第五节 自感现象 第六节 日光灯原理 第七节 涡流(略)

首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场第五节自感现象第六节日光灯原理第七节涡流(略)首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场1．对自感电动势的进一步理解(1)自感电动势产生的原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．(2)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长．(3)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同．(4)自感电动势的大小：与电流变化的快慢有关，还跟线圈的自感系数有关，但线圈的自感系数决定于自身因素，跟线圈中是否通以电流、电流大小以及电流变化的快慢均无关．①线圈对恒定电流的阻碍作用仅体现在线圈的电阻上，对变化电流的阻碍作用主要体现在自感电动势的阻碍上．②感应电流的大小小于等于原电流．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场2．启动器和镇流器的作用(1)启动器的作用：是通过它的接通和断开过程，使镇流器产生与电源电压方向相同的高出电源电压很多的瞬间感应电动势，从而点燃日光灯．它相当于一个自动开关．(2)镇流器的作用：在灯管启动时，镇流器能够产生一个高出电源电压很多的瞬时电压，使日光灯内的气体导电而被点燃．在日光灯启动后，因为日光灯的电阻变得很小，只允许通过不大的电流，否则就会将灯管烧毁，这时加在灯管两端的电压低于电源电压，此要求也是通过镇流器来实现的．此时，镇流器的作用是“降压限流”．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场3．断电时灯泡亮度的变化问题电路在稳态时，线圈的电阻是很多问题的关键，其大小是否可忽略不计，应该注意题目中的条件．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场自感现象的理解与应用【例1】如图电路(a)、(b)中，电阻R和自感线圈L的电阻都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()A．在电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗思路点拨：在电路断开时，自感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时自感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后此电流开始缓慢减小到零．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场解析：(a)图中灯A与自感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同．断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯A的电流不变，以后电流渐渐变小，因此，灯泡渐渐变暗．(b)图中，灯A所在支路的电流比自感线圈所在支路的电流要小(因为自感线圈的电阻很小)．断开开关S时，自感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，此瞬间自感线圈中的电流不变，自感线圈相当于一个电源给灯A供电．因此，反向流过A的电流瞬间要变大，然后渐渐变小，所以灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗．答案：AD.本题属于断电自感问题，根据P＝I2R可知，灯A能否闪亮，取决于断电瞬间流过A的电流是否更大一些．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场针对训练11：如图所示，设电源的电动势为E＝10V，内阻不计，L与R的电阻均为5Ω，两灯泡的电阻均为Rs＝10Ω：(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；(2)画出断开S前后一段时间L1内电流随时间的变化规律．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场解析：(1)电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等，导线ab上无电流流过．因此通过L的电流为IL＝E2R＝1010A＝1A.流过L1的电流为Is＝E2Rs＝1020A＝0.5A.断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1A．所以此时L1两端的电压为U＝ILRs＝10V(正常工作时为5V)．(2)断开S前，流过L1的电流为0.5A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如图所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．答案：(1)10V(2)见解析图首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场日光灯的发光原理及镇流器的作用【例2】如图所示是日光灯的构造示意图．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()A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场解析：选项内容指向·联系分析结论AS1接通，S2、S3断开，电源电压220V加在灯管两端，不能使气体电离，灯不发光×BS1、S2接通，S3断开，灯丝两端被短路，日光灯不发光×CS3断开，S1、S2接通，灯丝预热，放出电子，再断开S2，镇流器中的感应电动势与原电压加在一起，使气体电离，灯正常发光√D当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管×答案：C.日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流作用，不可去掉；启动器处于断开状态，可以去掉．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场针对训练21：启动器是由电容和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，内部有静触片和U形动触片．通常动、静触片不接触，有一个小缝隙，则下列说法中正确的是()A．当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致双金属片受热膨胀B．当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过C．电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过D．当电路通电后，两个触片冷却，两个触片重新分离解析：电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通．电路接通后，启动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开．故选ABD.答案：ABD.首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场能力提升6．在图所示的日光灯工作原理电路图中．(1)开关合上前，启动器的静触片和动触片是________的(填“接通”或“断开”)；(2)开关刚合上时，220V电压加在________上，使________导电发出辉光；(3)日光灯启动瞬间，灯管两端电压________220V(填“大于”、“等于”或“小于”)；(4)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片________(填“接通”或“断开”)，镇流器起着________作用，保证日光灯正常工作；(5)启动器中的电容器能使________________，没有电容器，启动器也能工作．答案：(1)断开(2)启动器氖气(3)大于(4)断开降压限流(5)动、静触片在分离时不产生火花首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场7．在实际生产中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下图的设计的方案中可行的是(D)解析：断开开关S，A图由于电容被充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图闭合开关时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使线圈短路，可避免开关处电弧的产生，故D正确．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场8．如图所示，为了使开关断开的瞬间小灯泡能较原来先亮一下再熄灭，则(AD)A．必须使I2I1B．与I1、I2大小无关，必须使线圈自感系数L大到一定程度C．电感越大，I2也越大D．不论自感系数L多大，开关S断开瞬间，I2只能减小，不会增大解析：S断开瞬间，线圈与灯构成回路，回路电流从I2逐渐减小到零，故AD正确．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场9．(2010年四川省德阳市模拟)如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关S是闭合的，三个灯泡均在发光．某时刻将开关S打开，则下列说法正确的是(B)A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B．b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D．b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭解析：电路稳定时，IAIBC，开关S打开时，线圈L相当于电源，b点电势高于a点，给A、B、C供电，A灯的电流从IA逐渐减为零，A灯逐渐熄灭，B、C灯的电流从IBC变为IA逐渐减为零，B、C灯闪亮后缓慢熄灭．选项B正确．首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场创新探究(甲)10．图(甲)是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和启动器组成．镇流器是一个带铁芯的线圈，启动器的构造如图(乙)所示，为了便于日光灯的工作，常在启动器两极并上一个纸质电容器C，高二(1)班教室的一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮的状况，经检查灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是(C)首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场(a)(b)(c)(乙)A．启动器两容脚与启动器座接触不良B．电容器断路C．电容器被击穿而短路D．镇流器自感系数太大首页末页上一页下一页课前预习要点突破典例精析演练广场解析：在题图所示的电路中，当开关闭合后，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光．辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通．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，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．在电路突然中断的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来电压的方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光．若电容器被击穿短路，则无启动器突然断开而在灯管两端加瞬时高压的过程，无法使灯管、灯丝之间的水银蒸气导电，而仅仅是灯管两端灯丝通过短路的电容器处在导电状态，所以出现灯管两端亮而中间不亮的情形．