自感现象与日光灯原理共33页
自感现象与日光灯PPT课件 苏教版
(二)、自感电动势：
1、自感电动势的大小： 自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样， 跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。 而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引 起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快 慢有关。 Δφ ΔI 2、自感系数：L称为线圈的自感系数，简称
E L Δt Δt
2.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自
感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后 次序，下列说法正确的是 （ C ） A.合上开关，a先亮，b后亮； 断开开关，a、b同时熄灭 a B.合上开关，b先亮，a后亮； L 断开开关，a先熄灭，b后熄灭 b C.合上开关，b先亮，a后亮； 断开开关，a、b同时熄灭 E S D.合上开关，a、b同时亮； 断开开关，b先熄灭，a后熄灭
(三)、自感现象的防止及应用：
日光灯原理（应用）
电阻双线绕法（防止）
再见！
2. 如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计， 两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流为I0，今 合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生， 这电动势（ ） D A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零 B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变 D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2 I0 提示：线圈中的电流不能突变
C．I2开始很小而后逐渐变大 Er S
R1
R2 L
D．I2开始较大而后逐渐变小
小结： 1、自感现象是一种特殊的电磁感应现象。 2、自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的 变化，即总是起着推迟电流变化的作用，使其变化 的过程有所延缓。 3、电动势的方向：当原电流增大，自感电动势就 与原电流方向相反，当原电流减小，自感电动势就 与原电流方向相同。
自感现象 日光灯
★教学目标１知道自感现象，能分析有关的自感问题２知道日光灯的原理★教学重点能分析有关的自感问题★教学难点能分析有关的自感问题★教学过程知识点复习一、自感现象1、自感现象就是指而产生的电磁感应现象2、自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化（同样遵循楞次定律）3．自感电动势的大小与线圈中的电流强度的成正比4．线圈的自感电动势与线圈的、、及有关，由线圈本身性质决定，与线圈中电流的大小、方向、有无均无关，自感系数L的单位二日光灯的原理1、日光灯管发光要使管内导电，而激发导电所需的电压比220V的电源电压得多，因此，日光灯在开始点燃时，需要一个出电源电压很多的瞬时电压，当日光灯点燃后正常发光时，灯管的变得很小。
只允许通过不大的电流，电流过强就会，这时又要是加在灯管上的电压于电源电压，这两方面的要求都是利用跟灯管联的来实现的。
2、日光灯主要由、、组成，是一个带铁芯的线圈，很大；主要是一个充用氦气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个叫一个叫例题分析例１图为一演示实验电路图，图中L是一带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。
现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_ 端到_端。
这个实验是用来演示_现象的。
例２（1997年）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。
下列说法中正确的是 ( )A、合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮；B、合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮；C、断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭；D、断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭例３如图a、b所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，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后，A将逐渐变暗B 在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C 在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗D 在电路b中，断开S 后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗例４如图所示的电路，D1和D2是两组相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象。
《自感现象与日光灯》 讲义
《自感现象与日光灯》讲义一、引言在我们的日常生活中，日光灯是一种常见的照明设备。
它为我们提供了明亮而稳定的光线，使我们能够在各种环境中清晰地看到周围的事物。
然而，你是否曾经想过，日光灯是如何工作的？为什么它能够在接通电源后迅速亮起，并且能够持续发光？其实，这背后涉及到一个重要的物理现象——自感现象。
二、自感现象的基本概念自感现象是指由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。
当通过导体的电流发生变化时，导体内部会产生一个自感电动势，这个电动势的方向总是阻碍电流的变化。
打个比方，就像我们在跑步时，如果突然想要减速，身体会有一种阻力来阻止我们快速停下来，这个阻力就类似于自感电动势。
自感现象的大小与导体的自感系数有关。
自感系数越大，自感现象就越明显。
自感系数的大小取决于导体的匝数、长度、横截面积以及是否有铁芯等因素。
三、日光灯的结构和工作原理日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器组成。
灯管内部充有稀薄的汞蒸气和惰性气体，灯管内壁涂有荧光粉。
镇流器是一个电感线圈，它的作用是在日光灯启动时产生一个瞬时高压，以及在日光灯正常工作时限制电流。
启辉器则是一个由氖泡和电容器组成的装置，用于在启动时接通和断开电路，产生瞬时高压。
当我们接通电源时，电流通过镇流器和启辉器。
启辉器内的氖泡受热膨胀，使动触片与静触片接触，电路接通。
此时，电流通过镇流器和灯管的灯丝，使灯丝预热。
由于启辉器内的氖泡冷却收缩，动触片与静触片断开，电路瞬间断开。
在这个瞬间，镇流器由于自感现象产生一个瞬时高压，这个高压使灯管内的气体电离，从而导通灯管。
灯管导通后，灯管两端的电压降低，镇流器则起到限制电流的作用，使灯管能够稳定发光。
四、自感现象在日光灯中的作用在日光灯的启动过程中，自感现象起到了至关重要的作用。
镇流器的自感系数较大，当电路突然断开时，能够产生数千伏的瞬时高压，从而使灯管内的气体电离导通。
在日光灯正常工作时，镇流器的自感作用可以限制电流的大小，使灯管中的电流保持稳定，保证灯管能够持续稳定地发光。
《自感现象与日光灯》 讲义
《自感现象与日光灯》讲义一、自感现象在了解日光灯之前，我们先来认识一下自感现象。
自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当导体中的电流发生变化时，它自身就会产生感应电动势，这种现象就叫做自感。
打个比方，就好像一条河流，当水流的速度突然改变时，水会对河道产生一种反作用力。
电流也是如此，当它的变化时，就会在导体内部产生一种“阻力”。
自感现象的产生是由于电流的变化引起了通过线圈磁通量的变化。
而自感电动势的大小与电流的变化率成正比。
自感系数是描述自感现象强弱的物理量。
它取决于线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素。
自感系数越大，自感现象就越明显。
自感现象在生活中有很多应用，同时也会带来一些问题。
比如在电路中，自感现象可能会引起瞬间的高压，对电路元件造成损害；但在一些场合，如电感元件的应用中，又能起到滤波、储能等重要作用。
二、日光灯的结构与工作原理接下来，让我们看看日光灯。
日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。
灯管的内壁涂有荧光粉，内部充有稀薄的汞蒸气。
镇流器是一个带铁芯的电感线圈，而启辉器则是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有双金属片。
日光灯的工作原理就与自感现象密切相关。
当接通电源时，启辉器中的氖气放电，双金属片受热膨胀弯曲，与静触片接触，电路接通。
此时，电流通过镇流器、灯管两端的灯丝和启辉器构成通路。
灯丝被加热，发射出大量电子。
但很快，双金属片冷却恢复原状，与静触片分离，电路突然断开。
在这个瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，其自感电动势会产生一个很高的电压。
这个高压加在灯管两端，使灯管内的汞蒸气电离，产生紫外线。
紫外线激发荧光粉发光，日光灯就亮了起来。
可以说，镇流器在日光灯的启动过程中起到了关键作用。
它利用自感现象产生的高压，成功地激发了灯管内的气体，实现了日光灯的点亮。
三、自感现象在日光灯中的作用自感现象对于日光灯的正常工作至关重要。
首先，镇流器的自感作用在启动时提供了高电压，这是日光灯能够点亮的关键一步。
高中物理第1章电磁感应与现代生活1.5自感现象与日光灯课件沪科版选修3-2
ΔI (2)公式：E＝L Δt . 式中的 L 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.
自感电动势的两个特点 1.自感电动势阻碍自身电流的变化，但不能阻止，且自感电动势阻碍自身电 流变化的结果，会对其他电路元件的电流产生影响. 2.自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关，电流变化越快，自感电 动势越大.
知 识 点 一
学
1.5 自感现象与日光灯
业 分
层
测
评
知 识 点 二
探究日光灯电路
[先填空]
日光灯与镇流器
元件名称
构造
原理、作用
起辉器 电容器、动触片、静触片 启动时将电路瞬时接通后断开
高压将管内气体击穿，释放电子与汞原 灯管 灯管、灯丝、氩和汞蒸气
子碰撞发出紫外线使荧光物质发光
镇流器 自感系数大的线圈 启动时形成瞬时高压，工作时降压限流
日光灯电路的分析方法 (1)电路连接：日光灯电路中，镇流器与灯管串联，起辉器与灯管并联. (2)各部分作用：起辉器起开关作用；镇流器点燃灯管时提供高压，灯管正 常发光时降压限流；灯管能够发光.
探究自感现象
[先填空] 1.自感 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.
3.1 自感现象与日光灯 课件(沪科版选修3-2)(28张PPT)
学习探究区
学案1
例1
A 和 L 分别是日光灯的灯管
和镇流器，如果按图 4 所示的电路连
本 学 案 栏 目 开 关
接，下列关于日光灯发光情况的叙述 中，正确的是 ( )
图4
A．只把 S1 接通，S2、S3 不接通，日光灯就能正常发光 B．把 S1 和 S2 接通后，S3 不接通，日光灯就能正常发光 C．S3 不接通，接通 S1 和 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
系数与线圈的 大小 、 几何形状 、 匝数 ，以及是否有铁芯
6 等因素有关.1 H＝ 1×103 mH＝ 1×10 μH
做 自感电动势 ___________．
学习探究区
学案1
本 学 案 栏 目 开 关
一、日光灯电路 [问题设计] 按图 1 所示电路连接日光灯电路， 闭合开关，观察日光灯的发光过程， 简单叙述其工作原理．
学习探究区
学案1
[要点提炼] 1．启动器的作用为 自动开关
本 学 案 栏 目 开 关
．
2．镇流器在启动时提供 瞬时高压 ，点燃灯管之后起到
降压限流 的作用． _________
学习探究区
二、自感现象 [问题设计] 实验 1：演示通电自感现象．
本 学 案 栏 目 开 关
学案1
实验电路如图 2 所示．开关 S 接
本 学 案 栏 目 开 关
学案1
学案 1
[学习目标定位]
本 学 案 栏 目 开 关
自感现象与日光灯
1.能分析通电自感和断电自感现象. 2.能写出自感电动势的表达式，知道自感系数的决定因素. 3.了解自感现象中的能量转化. 4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理．
自感现象 日光灯
A
IA
IL
b
IL′
Байду номын сангаас
L S
c
灯泡并不立即熄灭 而是闪一下才熄灭 原因：线圈L中的磁通 量的变化阻碍通过灯A 的电流的减小。
一、自感现象：
由于导体本身的电流发生变 化而产生的电磁感应现象。
二、自感电动势：
在自感现象中产生的感应电动势。
ΔI E=L Δt
L—自感系数，简称自感或电 感。单位为亨利，符号为H。
灯管 镇流器
～220v 镇流器的作用： 启动器的作用：
降压、限流 自动开关
1．日光灯的点燃过程——需高电压 ⑴闭合开关，电压加在启动器两极间， 氖气放电发出辉光，产生的热量使U型动 触片膨胀伸长，跟静触片接触使电路接通。 灯丝和镇流器中有电流通过。 ⑵电路接通后，启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。 ⑶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， 方向与电源电动势方向相同，这个自感电 动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时 高压，加在灯管中的气体开始放电，于是 日光灯成为电流的通路开始发光。
下次再见！
• 非常感谢您的进步！
2、S1和S2是两个相同的小灯泡，L是一个自 感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同， 由于存在自感现象，在电键K接通和断开时， 灯S1和S2先后亮暗的顺序是 A、接通时，S1先达最亮，断开时，S1后暗 B、接通时，S2先达最亮，断开时，S2后暗 C、接通时，S1先达最亮，断开时，S1先暗 D、接通时，S2先达最亮，断开时，S2先暗
2．日光灯正常发光 ——需低电压（约110v）
日光灯开始发光后，由于 交变电流通过镇流器线圈，线 圈中会产生自感电动势，它总 是障碍电流变化的，这时的镇 流器起着降压限流的作用，保 证日光灯正常发光。
自感现象和日光灯
通 电 自 感
再看一遍
自感现象和日光灯
会 儿为 亮什 呢么 ? 灯A
立 即 亮 灯, 要B 过
通 电 自 感
现自象感现分象析和日光灯
会 儿为 亮什 呢么 ? 灯A
立 即 亮 灯, 要B 过
分析B灯
A B
自感现象和日光灯
？ 分析B灯
A
S接通 穿过线圈的电流I 增大
阻碍电
流减小（补偿）
灯逐渐熄灭
1 感应电流方向如何？
2 原电流方向如何？
I
3 通过灯的电流怎样变化？ O
t
自感现象和日光灯
(1 ) 通电自感：电流通过线圈时，线圈产生磁场，线圈因 此具有磁场能，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能， 再才转化为B灯的电能，故B灯过一会儿才亮。
A
B
自感现象和日光灯
-i1
C
i1 i
i2
t
O -i2
自感现象和-i日1 光灯
t1
D
i2
A
i1
L
S
t
t
练习2
如图所示，Ａ、Ｂ两灯的电阻均为Ｒ，Ｓ１闭合时两灯的
亮的度瞬一（样A，、若B再）、闭D合Ｓ２，待稳定后将Ｓ１断开，则在断开
Ａ Ｂ灯立即熄灭 Ｂ Ａ灯过会儿才熄灭 Ｃ 流过Ｂ灯的电流方向由c到d Ｄ 流过Ａ灯的电流方向由a到b
？ 穿过线圈的磁通量增大
B
？ ？ 线圈产生感应电动势
阻碍电流增大 B灯逐渐亮
流过A、B灯的电流随时间怎样变化？
I IA
IB t
自感现象和日光灯
线圈中出现的感应电动势只是阻 碍了原电流的的变化，而非阻止， 所以虽延缓了电流变化的进程， 但最终电流仍然达到最大值，B最 终会正常发光。
《自感现象与日光灯》 课件1
2．楞次定律的三种表现形式： 表现一：增反减同，感应电流的磁场总是阻碍引起感 应电流的 磁通量的变化 ． 表现二：来拒去留，导体和磁体发生相对运动时，感 应电流的磁场总是阻碍导体和磁体之间的相对运动 ． 表现三： 增缩减扩， 磁通量增大， 面积有 收缩 的趋势， 磁通量减小，面积有 扩大 的趋势．
例1
A 和 L 分别是日光灯的灯管
和镇流器，如果按图 4 所示的电路连 接，下列关于日光灯发光情况的叙述 中，正确的是 ( )
图4
A．只把 S1 接通，S2、S3 不接通，日光灯就能正常发光 B．把 S1 和 S2 接通后，S3 不接通，日光灯就能正常发光 C．S3 不接通，接通 S1 和 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
灯泡 电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关 S，可以看到____
闪亮一下再逐渐熄灭 _________________________ ．
图3 上述现象属于一种特殊的电磁感应现象， 发生电磁感应的 原因是由于通过导体 本身的电流发生变化而引起磁通量 变化．这种电磁感应现象称为 自感 ．
[要点提炼] 1．在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流 ______________ 发生了变化而引起的，而自感电动势却总是 阻碍 导体中 原来电流的变化． 2． 通电时线圈产生的自感电动势阻碍原电流的 增加 且与原 电流的方向相反，此时含线圈 L 的支路相当于断开． 3．断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向 相同 ，在与 线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原 来的 IL 逐渐变小． 4． 自感电动势只是 延缓了过程的进行， 但它不能使过程停止， 更不能使过程反向． 5．自感现象同样遵循楞次定律．
秋高中物理选修沪科自感现象与日光灯讲课文档
反,选项 D 错误。
答案:C
第五页，共30页。
一
二
三
二、互感现象
当共轴放置的两个线圈或同一铁心上的两个线圈,其中一个电流发生
变化时,会使另一个产生感应电动势,另一个变化也会使前一个产生感应电
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
(填“接通”或
“断开”),镇流器起着
的作用,保证日光灯正常工作;
(5)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。当然还要动手实践一下,会有更
成闭合电路,由于镇流器的线圈产生自感现象,阻碍通过灯管的电流变化,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、动两触片间并接一个电容器,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。灯正常发光后,起限流和降压作用
D.在日光灯正常发光后,使日光灯两端电压稳定在 220 V
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 A 正确,选项 B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 C正确,选项 D错误。
产生热量,使 U 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,U 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,共同加在灯管两端,使
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36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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