1、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。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
2、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：1.灯丝预热。2.灯管两端加高压
3、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
4、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 612 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
5、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
6、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。 作业布置课本 P37 1、2、3、4教学反思：日光灯的样子：细细的，长长的，不像有些灯泡，是圆形的。日光灯构造及作用：日光灯两端各有一灯丝，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，使荧光粉发出柔和的可见光。日光灯工作特点：灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。 日光灯：灯管里面装
7、入一些特殊的气体，又在灯管的管壁上涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光。日光灯：它不含红外线，所以它的光是很温和的，不伤眼睛；因为不含有热线，用起来比较省电；它也会发出许多美丽有色的光。这就是由荧光粉里所含的化学药品的性质来定了，例如涂上钨酸镁的，发蓝白色光，涂上硼酸镉的发淡红色光。日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉，管内被抽成真空度 10-3-10-4 毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。 电感镇流器是一个铁芯电感线圈，电感的性质是当线圈中的电流发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相同或相反，因而阻碍着电流变
8、化。起辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振荡回路，增加启动脉冲电压幅度。放电管中一个电极用双金属片组成，利用氖泡放电加热，使双金属片在开闭时，引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到灯管两端。当日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间 1-3 秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然急剧减小，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后
9、，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。日光灯的工作原理在图示的电路中，当开关闭合后电源把电压加在起动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使 U 型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。电路接通后，起动器中的氖气停止放电，U 型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。镇流器在起动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。起动器中电容器的作用是避免产生电火花。
