日光灯原理1正式版

1、日光灯原理【教学目的】1、了解日光灯的电路、电路的相关元件构造2、会用自感规律解释日光灯的启动原理和工作原理【教学重点】用自感规律解释日光灯的启动原理和工作原理【教学难点】自感线圈在启动过程和稳定工作状态起到不同的作用【教具】镇流器、启动器【教学过程】O、复习&引入1、复习提问：针对直流供电，自感线圈在通电、稳定工作、断电时的作用分别怎样？我 们可以怎样地去等效看待它？学生：延缓电流增大、无自感、延缓电流减小；大电阻、较小的电阻、电源。2、引入：如果我们供电的电源变成交流一一即大小和方向不停地随时间变化的电流，自 感线圈的作用又会怎样？学生：讨论t答问（延缓电流增大、持续阻碍、延缓电流

2、减小）。今天，我们就来看一看自感线圈在交流电路中的一个应用（口述标题）。一、日光灯电路口述：（和白炽灯比较）日光灯的优点（光线柔和，发光效率比白炽电灯高，其温度约在4050C,所耗的电功率仅为同样明亮程度的白炽灯 之1/31/5。广泛用于生活和工厂的照明光源。）、日光灯的安装（比较麻烦、造价较高）220V启发：如果给你一些元件， 你会将日光灯正确的安 装吗？1、日光灯电路板图|（图1）电路中出现我们前面没有介绍的元件，这里一一介2、相关兀件a、灯管*插叙：气体导电简介（如下表）被激放电火花放电（雷电、）较咼电压、强电流， 有声响、发咼热电晕放电（尖端放 电）高场强、出现与日 晕相似的光层，发

3、出嗤嗤的声音，产 生臭氧、氧化氮等弧光放电 （弧光灯、 太阳灯、电常压、强电流，有 耀眼白光弧炉、电焊机）自激 放电辉光放电 （荧光灯、 霓虹灯）高压启动低压工 作、工作电流小， 温度低荧光灯 （日光灯）灯管为低气压放电管。两端装有电 极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧 光物质。制造时抽去空气，充入少 量水银蒸气和氩气。通电后，管内 因水银蒸气放电而产生紫外线，激 发荧光物质，使它发出可见光，不 冋发光物质产生不冋颜色，常见的 近似日光（荧光物质为卤磷酸钙）。霓虹灯 （即氖灯）一种冷阴极放电管，在玻璃管中充 以数mmHgE强的氖气或其他气体， 每1米加约1000伏特的电压时，依 管内的充气种类，或

4、管壁所涂的荧 光物质而发出各种颜色的光。霓虹 灯需要电压较咼，灯管越细，越长 需要的电压就越高。两大类四小类，火花放电和电晕放电属被激放电，弧光放电和辉光放电属自激放电;构造、辉光放电的原理及其特征（开始阶段和稳定工作阶段的不同）b、启动器构造（拆开展示）、辉光放电t双金属片膨胀原理、*电容器的作用简介c、镇流器 构造（拆开展示）过渡：由这些特殊的元件构成的电路究竟怎样工作？二、工作原理1、启动阶段灯管一一电压不够，不工作；直到被启动； 镇流器无电流，无 ，无自感；直到启动器触发断电自感启动器一一未接通t低压放电导通t发热膨胀t接通t （镇流器工作分压）电流小、发 热减小t断开启动器和镇流器共

5、同造成断电自感，产生高压和原电压叠加在灯管两端，完成灯管启动。2、稳定工作阶段镇流器一一持续自感、稳定分压； 灯管一一分压少、电流小； 启动器分压少、辉光放电无法进行，不工作三、小结本节讲了日光灯的电路、元件和工作，这里除了对自感规律的应用外，还有气体导电、热 膨胀的知识，但我们主要是要理解镇流器在工作的两个阶段各起到了什么不同的作用。关于 在交流电源下的电感元件的工作，在下一章还会学习到，希望大家到时候会回过头来做及时 的照应。四、作业布置阅读教材;学海导航一一物理（下）P72 “巩固提升” A组，做在书上 【板书设计】注意“教学过程”的带框字符，即是板书计划。【教后感】【阅读材料】气体的辉

6、光放电辉光放电是低气压下的气体放电。放电管中的残余正离子在极间电场的作用下被加速，于是得到足够的动能撞击阴极而产生二 次电子，经簇射过程产生更多的带电 粒子，使得气体导电。因此放电管两 极间所需电压较高，一般都在 10千伏 以上，但辉光放电的电流很小，温度 不咼。玻璃管的两端封入两只电极，一只做成圆片形，使用时接至电源的阴极， 另一端为柱状电极，接电源的阳极。 用抽气机不断抽出管内空气，使气压 分别下降到如图中所示（自上而下）； 当管内气压为40和6毫米汞柱时，管 内放电为蓝色和紫色带状光柱；当管 内气压为3毫米汞柱时，气体放电的 辉光变为淡桃红色，并出现特有的暗 区和亮区；气压再低到 0.

7、14毫米汞 柱时，阳极辉柱辉光减弱，并出现明 暗相间的辉纹；最后，气压为0. 03毫米汞柱时，辉光已很弱而玻璃壁上 出现荧光。可见辉光随气压条件的变 化有所不同。辉光放电的主要应用是 利用其发光效应，如霓虹灯（管内充 以不同气体）、日光灯等。思维点击总结镇流器在启 动时产生瞬时高压，在 正常工作时起降压限流 的作用。启动器起自动开 关的作用。日光灯原理主干知识认真预习教材，完成下列各题1. 日光路电路的组成： ,.2. 镇流器的作用：（1）日光灯开始点亮时，需要 .镇流器的自感系数很大，在点亮日光灯时，镇流器的提供瞬时高电压（2）日光灯正发光时，灯管电阻很小，加在灯管的电压要低于电源电压，镇流

8、器起到 作用. 当闭合开关后，电源电压加在 上，使氖气放电而辉光，产生热量使U形触片膨胀伸长，把电路接通电路接通后氖气停止放电，U形触片冷却，电路断开，镇流器产生 ，使日光灯管点亮发光规律方法【例1】分析日光灯工作原理1 .日光灯的点燃过程 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。 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。 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

9、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。二3灯管N镇流器|彳（<D220V例1方法点拨：1. 日光灯管2. 镇流器镇流器是一个带 铁芯的线圈，自感系 数很大。3. 启动器启动器主要是一 个充有氖气的玻璃泡， 里面装有两个电极，- 个是静触片，一个是由 两个膨胀系数不同的 金属构成的 U型动触 片。图 16 6 12.日光灯正常发光日光灯开始发光后，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，这时和镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常发 光。例2方法点拨:1. 从选择电路图 时，尽管可以依据自己的 记忆，对照课本上的电路

10、 图选择，但这不是出题者 的目的，这种办法也不能 解决问题最好还是要依 据日光灯原理分析2. 依据日光灯原理，基础巩固1. 下列关于日光灯启动器的作用的描述，正确的是()A. 启动器只在日光灯启动时起作用B. 日光灯正常工作时，取走启动器，日光灯就不能正常工作C. 启动器在日光灯起动时，相当一个自动开关A. 直接对显像管加热，使内部温度达到镁条着火点B. 直接利用热源在管内点燃镁条C. 将显像管置于一线圈中，线圈上加上高压直流电D. 将显像管置于一线圈中，线圈上加上高频交流电7.把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图16-6 -5所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与且接

11、通电路时灯管无闪烁,B.电路中镇流器短路D.电路中起动器短路创新实践日光灯是怎样发明的11.有一盏日光灯，不能起动, 则可能的原因是（）A.电路中某处开路C.电路中起动器开路12.如图16-6T所示，挂在弹簧下面的条形磁铁的一端 在闭合线圈内上下振动，如果空气阻力不计，则（）当你在夏天的晚上，在树林里、草原上、花园里看到萤火虫像一盏盏小灯笼似地在眼前晃过去时，你兴的叫起来，“啊！萤火虫！”萤火虫怎样发光？发光的用意是什么？这些都是第6节日光灯答案主干知识1.灯管、镇流器、起动器2. 一个瞬时高电压，自感电动势 .串联分压；起动器；自感电动势4.涡流的热效应；涡流的磁效应基础巩固1.【答案】AC2.3.【答案】AB4.【答案】【答案】BDBD【答案】.D5.【答案】AB 7.【答案】变小变大不变8.【答案】A.9.【答案】D10.【答案】B11.【答案】ABCD12.【答案】BD13.【答案】AB14. 【答案】A探究提升15. 【解析】本题是高频焊接问题，是涡流的应用.依据高频焊接的原理可知，当线圈中接入高频电流时，待焊车架内就会产生电磁感应，出现涡电流，由电磁感应的知识可判断当线 圈中电流频率越高时，车架中的磁通量改变越快，在其