高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈教師用書 滬科版選修3-2
《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈教師用書 滬科版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈教師用書 滬科版選修3-2(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1.5 自感現(xiàn)象與日光燈 學(xué) 習(xí) 目 標 知 識 脈 絡(luò) 1.了解日光燈中起輝器的構(gòu)造和工作原理. 2.知道自感現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因,會分析自感現(xiàn)象.(重點) 3.掌握日光燈工作原理及通電自感、斷電自感現(xiàn)象的分析.(重點) 4.掌握自感電動勢和自感系數(shù),知道互感現(xiàn)象.(難點) 探 究 日 光 燈 電 路 日光燈與鎮(zhèn)流器 元件名稱 構(gòu)造 原理、作用 起輝器 電容器、動觸片、靜觸片 啟動時將電路瞬時接通后斷開 燈管 燈管、燈絲、氬和汞蒸氣 高壓將管內(nèi)氣體擊穿,釋放電子與汞原子碰撞發(fā)出紫外線使熒光物質(zhì)發(fā)光 鎮(zhèn)流器 自感系數(shù)大的線圈 啟動時形成瞬時高壓,工作時降壓限流 1.日光燈正常工作后,起輝器不再起作用.(√) 2.日光燈正常工作時,管內(nèi)氣體變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài),電阻很小.(√) 3.日光燈正常發(fā)光后,使鎮(zhèn)流器短路,日光燈仍能正常發(fā)光,并能降低電能的消耗.() 1.起輝器在日光燈啟動時起什么作用? 【提示】 起輝器起開關(guān)作用,接通電路后再斷開. 2.鎮(zhèn)流器有什么作用? 【提示】 鎮(zhèn)流器是帶鐵心的多匝線圈,當(dāng)線圈中的電流突然被切斷時,可以產(chǎn)生近千伏的電壓(起輝電壓),使燈管產(chǎn)生輝光放電;燈管導(dǎo)通后,由于鎮(zhèn)流器的存在,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的電動勢總是阻礙電流的變化,使燈管兩端的電壓比電源的電壓低(約108 V),鎮(zhèn)流器啟動時產(chǎn)生高電壓,啟動后又起限流作用. 起輝器和鎮(zhèn)流器是日光燈的重要元件,在日光燈啟動和發(fā)光過程中起著重要的作用. 探討1:若沒有鎮(zhèn)流器,日光燈能正常工作嗎? 【提示】 不能.在點亮?xí)r,日光燈燈管內(nèi)的氣體電離需高電壓,是通過鎮(zhèn)流器發(fā)生自感現(xiàn)象實現(xiàn)的;正常工作時需低電壓,此時鎮(zhèn)流器起到降壓限流的作用. 探討2:起輝器在日光燈正常工作后還有用嗎? 【提示】 起輝器在日光燈點燃時,起到一個自動開關(guān)的作用.日光燈正常工作后,它不再起作用. 1.日光燈的構(gòu)造 圖151 如圖151所示,日光燈主要是由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器三部分構(gòu)成.啟動器與燈管并聯(lián),鎮(zhèn)流器與燈管串聯(lián). 2.各部分的作用 (1)燈管:燈管兩端有燈絲,管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,管壁上涂有熒光粉. 當(dāng)兩燈絲間的氣體導(dǎo)電時發(fā)出紫外線,紫外線使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見光. (2)鎮(zhèn)流器:鎮(zhèn)流器是一個帶鐵心的線圈,其匝數(shù)很多且為閉合鐵心,自感系數(shù)很大. 鎮(zhèn)流器的作用:日光燈點燃時,利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時高壓;日光燈正常發(fā)光時,利用自感現(xiàn)象,對燈管起著降壓限流的作用. (3)起輝器:其構(gòu)造如圖152所示,它是一個充有氖氣的小玻璃泡,里面裝有兩個電極,一個固定不動的靜觸片和一個用雙金屬片制成的U形動觸片. 起輝器的作用:通斷電路(開關(guān)). 圖152 3.日光燈的工作原理 (1)啟動:開關(guān)閉合后,電源電壓加在起輝器兩極,使氖氣放電發(fā)出輝光,輝光產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹,跟靜觸片接觸把電路接通.電路接通后,氖氣停止放電,U形動觸片冷卻收縮,兩觸片分開,電路斷開.電路斷開的瞬間,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的自感電動勢,其方向與原電壓方向相同,共同加在燈管兩端,使燈管中的汞蒸氣放電,日光燈開始工作. (2)正常發(fā)光:日光燈正常發(fā)光時,鎮(zhèn)流器與兩燈絲及燈管內(nèi)的汞蒸氣組成串聯(lián)電路.由于鎮(zhèn)流器中的線圈的自感現(xiàn)象,阻礙通過燈管的電流變化,起降壓限流作用,確保日光燈正常工作. 1.人類生活中對能源的可持續(xù)利用可以通過節(jié)能方式體現(xiàn),日光燈是最常用的節(jié)能照明工具,它的主要構(gòu)成有燈管、鎮(zhèn)流器、起輝器.起輝器的構(gòu)造如圖153所示,為了便于日光燈工作,常在起輝器兩端并上一個紙質(zhì)電容器C.現(xiàn)有一盞日光燈總是出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮,經(jīng)檢查,燈管是好的,電源電壓正常,鎮(zhèn)流器無故障,其原因可能是( ) 圖153 A.起輝器兩腳A、B與起輝器座接觸不良 B.電容器C斷路 C.電容器C被擊穿而短路 D.鎮(zhèn)流器自感系數(shù)L太大 【解析】 由題意知鎮(zhèn)流器無故障,故D項錯誤;日光燈管兩端亮而中間不亮,說明燈管兩端的燈絲處于通電狀態(tài),即起輝器接通, 但不能自動斷開,說明電容器C短路了,選C. 【答案】 C 2.對于日光燈的下列說法中正確的是( ) A.起輝器是在日光燈啟動過程中起接通電路并提供瞬時高壓的作用 B.鎮(zhèn)流器在日光燈啟動及工作過程中起降壓限流作用 C.日光燈發(fā)光原理同白熾燈一樣,不是由燈絲產(chǎn)生足夠熱量時發(fā)光的 D.起輝器只在日光燈啟動時起暫時接通電路的作用,而鎮(zhèn)流器在啟動時提供高壓,在正常工作時又起降壓限流作用 【解析】 啟動時,起輝器起接通電路作用,然后斷開,鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生瞬時高壓,將氣體擊穿后,熾熱的燈絲釋放電子與汞原子碰撞產(chǎn)生紫外線,再引起熒光物質(zhì)發(fā)光,正常工作時鎮(zhèn)流器又阻礙電流變化起降壓限流作用,可見A、B、C錯,D對. 【答案】 D 3.如圖154所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖,若按圖示的電路連接,關(guān)于日光燈發(fā)光的情況,下列敘述中正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:72000039】 圖154 A.S1接通,S2、S3斷開,日光燈就能正常發(fā)光 B.S1、S2接通,S3斷開,日光燈就能正常發(fā)光 C.S3斷開,接通S1、S2后,再斷開S2,日光燈就能正常發(fā)光 D.當(dāng)日光燈正常發(fā)光后,再接通S3,日光燈仍能正常發(fā)光 【解析】 當(dāng)S1接通,S2、S3斷開時,電源電壓220 V直接加在燈管兩端,日光燈不能發(fā)光,選項A錯誤;當(dāng)S1、S2接通,S3斷開時,燈絲兩端被短路,電壓為零,日光燈不能發(fā)光,選項B錯誤;當(dāng)日光燈正常發(fā)光后,再接通S3,則鎮(zhèn)流器被短路,燈管兩端電壓過高,會損壞燈管,選項D錯誤;只有當(dāng)S1、S2接通,燈絲被預(yù)熱,發(fā)出電子,再斷開S2,鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很大的自感電動勢,和原電壓一起加在燈管兩端,使氣體電離,日光燈正常發(fā)光,故選項C正確. 【答案】 C 日光燈電路的分析方法 (1)電路連接:日光燈電路中,鎮(zhèn)流器與燈管串聯(lián),起輝器與燈管并聯(lián). (2)各部分作用:起輝器起開關(guān)作用;鎮(zhèn)流器點燃燈管時提供高壓,燈管正常發(fā)光時降壓限流;燈管能夠發(fā)光. 探 究 自 感 現(xiàn) 象 1.自感 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象,自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢. 2.自感電動勢的大小 (1)規(guī)律:自感電動勢與電流的變化率成正比 (2)公式:E=L. 式中的L稱為自感系數(shù),只跟線圈自身的因素有關(guān).線圈的橫截面積越大、長度越長、匝數(shù)越多,它的自感系數(shù)就越大.有鐵心的比無鐵心的自感系數(shù)大. 1.只要線圈本身電流發(fā)生變化就有自感電動勢產(chǎn)生.(√) 2.當(dāng)線圈中電流增大時,線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反.(√) 3.線圈中電流變化得越快,線圈的自感系數(shù)就越大.() 1.自感現(xiàn)象是否屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是否遵守楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律? 【提示】 自感現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵守楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律. 2.在自感現(xiàn)象中,自感電動勢的方向與原電流方向之間的關(guān)系怎樣? 【提示】 在自感現(xiàn)象中,當(dāng)原電流增大時,自感電動勢的方向與原電流方向相反;當(dāng)原電流減小時,自感電動勢的方向與原電流方向相同,即遵循“增反減同”的原則. 如圖155所示,為演示自感現(xiàn)象的電路,閉合開關(guān)S時,發(fā)現(xiàn)LA2直接亮起來,而LA1逐漸亮起來. 圖155 探討1:LA1在閉合開關(guān)S時,為什么逐漸亮起來? 【提示】 電路接通時,電流由零開始增加,穿過L的磁通量隨之增加,線圈L中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增加,從而推遲了LA1中電流增加到正常值的時間,使LA1燈比LA2燈晚亮. 探討2:自感電動勢的方向是否總與原電流方向相反? 【提示】 不是.由楞次定律知阻礙作用,當(dāng)原電流增大時自感電動勢的方向與原電流方向相反;當(dāng)電流減小時自感電動勢的方向與原電流方向相同. 探討3:自感電動勢有什么作用? 【提示】 阻礙原電流的變化,但不是阻止,是阻而不止,只是使原電流變化變慢. 1.對自感現(xiàn)象的理解 (1)自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,其特殊性在于產(chǎn)生原磁場和產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的是同一導(dǎo)體. (2)產(chǎn)生自感現(xiàn)象的原因是導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而引起穿過自身的磁通量的變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢. (3)自感現(xiàn)象的規(guī)律符合電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一般規(guī)律,仍然遵守法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律. 2.對自感電動勢的理解 (1)產(chǎn)生原因:通過線圈的電流發(fā)生變化,導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,因而在線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢. (2)自感電動勢的方向:當(dāng)原電流增大時,自感電動勢的方向與原電流方向相反;當(dāng)原電流減小時,自感電動勢的方向與原電流方向相同. (3)自感電動勢的作用:阻礙原電流的變化.阻礙不是阻止,原電流仍在變化,只是使原電流的變化時間變長,即總是起著推遲電流變化的作用. 3.對電感線圈阻礙作用的理解 (1)若電路中的電流正在改變,電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化,使得通過電感線圈的電流不能突變. (2)若電路中的電流是穩(wěn)定的,電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線,其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線的電阻引起的. (3)阻礙作用過程中能量轉(zhuǎn)化的特點:線圈對變化電流的阻礙作用結(jié)果是實現(xiàn)電能和磁能的相互轉(zhuǎn)化.線圈中電流從無到有時,磁場從無到有,電源的能量輸送給磁場,儲存在磁場中.相反,線圈中電流減小時,磁場中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能. 4.(多選)下列關(guān)于自感現(xiàn)象的論述中,正確的是( ) A.線圈的自感系數(shù)跟線圈內(nèi)電流的變化率成正比 B.當(dāng)導(dǎo)體中電流減弱時,自感電流的方向與原電流方向相反 C.當(dāng)導(dǎo)體中電流增大時,自感電流的方向與原電流方向相反 D.穿過線圈的磁通量的變化和線圈中電流的變化成正比 【解析】 線圈的自感系數(shù)是由線圈本身性質(zhì)決定的,與線圈的長度、匝數(shù)、線圈的橫截面積、鐵芯……有關(guān),而與線圈內(nèi)電流的變化率無關(guān),A錯.自感電流的方向總是阻礙原來線圈中電流的變化,即原來線圈中電流增大,自感電流的方向與原電流方向相反;線圈中電流減弱,自感電流的方向與原電流方向相同,C對B錯.根據(jù)E=LΔI/Δt和E=nΔΦ/Δt比較可知ΔΦ∝ΔI,則D正確. 【答案】 CD 5. (多選)如圖156所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略.下列說法中正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:72000040】 圖156 A.合上開關(guān)S接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮 B.合上開關(guān)S接通電路時,A1和A2始終一樣亮 C.斷開開關(guān)S切斷電路時,A2立刻熄滅,A1過一會兒才熄滅 D.斷開開關(guān)S切斷電路時,A1和A2都要過一會兒才熄滅 【解析】 由于自感現(xiàn)象,合上開關(guān)時,A1中的電流緩慢增大到某一個值,故過一會兒才亮;斷開開關(guān)時,A1中的電流緩慢減小到0,A1、A2串聯(lián),電流始終相等,都是過一會兒才熄滅.故選A、D. 【答案】 AD 6.如圖157所示電路中,L為自感系數(shù)很大、電阻為RL的線圈,A為一阻值為RA的小燈泡,已知RL>RA,電源的電動勢為E,內(nèi)阻不計,某物理實驗小組的同學(xué)們把S閉合一段時間后開始計時,記錄各支路的電流,測得流過L的電流為i1,流過燈A的電流為i2,并在t1時刻將S斷開,畫出了通過燈泡A的電流隨時間變化的圖像,你認為正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:72000041】 圖157 A B C D 【解析】 當(dāng)S閉合時,由于RL>RA,故開始一段時間內(nèi),各支路電流之間的關(guān)系為i2>i1,流過燈A的電流方向從左向右,S斷開時,由于L的自感作用,流經(jīng)L的電流方向從左向右不變,大小由原來的i1逐漸減小,它與燈A構(gòu)成閉合回路,由此可知燈A的電流方向與原來相反,大小與L中電流相同,即由i1逐漸減小,故A、B、C錯,D對. 【答案】 D 自感電動勢的兩個特點 1.自感電動勢阻礙自身電流的變化,但不能阻止,且自感電動勢阻礙自身電流變化的結(jié)果,會對其他電路元件的電流產(chǎn)生影響. 2.自感電動勢的大小跟自身電流變化的快慢有關(guān),電流變化越快,自感電動勢越大. 學(xué)業(yè)分層測評(五) (建議用時:45分鐘) [學(xué)業(yè)達標] 1.下列說法中正確的是 ( ) A.電路中電流越大,自感電動勢越大 B.電路中電流變化越大,自感電動勢越大 C.線圈中電流均勻增大,線圈的自感系數(shù)也均勻增大 D.線圈中電流為零時,自感電動勢不一定為零 【解析】 自感系數(shù)L跟線圈中的電流無關(guān),是由線圈本身的性質(zhì)決定的,而自感電動勢的大小跟電流變化的快慢有關(guān),故D正確. 【答案】 D 2.(多選)無線電力傳輸目前已取得重大突破,日本展出了一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng).這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力.兩個感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置,原理示意圖如圖158所示.下列說法正確的是 ( ) A B 圖158 A.若A線圈中輸入電流,B線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 B.只有A線圈中輸入變化的電流,B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 C.A中電流越大,B中感應(yīng)電動勢越大 D.A中電流變化越快,B中感應(yīng)電動勢越大 【解析】 根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件,只有處于變化的磁場中,B線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,A錯,B對;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量變化率,所以C錯,D對. 【答案】 BD 3.如圖159所示,閉合電路中的螺線管可自由伸縮,螺線管有一定的長度,燈泡具有一定的亮度.若將一軟鐵棒從螺線管左邊迅速插入螺線管內(nèi),則將看到( ) 圖159 A.燈泡變暗 B.燈泡變亮 C.螺線管縮短 D.螺線管長度不變 【解析】 當(dāng)軟鐵棒插入螺線管中時,穿過螺線管的磁通量增加,故產(chǎn)生反向的自感電動勢,使總電流減小,燈泡變暗,每匝線圈間同向電流吸引力減小,螺線管變長. 【答案】 A 4.如圖所示,S為起輝器,L為鎮(zhèn)流器.其中日光燈的接線圖正確的是( ) 【解析】 根據(jù)日光燈的工作原理,要想使日光燈發(fā)光,燈絲必須預(yù)熱發(fā)出電子,燈管的兩端應(yīng)有瞬時高壓,這兩個條件缺一不可.當(dāng)動、靜觸片分離后,選項B中燈管和電源斷開,選項B錯誤;選項C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開,無法將瞬時高壓加在燈管兩端,選項C錯誤;選項D中燈絲左、右端分別被短接,無法預(yù)熱放出電子,不能使燈管中的氣體導(dǎo)電,選項D錯誤. 【答案】 A 5.在制精密電阻時,為了消除制作過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象,采取了雙線并繞的方式,如圖1510所示,其道理是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:72000042】 圖1510 A.當(dāng)電路中的電流變化時,兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動勢相互抵消 B.當(dāng)電路中的電流變化時,兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消 C.當(dāng)電路中的電流變化時,兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消 D.以上說法都不對 【解析】 采用雙線并繞的方式,當(dāng)電流通過時,兩股導(dǎo)線中的電流方向是相反的,不管電流怎樣變化,任何時刻兩股電流總是等大反向的,所產(chǎn)生的磁場也是等大反向的,故總磁通量等于零,在該線圈中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,因此消除了自感,選項A、B錯誤,只有C正確. 【答案】 C 6.在如圖1511所示的電路中,兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵心的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后,調(diào)整R,使L1和L2發(fā)光的亮度一樣,此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后,斷開S.若t′時刻再閉合S,則在t′前后的一小段時間內(nèi),正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖像是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:72000043】 圖1511 【解析】 由題中給出的電路可知,電路由L與L1和L2與R兩個支路并聯(lián),在t′時刻,L1支路的電流因為有L的自感作用,所以i1由零逐漸增大,L2支路為純電阻電路,i2不存在逐漸增大的過程,所以選項B正確. 【答案】 B 7.在生產(chǎn)實際中,有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈,當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時,線圈會產(chǎn)生很大的自感電動勢,使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧,危及操作人員的人身安全.為了避免電弧的產(chǎn)生,可在線圈處并聯(lián)一個元件,在下列設(shè)計的方案中(如圖所示)可行的是 ( ) A B C D 【解析】 斷開開關(guān)S,A圖中由于電容器被充電,開關(guān)S處仍將產(chǎn)生電弧;B、C圖中閉合開關(guān)時,電路發(fā)生短路;而D圖是利用二極管的單向?qū)щ娦允咕€圈短路可避免開關(guān)處電弧的產(chǎn)生,故D正確. 【答案】 D 8.如圖1512所示的電路中,兩個相同的電流表G1和G2的零點均在刻度盤中央,當(dāng)電流從“十”接線柱流入時,指針向左擺;當(dāng)電流從“一”接線柱流入時,指針向右擺.在電路接通后再斷開開關(guān)S的瞬間,下列說法中正確的是 ( ) 【導(dǎo)學(xué)號:72000044】 圖1512 A.G1指針向右擺,G2指針向左擺 B.G1指針向左擺,G2指針向右擺 C.兩表指針都向右擺 D.兩表指針都向左擺 【解析】 當(dāng)開關(guān)S閉合時,流經(jīng)電感線圈L的電流方向自左向右.當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間,通過線圈L的電流將變小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向與原電流方向相同,也將是自左向右流,以阻礙原電流減小的變化.這樣在由L、G2、R及G1組成的閉合電路中,感應(yīng)電流將從G2的負接線柱流入,因而G2的指針向右偏;感應(yīng)電流將從G1的正接線柱流入,因而G1的指針向左偏. 【答案】 B [能力提升] 9.如圖1513所示,電感線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計,LA、LB是兩個相同的燈泡,且在下列實驗中不會燒毀,電阻R2的阻值約等于R1的兩倍大,則( ) 圖1513 A.閉合開關(guān)S時,LA、LB同時達到最亮,且LB更亮一些 B.閉合開關(guān)S時,LA、LB均慢慢亮起來,且LA更亮一些 C.斷開開關(guān)S時,LA慢慢熄滅,LB馬上熄滅 D.斷開開關(guān)S時,LA慢慢熄滅,LB閃亮后才慢慢熄滅 【解析】 由于線圈L的自感系數(shù)足夠大,閉合開關(guān)S時產(chǎn)生很強的阻礙,純電阻R2無自感,因此LA慢慢亮起來,LB隨即達到穩(wěn)定亮度,A、B錯;當(dāng)電路穩(wěn)定時,將線圈L等效為導(dǎo)線,則有IL=IA>IB.斷開開關(guān)S時,則由于自感線圈L與LB、R2形成閉合回路,因此有I′B>IB,因此斷開開關(guān)S時,LA慢慢熄滅,LB閃亮后才慢慢熄滅,C錯D對. 【答案】 D 10.(多選)如圖1514所示為一個日光燈電路,主要由燈管、鎮(zhèn)流器和起輝器等元件組成.在日光燈正常工作的情況下,則( ) 圖1514 A.燈管兩端的燈絲跟鎮(zhèn)流器、起輝器、開關(guān)都是串聯(lián)的 B.燈管在開始點燃時,需要一個很高的瞬時電壓,可通過使用鎮(zhèn)流器來達到這個要求 C.燈管點燃發(fā)光后,鎮(zhèn)流器不再起作用 D.燈管在點燃發(fā)光后,起輝器的兩個觸片是分離的,起輝器不再起作用 【解析】 閉合開關(guān),電壓加在起輝器兩極間,氖氣放電發(fā)出輝光,產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹,跟靜觸片接觸使電路接通,燈絲和鎮(zhèn)流器中有電流通過.電路接通后,起輝器中的氖氣停止放電,U形動觸片冷卻收縮,兩個觸片分離,電路自動斷開.在電路突然斷開的瞬間,由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小,會產(chǎn)生很高的自感電動勢,方向與電源電動勢方向相同,這個自感電動勢與電源電壓加在一起,形成一個瞬時高壓,加在燈管中的氣體開始放電,于是日光燈成為電流的通路開始發(fā)光.日光燈開始發(fā)光后,由于交變電流通過鎮(zhèn)流器線圈,線圈中會產(chǎn)生自感電動勢,它總是阻礙電流的變化,這時的鎮(zhèn)流器起著降壓、限流的作用,保證日光燈正常發(fā)光.所以選項B、D正確. 【答案】 BD 11.如圖1515甲所示為研究自感實驗電路圖,并用電流傳感器顯示出在t=110-3s時,斷開開關(guān)前后一段時間內(nèi)各時刻通過線圈L的電流(如圖1515乙).已知電源電動勢E=6 V,內(nèi)阻不計,燈泡R1的阻值為6 Ω,電阻R的阻值為2 Ω. 甲 乙 圖1515 (1)線圈的直流電阻RL= Ω. (2)開關(guān)斷開時,該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是 ,并計算開關(guān)斷開瞬間線圈產(chǎn)生的自感電動勢是 V. 【解析】 由圖像可知S閉合穩(wěn)定時 IL=1.5 A RL=-R= Ω-2 Ω=2 Ω 此時小燈泡的電流I1== A=1 A S斷開后,L、R、R1組成臨時回路 電流由1.5 A逐漸減小,所以燈泡會閃亮一下再熄滅,自感電動勢E=IL(R+RL+R1)=15 V 【答案】 (1)2 (2)燈泡閃亮一下后逐漸變暗,最后熄滅 15 12.如圖1516所示,燈泡電阻大小為8 Ω.線圈的直流電阻為2 Ω,電源電動勢為4 V,電阻忽略不計.試計算在S斷開時刻線圈L的自感電動勢大小. 【導(dǎo)學(xué)號:72000045】 圖1516 【解析】 根據(jù)直流電路知識,計算出穩(wěn)定時通過燈泡A的電流為0.5 A,通過線圈L的電流為2 A.斷開S瞬間,通過燈泡A的0.5 A電流立即消失,由于“自感要阻礙通過線圈的原電流變化”.流經(jīng)L的2 A電流將由2 A逐漸減小,所以斷開S時刻的自感電動勢大小E=I2(RL+RA)=20 V. 【答案】 20 V- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈教師用書 滬科版選修3-2 電磁感應(yīng) 現(xiàn)代 生活 _5 自感 現(xiàn)象 日光燈 教師 滬科版 選修
鏈接地址:http://ioszen.com/p-11976303.html