qū)別與聯(lián)系聯(lián)系變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的是是()A感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁場的變化感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁場的變化B自感電
13、動勢的方向總是與原電流方向相反自感電動勢的方向總是與原電流方向相反C穿過閉合電路的磁通量越大，電路中的感應(yīng)穿過閉合電路的磁通量越大，電路中的感應(yīng)電流也越大電流也越大D穿過回路的磁通量變化越快，電路中的感應(yīng)穿過回路的磁通量變化越快，電路中的感應(yīng)電動勢也越大電動勢也越大答案：答案：AD在圖在圖1652所示的電路中，線圈所示的電路中，線圈L的自感的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計D1和和D2是兩是兩個完全相同的小燈泡，在開關(guān)個完全相同的小燈泡，在開關(guān)S閉合和斷開的過程閉合和斷開的過程中中(燈絲不會斷燈絲不會斷)，D1和和D2的亮度變化情況是的亮度變化情況是()自感現(xiàn)象
14、的分析自感現(xiàn)象的分析圖圖1652AS閉合，閉合，D1很亮且亮度不變，很亮且亮度不變，D2亮度逐漸增加，亮度逐漸增加，最后兩燈一樣亮；最后兩燈一樣亮；S斷開后，斷開后，D2立即熄滅，立即熄滅，D1漸亮漸亮BS閉合，閉合，D1不亮，不亮，D2很亮；很亮；S斷開，斷開，D1和和D2都都立即不亮立即不亮CS閉合，閉合，D1、D2同時亮，而后同時亮，而后D1熄滅，熄滅，D2亮度亮度不變；不變；S斷開，斷開，D2立即熄滅，立即熄滅，D1亮一下后才滅亮一下后才滅DS閉合，閉合，D1、D2同時亮，而后同時亮，而后D1逐漸熄滅，逐漸熄滅，D2則逐漸變得更亮；則逐漸變得更亮；S斷開，斷開，D2立即熄滅，立即熄滅，
15、D1亮一下亮一下后才滅后才滅【解析解析】當(dāng)當(dāng)S閉合，閉合，L的自感系數(shù)很大，對電流的自感系數(shù)很大，對電流的阻礙作用較大電源輸出電流的通道是的阻礙作用較大電源輸出電流的通道是D1和和D2串聯(lián)后與電源相連，故串聯(lián)后與電源相連，故D1和和D2同時亮，隨著通過同時亮，隨著通過L的電流增大，的電流增大，L的直流電阻不計，的直流電阻不計，L的分流作用增的分流作用增大，大，D1中的電流逐漸減小為零由于總電阻變小，中的電流逐漸減小為零由于總電阻變小，總電流變大，總電流變大，D2中的電流增大，燈變得更亮；當(dāng)中的電流增大，燈變得更亮；當(dāng)S斷開，斷開，D2中無電流，立即熄滅而電感中無電流，立即熄滅而電感L將要維持將
16、要維持它的電流不變，因它的電流不變，因L與與D1組成回路，組成回路，D1將亮一下后將亮一下后再滅，故選項再滅，故選項D正確正確【答案答案】D變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2圖圖1653如圖如圖1653所示，電路中所示，電路中L為一電感線圈，為一電感線圈，ab支路和支路和cd支路電阻相等，則支路電阻相等，則()A合上開關(guān)合上開關(guān)S時，電流表時，電流表A1的示數(shù)小于電流表的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)的示數(shù)B合上開關(guān)合上開關(guān)S時，電流表時，電流表A1的示數(shù)等于電流表的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)的示數(shù)C斷開開關(guān)斷開開關(guān)S時，電流表時，電流表A1的示數(shù)大于電流表的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)的示數(shù)D斷開開關(guān)斷開開關(guān)S時，電流
17、表時，電流表A1的示數(shù)等于電流表的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)的示數(shù)解析：解析：選選AD.電路接通時，電路接通時，ab支路有電感線圈支路有電感線圈L，由于電流要增加，產(chǎn)生的自感電動勢阻礙其電流由于電流要增加，產(chǎn)生的自感電動勢阻礙其電流的增加，因此其電流增加緩慢，電流表的增加，因此其電流增加緩慢，電流表A1的示數(shù)的示數(shù)小于電流表小于電流表A2的示數(shù)斷電瞬間，電感線圈的示數(shù)斷電瞬間，電感線圈L電流電流減弱，產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減弱，可以減弱，產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減弱，可以維持一段時間的電流，通過電阻維持一段時間的電流，通過電阻R和電流表和電流表A2構(gòu)構(gòu)成回路，這時電流表成回路，這時電流表A
18、1、A2示數(shù)相同示數(shù)相同如圖如圖1654所示的電路中，兩個相同的所示的電路中，兩個相同的電流表，零刻點在刻度盤的中央當(dāng)電流從電流表，零刻點在刻度盤的中央當(dāng)電流從“”接線柱流入時，指針向右擺；當(dāng)電流從接線柱流入時，指針向右擺；當(dāng)電流從“”接接線柱流入時，指針向左擺在電路接通且穩(wěn)定時線柱流入時，指針向左擺在電路接通且穩(wěn)定時再斷開開關(guān)的瞬間，下列說法正確的是再斷開開關(guān)的瞬間，下列說法正確的是()自感電流方向的判斷自感電流方向的判斷圖圖1654AG1指針向右擺，指針向右擺，G2指針向左擺指針向左擺BG1指針向左擺，指針向左擺，G2指針向右擺指針向右擺C兩指針都向右擺兩指針都向右擺D兩指針都向左擺兩指針
19、都向左擺【解析解析】電路接通且穩(wěn)定時，兩支路均有自左電路接通且穩(wěn)定時，兩支路均有自左向右的電流當(dāng)開關(guān)斷開的瞬間，無自感線圈的向右的電流當(dāng)開關(guān)斷開的瞬間，無自感線圈的支路則沒有自感電流產(chǎn)生有自感線圈的支路產(chǎn)支路則沒有自感電流產(chǎn)生有自感線圈的支路產(chǎn)生阻礙原電流變化的自感電流，且這一自感電流生阻礙原電流變化的自感電流，且這一自感電流將通過能與它形成回路的各支路此題中開關(guān)斷將通過能與它形成回路的各支路此題中開關(guān)斷開的瞬間，電路電流減小，故開的瞬間，電路電流減小，故L將產(chǎn)生自左至右的將產(chǎn)生自左至右的自感電流以阻礙原電流變化且此時開關(guān)斷開，自感電流以阻礙原電流變化且此時開關(guān)斷開，L所在支路只能與所在支路只
20、能與R所在支路串聯(lián)形成回路，則自感所在支路串聯(lián)形成回路，則自感電流自右至左流經(jīng)電流自右至左流經(jīng)R所在支路故選所在支路故選A.【答案答案】A【點評點評】在通電自感中，線圈中的電流方向由在通電自感中，線圈中的電流方向由電源決定，在斷電自感中，線圈中的電流方向與電源決定，在斷電自感中，線圈中的電流方向與原電流方向相同原電流方向相同變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3圖圖1655如圖如圖1655所示的電路中，電源的電動勢為所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為內(nèi)阻為r，電感，電感L的電阻不計，電阻的電阻不計，電阻R的阻值大于燈的阻值大于燈泡泡D的阻值在的阻值在t0時刻閉合開關(guān)時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時，經(jīng)過一段時間后，
21、在間后，在tt1時刻斷開時刻斷開S.下列表示下列表示A、B兩點間電兩點間電壓壓UAB隨時間隨時間t變化的圖象中，正確的是變化的圖象中，正確的是()圖圖1656解析：解析：選選B.由于自感現(xiàn)象，由于自感現(xiàn)象，t0時刻時刻UAB較大，隨較大，隨時間推移時間推移UAB減??；斷開減??；斷開S，L中的電流方向不變，中的電流方向不變，大小減小，經(jīng)過大小減小，經(jīng)過L、R、D形成回路，故形成回路，故UAB方向改方向改變，逐漸減小至變，逐漸減小至0.故故B正確正確如圖如圖1657所示，日光燈主要由燈管、所示，日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成下列說法正確的是鎮(zhèn)流器和啟動器組成下列說法正確的是()日光燈的有關(guān)問
22、題日光燈的有關(guān)問題圖圖1657A鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬時高壓來源于啟動器兩觸片鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬時高壓來源于啟動器兩觸片接通再斷開的瞬間接通再斷開的瞬間B燈管點燃后，啟動器中兩個觸片分離燈管點燃后，啟動器中兩個觸片分離C燈管點燃后，燈管兩端的電壓等于電源電壓燈管點燃后，燈管兩端的電壓等于電源電壓220 VD在日光燈正常工作時，鎮(zhèn)流器和啟動器都不在日光燈正常工作時，鎮(zhèn)流器和啟動器都不再起作用再起作用【自主解答自主解答】在啟動器斷開的瞬間，通過鎮(zhèn)流在啟動器斷開的瞬間，通過鎮(zhèn)流器的電流急劇減小，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生瞬時高壓，器的電流急劇減小，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生瞬時高壓，A正確當(dāng)燈管內(nèi)氣體放電開始發(fā)光后，動靜觸片正確當(dāng)燈管內(nèi)氣
23、體放電開始發(fā)光后，動靜觸片間電壓不足以使氖氣放電產(chǎn)生熱量使雙金屬片受間電壓不足以使氖氣放電產(chǎn)生熱量使雙金屬片受熱膨脹而接觸，因此動靜觸片是分離的，熱膨脹而接觸，因此動靜觸片是分離的，B正正確燈管正常發(fā)光時，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，確燈管正常發(fā)光時，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，總是阻礙電流變化，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用，燈總是阻礙電流變化，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用，燈管兩端的電壓小于管兩端的電壓小于220 V，C錯誤正常發(fā)光時，錯誤正常發(fā)光時，啟動器不再起作用，但鎮(zhèn)流器仍有降壓限流作用，啟動器不再起作用，但鎮(zhèn)流器仍有降壓限流作用，D錯誤錯誤【答案答案】AB【點評點評】對于日光燈電路，關(guān)鍵是理解掌握啟對于日光燈電路，關(guān)鍵是理解掌握啟動器、鎮(zhèn)流器的工作原理，及燈管發(fā)光的條件動器、鎮(zhèn)流器的工作原理，及燈管發(fā)光的條件
高考物理 核心要點突破系列 第16章第五節(jié)~第六節(jié)《自感現(xiàn)象》課件 新人教版選修32《日光燈原理》課件 新人教版選修32
