物理：《自感现象的应用》教案（鲁科版选修3-2）

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2.3　自感现象的应用
［课时安排］1课时
［教学目标］：
（一）知识与技能
1．日光灯的组成主要由灯管、镇流器、启动器等组成。
2．知道日光灯的主要元件及作用。
3．知道感应器是利用自感现象来达到用低压直流电源获得高电压的。
（二）过程与方法
通过学生动手安装日光灯，培养学生的动手能力。
（三）情感、态度与价值观
通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度。
［教学重点］
1．日光灯的工作原理及镇流器的作用。
2．感应圈的工作原理。
［教学难点］：镇流器及启动器的作用。
［教学器材］：日光灯灯管、镇流器、启动器，导线若干。21世纪教育网
［教学方法］：通过学生自己动手安装日光灯电路，分析原理培养自主学习能力。
［教学过程］
（一）引入新课
通过教师演示安装方法，讲解注意事项，自己动手学习日光灯的安装。
（二）进行新课
一．日光灯与镇流器
1．日光灯电路
出示日光灯的各部件，介绍各部件。
日光灯主要由灯管、镇流器、起动器三个主要部件组成：
（1）日光灯管
结合碎日光灯管向学生介绍灯管的构造及发光原理。
（2）镇流器
镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。（打开，让学生观察构造）
（3）起动器主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U型动触片。（打开起动器，让学生观察构造）结合实验向学生讲述温度升高，动触片与静触片接通的原理。
2．日光灯的工作原理
（引导学生阅读课本）
日光灯启动可分为三个阶段：21世纪教育网
1.灯丝预热。2.灯管两端加高压点亮灯。 3.正常发光。
第一阶段：电键闭合后，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。
第二阶段：启动器的动触片与静触片分离时，使镇流器线圈中电流减小，产生很大的自感电动势，与电源电压相串联加在灯管两端点亮灯管。
第三阶段：灯管点亮后，镇流器与灯管组成串联电路，镇流器起分压限流作用，使灯管正常发光。
要点提示：
1．日光灯工作时是靠紫外线激发荧光粉而发光，只有镇流器中有少量内能产生（电感的电阻很小），大部分电能都转化为光能。
2．启动器并联在灯管两端而镇流器与灯管串联
3．启动器在电路中起自动开关作用
4．镇流器在日光灯的启动和工作过程中，都起着重要的作用，即启动时，产生瞬时高压，正常工作时起降压限流作用
二．感应圈
　　感应圈是工业生产和实验室中用低压直流电获得交变高压的一种装置。它的主要部分是两个绕在铁芯MM′上的绝缘导线线圈，如图6－12所示。初级线圈直接绕在铁芯上，是比较少的几匝粗导线线圈，次级线圈则由多匝细导线组成。感应圈的初级线圈中有节奏地通过断续的直流电。因此，各种电流断续器是感应圈的重要部件。图中画出的是一种最简单的断续器，它就是一个钢质弹簧片D。弹簧片上装有一小块软铁P，称为小锤；在小锤后面装有一个螺丝钉W，当电路中无电流时，弹簧片与螺丝钉接触。开关S接通电路后，电流流经初级线圈，再经小锤与螺丝钉，然后回到电池组的另一极，构成闭合回路。这时，线圈中的铁芯被磁化，并吸引小锤。于是，电流中断。电流一停止，铁芯就失去磁性，弹簧片将小锤弹回原来的位置，电路又重新接通。如此反复，小锤使初级线圈中的电流在1秒钟内断续许多次。电流每次断开时，次级线圈中出现某个方向的感应电动势；而在电路接通时，次级线圈又出现相反方向的感应电动势。
　　在小锤式断续器中，当电路开断时，小锤与螺丝钉之间出现火花，这火花使电流持续一段时间。因此，开断时间也就延长了。为了减小火花，缩短开断时间，在线路中加装一个电容器C，将它的一个极与小锤连接，另一个极接到螺丝钉的支柱上。电路开断的瞬间产生的感应电流集中到电容器里。电容器两极板带电，减小了裂口处的火花，电路开断就会进行得很快。由于电磁感应，感应圈初级线圈断续地通过直流电流时，次级线圈就感应出几千伏乃至上万伏的交变高电压。
三．自感现象的其他应用
（1）自感线圈是交流电路中的重要元件。
（2）电焊机也利用了自感现象。
自感现象有害的一面：电弧火花等。
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[作业布置]
课本P37 1、2、3、4[来源:21世纪教育网]
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［教学反思］：
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