【選修3-2】自感現(xiàn)象教案2(編輯修改稿)
2025-01-08 12:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （ 3）講授：自感系數(shù)的單位是亨利，簡稱亨，國際符號是 H。亨利是一個較大的單位，像我們實驗中用到的這個圈數(shù)為 400 匝、繞在閉合鐵芯上的線圈，自感系數(shù)約為 5 亨左右。比亨小的單位有毫亨和微亨，他們之間的關(guān)系是： 1 亨 =103毫亨 =106微亨。 （板書） 4．運用規(guī)律，分析問題 （ 1）引言：自感現(xiàn)象是在導體本身的電流發(fā)生變化（增加或減少）時而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象。在實際生產(chǎn)和生活中，自感現(xiàn)象是普遍存在的，特別是在電路切斷瞬間，由于很短時間 △ t 內(nèi)，電路中的電流發(fā)生較大的變化，如果電路中的自感系數(shù) L又比較大，則將產(chǎn)生很大的自感電動勢，在圖 1 所示的 “ 千人震 ” 實驗中，這個很高的自感電動勢已引起了同學們強烈的觸電感覺。在實際生產(chǎn)中，如何利用這一自感電動勢為我們造福和防止這一自感電動勢給我們帶來的危害呢？ （ 2）自感電動勢的利用 —— 日光燈鎮(zhèn)流器 （ a）簡述日光燈電路圖（圖 4），對照示教板說明它主要由燈管、鎮(zhèn)流器和起動器組成。 （ b）出示日光燈管、鎮(zhèn)流器、起動器的實物，簡介它們的構(gòu)造和日光燈管發(fā)光的機制。在介紹鎮(zhèn)流器構(gòu)造時，強調(diào)它的圈數(shù)很多，而且有閉合鐵心，因而它的自感系數(shù)L很大。 （ c）保證日光燈正常發(fā)光必須滿足兩個條件：開始點燃時需要一個高出電源電壓很多的瞬時電壓；點燃后要求燈管上的電壓大大低于電源電壓。 這兩方面的要求都是利用跟燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電動勢來達到的。 （ d）演示日光燈發(fā)光過程，說明自感電動勢的作用：整個演示由具體到抽象，分三個階段進行。 第一階段 — — 從電路板上取下起動器，將接起動器的兩線頭搭接 5～ 10 秒鐘，此時可以看到燈管兩端燈絲發(fā)黃光，說明電路中（包括鎮(zhèn)流器）有電流通過。隨后將兩線頭拉開，燈管發(fā)光。提出問題：燈管開始點燃需要的瞬時高電壓如何獲得的？（啟發(fā)學生在對圖 1“ 千人震 ” 實驗認識的基礎上，回答：斷電瞬間鎮(zhèn)流器上產(chǎn)生很高的自感電動勢，這一自感電動勢加在燈管兩端，滿足了燈管點燃需要的瞬時高壓。） 日光燈正常發(fā)光后，電流回路為：電源 — 鎮(zhèn)流器 — 燈管 — 電源。由于變化的交變電流不斷通過鎮(zhèn)流器線圈，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，而且它總是阻礙電流變化的。這樣鎮(zhèn)流器起 著降壓限流的作用，保證日光燈正常發(fā)光。 第二階段 —— 在電路板起動器的位置，安裝一只手動電鍵。手動電鍵接通 5～ 10 秒鐘后斷開，日光燈發(fā)光。由此使學生認識到起動器通、斷在日光燈電路工作上的作用。 第三階段 —— 在電路板的起動器位置上，接出兩根長導線，將導線的另一端接上一個取掉鋁外殼的起動器，然后將此起動器置于投影儀上，使起動器玻璃殼內(nèi)的 U形觸片與靜觸片的放大圖象清晰地在銀幕上顯現(xiàn)出來，以利于觀察 U形觸片發(fā)生的微小伸縮變化。接通日光燈的電源開關(guān)
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