变化,起降压限流作用,确保日光灯正常工作。特别提醒在起辉器静动两触片间并接个电容器,其作用是在两触片分离时避免产生火花而烧坏触片。没有此电容器,起辉器也能工作。日光灯正常发光后,起辉器两触片呈分离状态不再动作。探究探究二例题在日光灯工作原理中,如图所示。开关合上前,起辉器的静触片和动触片是填“接通的”或“断开的”开关刚合上时,交流电压加在上,使氖泡发出红光日光灯启动瞬间,灯管两端的电压填“高于”“等于”或“低于”日光灯正常发光时,起辉器的静触片和动触片填“接通”或“断开”,镇流器起着的作用,保证日光灯正常工作起辉器中的电容器能,没有电容器,起辉器也能工作。点拨日光灯电路是很典型的自感现象的应用,只要把各个部件在电路里所起的作用认识清楚,就可以解决问题。当然还要动手实践下,会有更大的收获。探究探究二解析日光灯按原理图接好电路后,当开关闭合,电源把电压加在起辉器的两金属片之间,使氖泡内的氖气放电发出辉光。辉光放电产生的热量使形动触片膨胀,跟静触片接触把电路接通,于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过,电路接通后,起辉器中的氖气停止放电,形动触片冷却后收缩恢复原状,两金属片分离,电路断开,由于镇流器的自感作用,会产生很高的自感电动势,其方向与原电压方向相同,很高的自感电动势加上原电源电压加在灯管两端,使管内汞气体导电,产生紫外线,激发荧光粉发光,灯管被点燃。日光灯使用的是正弦式交变电流,电流的大小和方向都随时间做周期性变化,在日光灯正常发光后,由于交变电流通过镇流器的线圈,线圈中会产生自感电动势,它的作用总是阻碍电流的变化,这时的镇流器就起到了降压限流的作用,保证日光灯的正常工作。起辉器中的电容器能使动静片脱离时避免产生电火花而烧毁起辉器,没有电容器,同样能工作,当日光灯正常点燃后,起辉器不再起作用,就是摘去了也不影响日光灯的发光。答案断开的起辉器高于断开降压限流避免产生电火花探究探究二题后反思从解析中可以看出不同气体导电所需电压是不同的,氖气导电需电压即可,而水银蒸气导电却需要多伏的电压。所以需要个产生瞬时高压的装置镇流器。探究探究二􀎥变式训练􀎥如图所示,是日光灯的结构示意图,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接通,断开,日光灯就能正常发光接通,断开,日光灯就能正常发光断开,接通后,再断开,日光灯就能正常发光当日光灯正常发光后,再接通,日光灯仍能正常发光探究探究二解析当接势的方向总是要阻碍引起自感电流的变化,就好像感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化样,自感电动势阻碍的对象是“电流的变化”,而不是电流本身。如图所示,当电路处于稳定状态时,流过的电流𝐸𝑟电源内阻不计,方向由流过灯泡的电流𝐸𝑅。断开的瞬间,立即消失,而由于线圈的自感,不会马上消失,线圈总力图维持的存在,所以线圈上产生个端为正端为负的自感电动势,与灯泡组成回路,由此流过的电流由变成,方向由变成。可见通过的电流大小与方向都发生了变化。探究探究二至于灯泡中的电流是突然变大还是变小也就是说灯泡是否突然变得更亮下,就取决于与谁大谁小,也就是取决于和谁大谁小的问题。如果,就有,灯泡会先更亮下才熄灭。如果,灯泡会由原亮度渐渐熄灭。如果,灯泡会先立即暗些,然后渐渐熄灭。探究探究二例题在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡和分别串联个带铁心的电感线圈和个滑动变阻器。闭合开关后,调整,使和发光的亮度样,此时流过两个灯泡的电流均为。然后,断开。若时刻再闭合,则在前后的小段时间内,正确反映流过的电流流过的电流随时间变化的图像是探究探究二解析闭合通电后,由于电感线圈的自感作用,逐渐增大,最终达到稳定值,而直接增大到稳定值后保持不变,所以选项正确。答案题后反思般情况下,对于理想电感线圈,只考虑电流变化时具有自感作用,电路稳定时电阻为零。此题中电感线圈的电阻不能忽略,电流稳定值为𝐸𝑅𝐿𝑅𝐿。探究探究二􀎥变式训练􀎥在如图甲所示的电路中,是闭合的,此时流过的电流为,流过灯泡的电流为,且。在时刻将断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图像是图乙中的探究探究二解析当闭合时,流过的电流为,流过的电流为当断开时,产生自感电动势,并与组成闭合回路产生自感电流,因此流过的电流由变成反方向的并逐渐减小,选项正确。答案多选在日光灯电路中接有起辉器镇流器和日光灯管,下列说法中正确的是日光灯点燃后,镇流器起辉器都不起作用镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压,点燃后起降压限流作用日光灯点亮后,起辉器不再起作用,可以将起辉器去掉日光灯点亮后,使镇流器短路,日光灯仍能正常发光,并能降低对电能的消耗答案多选如图所示,带铁心的线圈的电阻与电阻器的阻值相同,和是两个完全相同的电流表,则下列说法中正确的是闭合瞬间,电流表示数小于示数闭合瞬间,电流表示数等于示数断开瞬间,电流表示数大于示数断开瞬间,电流表示数等于示数解析开关闭合瞬间,线圈产生自感电动势阻碍电流增大,所以此时电流表中电流小于电流表中电流,项正确,开关断开时,线圈与和构成回路,线圈中产生自感电动势,阻碍电流减小,所以中电流也逐渐减小,但始终相等,项正确。答案关于自感电动势的方向,正确的说法是它总是同原电流方向相同它总是同原电流方向相反当原电流增大时,它与原电流方向相同当原电流减小时,它与原电流方向相同解析自感电动势总是阻碍原电流的变化。故选项正确。答案多选下列说法正确的是当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,选项正确当线圈中电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,选项错误当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,选项正确当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,选项错误。答案多选在图所示的四个日光灯的接线图中,为启动器,为开关,为镇流器。能使日光灯正常发光的是解析日光灯工作时,电流通过镇流器灯丝和启动器构成回路,使启动器发出辉光,相当于启动器短路接通,同时电流加热灯丝,灯丝发射电子,镇流器起控制电流的作用,之后启动器断开瞬间,镇流器产生很大的自感电动势,出现个高电压加在灯管两端,灯管中的气体放电发光,此时启动器已无作用。所以启动器可用手动的开关来代替实际操作时,启动器丢失或损坏时,可手持带绝缘皮的导线短接启动后再断开,另外,图的错误是灯管的灯丝短路。答案自感现象与日光灯学习目标思维脉络知道日光灯中起辉器和镇流器的构造和工作原理,了解镇流器的作用。了解自感现象,学会分析自感现象。了解自感电动势和自感系数,知道自感系数的单位及大小的决定因素。知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。知道互感现象。二三自感现象定义物理学中,把由于导体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。自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。通电自感和断电自感电路现象自感电动势的作用接通电源的瞬间,灯泡较慢的亮起来阻碍电流的增加断开开关的瞬间,灯泡逐渐变暗阻碍电流的减小二三自感电动势的大小自感电动势正比于电流的变化率,公式表达𝐼𝑡。式中的称为自感系数,只跟线圈自身的因素有关。线圈的横截面积越大长度越长匝数越多,它的自感系数就越大。有铁心的比无铁心的自感系数大。自感系数越大,对电流变化的阻碍作用就越大。思考通过导体本身的电流变化有哪些情况提示电流变化可以是电流大小的变化也可以是电流方向的变化还可以是电流的大小和方向同时发生变化。二三无电感精密电阻用根电阻线对折后绕制双线并绕而成,里面的电流方向相反,产生的磁场方向也相反。练练关于线圈的自感系数自感电动势的下列说法中正确的是线圈中电流变化越大,线圈自感系数越大对于线圈,自感电动势正比于电流的变化量个线圈的电流均匀增大,这个线圈自感系数自感电动势都不变自感电动势总与原电流方向相反解析线圈的自感系数由线圈本身的因素如长度面积匝数等决定。自∝𝐼𝑡,而不是自∝,选项正确,选项错误,线圈中电流减小时自感电动势方向与原电流方向相同,电流增大时,电动势方向与原电流方向相反,选项错误。答案二三二互感现象当共轴放置的两个线圈或同铁心上的两个线圈,其中个电流发生变化时,会使另个产生感应电动势,另个变化也会使前个产生感应电动势,这种互相产生感应电动势的现象叫做互感,这里的电动势叫做互感电动势。电动势的大小为𝐼𝑡叫做互感系数。二三三日光灯与镇流器日光灯的构造及电路图完整的日光灯电路包括日光灯管镇流器起辉器开关等主要部件,其电路如图所示。镇流器构造镇流器主要是由自感系数很大的线圈构成。作用启动时,镇流器在灯管两端形成瞬时高压,击穿气体,使灯管发光正常发光后,镇流器起降压限流作用,以免烧坏灯管。起辉器构造主要是由电容器静触片和双金属片制成的动触片构成。作用在开关闭合后,使电路短暂接通,再将电路断开。二三练练多选关于镇流器的作用,下列说法中正确的是在日光灯点燃时,产生瞬时高压在起辉器两触片接通时,产生瞬时高压在日光灯正常发光后,起限流和降压作用在日光灯正常发光后,使日光灯两端电压稳定在解析镇流器产生的瞬时高压是断电自感电动势,是在起辉器两触片由接触到断开的瞬间产生的,选项正确,选项错误日光灯正常发光时镇流器起限流和降压作用,使灯管两端电压只有几十伏,选项正确,选项错误。答案探究探究二日光灯的工作原理问题导引上课时,老师拿来了个如图甲所示的老式日光灯的镇流器,并用两节干电池作电源,按图乙所示连接好电路。接着,老师问谁敢上来用手抓两个接线头。胆大的小明心想这有什么可怕的!两节干电池串起来,也不过是的电压。于是他大胆地走上讲台,按照老师的指点,用两手分别抓住两个接线头。老师问他有什么感觉,小明笑着说“什么感觉也没有。”于是,老师断开开关,只听见小明“哎哟”地尖叫了声,并立即松开手。请问小明发出尖叫声的原因是什么镇流器在日光灯电路中的作用是什么探究探究二提示小明发出尖叫声是由于受到线圈两端的高压作用。镇流器在日光灯启动过程产生瞬时高压,正常工作时在电路中起降压限流作用,确保日光灯正常工作。探究探究二名师精讲构造日光灯的电路如图所示,由日光灯管镇流器开关等组成。启动前管内气体未导通,起辉器动触片与静触片处于分离状态。探究探究二日光灯的工作原理启动开关闭合后,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,形动触片冷冻收缩,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