《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 9.1電感 鎮(zhèn)流器

第9章電子元件與用電器教案名稱：9.1電感鎮(zhèn)流器教學(xué)目標(biāo)：1.了解電感實(shí)質(zhì)上就是由導(dǎo)線繞制的線圈，它是一種儲(chǔ)能元件。2.了解自感現(xiàn)象，學(xué)會(huì)計(jì)算自感電動(dòng)勢(shì)。3.了解鎮(zhèn)流器的工作原理及功能。4.掌握電感元件的交直流特性，了解自感現(xiàn)象的應(yīng)用與危害。教學(xué)重點(diǎn)：掌握不同類型溫度傳感器的特點(diǎn)和應(yīng)用場合。教學(xué)難點(diǎn)：金屬熱電阻測(cè)溫原理及具體計(jì)算。教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)觀察法、討論法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：電源、電阻、開關(guān)、小燈珠、電感線圈、導(dǎo)線若干。多媒體材料：PPT課件。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：在電器和電路中，經(jīng)常能看到由導(dǎo)線繞制的線圈，這些線圈是什么元件，它在電路中有什么作用？。二、新課講解：（一）電感線圈電感本質(zhì)上是由外表絕緣的導(dǎo)線繞制的線圈，它是一種儲(chǔ)能元件，能將電能以磁場能的形式儲(chǔ)存起來。電感用符號(hào)L表示，國際單位亨利，簡稱亨（H）（二）觀察電感線圈對(duì)電路中電流變化的影響將電源、電阻、開關(guān)、小燈珠、電感線圈用導(dǎo)線連接成如圖所示電路，觀察閉合開關(guān)瞬間和斷開開關(guān)瞬間，小燈珠A和小燈珠B的發(fā)光情況，歸納你所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。接通電路瞬間，小燈珠A逐漸點(diǎn)亮，說明電感線圈對(duì)電流增大有阻礙作用；斷開電路瞬間，小燈珠A逐漸熄滅，說明電感線圈對(duì)電流減小有阻礙作用。歸納總結(jié)：電感線圈總是阻礙線圈中電流發(fā)生變化。（三）自感與自感電動(dòng)勢(shì)自感：電感線圈由于自身電流發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙自身電流變化的現(xiàn)象稱作自感現(xiàn)象。自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱作自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算：L是自感系數(shù)，即電感，國際單位亨利（H）自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中電流的變化率成正比。自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈中電流的變化。（四）電感元件的應(yīng)用鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是是一個(gè)自感系數(shù)L很大的鐵芯線圈，它利用自感原理在熒光燈電路中發(fā)揮作用。熒光燈啟動(dòng)時(shí)，鎮(zhèn)流器利用自感線圈失電產(chǎn)生的瞬間高壓將燈管內(nèi)的水銀蒸氣擊穿導(dǎo)電，熒光燈正常工作時(shí)，鎮(zhèn)流器利用自感線圈對(duì)交流電的阻礙作用，在電路中發(fā)揮降壓限流作用，保護(hù)燈管正常工作。濾波器：由于自感原因，電感元件具有“通低頻阻高頻”的特性，通常與電容或電阻元件配合組成濾波電路。在濾波電路中，電感元件串聯(lián)在電路中阻止高頻成份輸出，電容元件為高頻成份提供旁路，從而起到減小輸出電壓波動(dòng)的效果。變壓器：變壓器同樣是由電感線圈組成的裝置，變壓器至少有兩組線圈構(gòu)成，與電源相連的線圈稱為原線圈，與負(fù)載相連的線圈為副線圈，原、副線圈繞制在同一組鐵芯上，它們通過磁場耦合，原線圈將電能轉(zhuǎn)換成磁場能，副線圈將磁場能轉(zhuǎn)變成電能，實(shí)現(xiàn)能量傳遞。如果變壓器中原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為N1和N2，則原副線圈壓之比 原副線圈的電流之比（五）應(yīng)用拓展：如何避免自感現(xiàn)象對(duì)電路的危害在電路中，電感元件通常用來濾波，或者用來實(shí)現(xiàn)交流信號(hào)耦合，傳遞能量。對(duì)自感系數(shù)比較大的電感線圈，當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，將產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)，特別是當(dāng)流過電感的電流減小時(shí)，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓迭加，很有可能損壞電路元件，這時(shí)候有必要在電路中添加一些保護(hù)電路，釋放電感元件產(chǎn)生的瞬間脈沖，保護(hù)電路中其它元件。（a）圖開關(guān)電源中的尖峰吸收電路和（b）圖中與電磁繼電器線圈并聯(lián)的旁路二極管，都是用來釋放電感線圈產(chǎn)生的瞬間脈沖的保護(hù)電路。三、課堂小結(jié)：知識(shí)梳理：電感是一種儲(chǔ)能元件，也是實(shí)現(xiàn)電能與磁場能相互轉(zhuǎn)換的一種裝置；當(dāng)流經(jīng)電感的電流發(fā)生變化時(shí)，在電感元件兩端會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻止電感自身電流變化，因此電感元件具有“通低頻阻高頻”的特性；電感元件在電路中可以用來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能、交流信號(hào)耦合、濾波等功能。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：電感產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)大小取決于電感本身的自感系數(shù)和電感中電流變化的快慢，與電感線圈中電流本身的大小沒有關(guān)系。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置1.按下電蚊拍開關(guān)，從電池輸出的直流電壓通過電蚊拍的內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換為高達(dá)2000伏特以上的電壓。猜想下電蚊拍中是否包含電感元件？查閱資料，驗(yàn)證你的猜想。2.變壓器是利用電感元件實(shí)現(xiàn)電能與磁場能相互轉(zhuǎn)換的一種裝置，理論上變壓器的轉(zhuǎn)換功率越大，變壓器中