自感現(xiàn)象的教學(xué)設(shè)計

1、16.5 自感公開課教案一、教學(xué)目標（ 一 ） 知識目標1了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因2知道自感現(xiàn)象中的一個重要概念自感系數(shù)，了解影響其大小的因素。3了解在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中有關(guān)自感現(xiàn)象的應(yīng)用情況（ 二 ） 能力目標1通過分析實驗電路，培養(yǎng)學(xué)生運用已學(xué)的物理知識，對實驗結(jié)果進行預(yù)測的能力，同時提高學(xué)生分析物理問題的能力2利用直觀地演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力和推理能力。（三）德育滲透點1簡單介紹美國物理學(xué)家亨利由學(xué)徒到美國科學(xué)院第一任院長的有關(guān)事跡，教育學(xué)生學(xué)習他善于自學(xué)，勇于鉆研的精神，合理安排課外時間，形成良好的學(xué)習習慣，以便提高自身的自學(xué)能力。2進行物理學(xué)方法的教育 實驗理論再

2、實驗二、重點、難點1重點: 自感現(xiàn)象及自感系數(shù)2難點:（1） 自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析（2） 斷電自感的演示實驗中燈光的閃亮現(xiàn)象解釋三、課時安排1 課時四、教具通電自感演示裝置、斷電自感演示裝置、幻燈片五、教學(xué)過程（一） 引入新課產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件是什么？請學(xué)生回答，穿過回路中的磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在前面的學(xué)習中，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的磁通量變化是怎樣發(fā)生的？請學(xué)生回答，在導(dǎo)體切割磁感線運動的過程中，磁場沒有變化，但回路的面積發(fā)生變化，從而導(dǎo)致磁通量變化。在條形磁鐵插入或拔出線圈的過程中，是外加磁場變化而導(dǎo)致線圈的磁通量變化。在利用原副線圈的實驗中，是通過改變原線圈中電流的大小，從

3、而導(dǎo)致副線圈中的外加磁場發(fā)生變化，引起磁通量變化。除上述這三種情形外，還有沒有其他情形引起回路磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？（二）進行新課由電流的磁效應(yīng)可知，線圈通電后周圍就有磁場產(chǎn)生，電流變化，則磁場也變化，那么對于這個線圈自身來說，穿過它的磁通量在此過程中也發(fā)生了變化，是否此時也會出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？我們通過實驗來解決這個問題。如圖所示電路圖說明：當 S 閉合瞬間，線圈 L 中的電流從無到有發(fā)生變化，線圈自身的磁場也從無到有發(fā)生變化，結(jié)果，線圈 L 自身的磁通量發(fā)生變化，如果燈1 和燈 2 規(guī)格相同，且都能正常發(fā)光，那么，閉合 S 瞬間，會有什么現(xiàn)象呢？引導(dǎo)學(xué)生先作預(yù)測，然后進行

4、演示實驗。首先，閉合開關(guān) S,調(diào)節(jié)變阻器R和R使兩燈正常發(fā)光，然后，斷開開關(guān) So最后，又重新閉合開關(guān) S（重復(fù)上述操作）請學(xué)生觀察現(xiàn)象：在閉合天關(guān)S的瞬間，燈2立刻正常發(fā)光。而燈 1 卻是逐漸從暗到明，要比燈 2 遲一段時間才正常發(fā)光。引導(dǎo)學(xué)生分析，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，就是由于線圈 L 自身的磁通量增加，而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢總是阻礙磁通量的變化，即阻礙線圈中電流的變化，故通過燈 1 的電流不能立即增大到最大值，燈 1 的亮度只能慢慢增加。實驗中所發(fā)生的這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，我們稱為自感。1. 自感現(xiàn)象（ 1）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。（ 2）在自

5、感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，叫做自感電動勢，它的作用總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。雖然，自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中比較特殊的一種情形，那么，剛才從實驗中找出的這些結(jié)論是否正確呢？我們可以再通過一個實驗來驗證。如圖所示電路圖當閉合開關(guān)S時，燈正常發(fā)光，此時若斷開開關(guān) S,將會出現(xiàn)什么情況呢？引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測，根據(jù)剛才的自感現(xiàn)象的理論，可知斷開開關(guān)S 的瞬間，通過線圈 L 的電流從有到無發(fā)生變化從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在這過程中；線圈 L 產(chǎn)生了自感電動勢，雖然這時電源已斷，但線圈 L 相當于一個新電源，又與燈構(gòu)成閉合回路，結(jié)果，燈將延遲熄滅。演示該實驗，證實學(xué)生的預(yù)測燈確實沒有隨開關(guān) S 的斷開而馬上熄滅

6、，而且還看到燈閃亮了一下（ 重做實驗請學(xué)生觀察） 。肯定學(xué)生的預(yù)測，給予鼓勵，然后提出問題為什么燈會閃亮一下呢？斷電前通過A 燈的電流是由電源提供的，根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律可知，線圈的電阻由于很小，故電路中的電流大部分流過線圈L,有Il>Ia,斷電后，燈A的電流馬上消失，但線圈L,由于自感作用，將阻礙自身電流的減小，結(jié)果線圈中的 電流Il反向流過燈A,然后逐漸減弱，所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn)。利用數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖線，使學(xué)生進一步理解上述分析過程。斷電前后燈泡中的電流隨時間變化的關(guān)系如圖我們知道，感應(yīng)電動勢的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān)，而自感現(xiàn)象中的自感電動勢是感應(yīng)電動勢的一種，那么

7、，它的大小又與什么有關(guān)呢？2. 決定自感電動勢大小的因素電流變化的快慢和自感系數(shù)說明：顯然自感電動勢的大小也是與回路中磁通量變化的快慢有關(guān)，線圈的磁場是由電流產(chǎn)生的，故穿過線圈磁通量變化的快慢與電流變化的快慢有關(guān)系。從實驗中，可以發(fā)現(xiàn)，對同一個線圈來說，電流變化越快，產(chǎn)生的自感電動勢越大。但對于不同的線圈，在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢又有大小之分，為了表示線圈中的這一特性，引進一個物理量自感系數(shù)來描述。3. 自感系數(shù)，簡稱自感或電感，用字母L 表示那么，自感系數(shù)的大小與什么有關(guān)呢？通過大量的研究可知線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，且有鐵芯時，它的自感系數(shù)就越大，則有（ 1）自感大小與

8、線圈的形狀、長短、匝數(shù)、 有無鐵芯等因素有關(guān)（ 2）單位：亨利，符號是H簡單介紹自感系數(shù)單位亨利的由來為了紀念美國物理學(xué)家亨利而命名的。亨利出生貧窮， 10 歲輟學(xué)當學(xué)徒，但他靠自己的勤奮自學(xué)和刻苦鉆研，最后成了美國國家科學(xué)院的第一任院長。自感現(xiàn)象就是他在實驗中發(fā)現(xiàn)的，因此，以他的名字來命名自感系數(shù)的單位。教育學(xué) 生學(xué)習他的精神，同時強調(diào)培養(yǎng)自學(xué)能力的重要性。那么，研究自感現(xiàn)象又有什么實際意義呢？4. 自感現(xiàn)象的應(yīng)用在生活和生產(chǎn)技術(shù)中，自感現(xiàn)象被廣泛地應(yīng)用在很多電器設(shè)備和無線電裝置中。例如，日光燈。當然自感現(xiàn)象也有不利的一面。（三）課堂小結(jié)1. 自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化。2. 自感電動勢的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān)，它總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化。3. 自感現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)技術(shù)中應(yīng)用廣泛，但也有其不利的一面。（ 四）鞏固練習試解釋雙線繞法引導(dǎo)學(xué)生回答，通過兩根平行導(dǎo)線中電流方向相反，可以使各自引起的磁場互相抵消，從而減弱自感的影響。六、布置作業(yè)評課要點 :1. 課堂氣氛好, 語言有激情、教態(tài)