安徽省淮北市濉溪縣高中物理第四章電磁感應(yīng)4.6互感和自感教案新人教版選修3-2

1、4.6 互感和自感教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1 1、 了解互感和自感現(xiàn)象2 2、 了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因3 3、 知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念自感系數(shù)，了解它的單位及影響其大小的因素（二）過(guò)程與方法：引導(dǎo)學(xué)生從事物的共性中發(fā)掘新的個(gè)性，從發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件和有關(guān)電磁感應(yīng)得規(guī)律， 提出自感現(xiàn)象，并推出關(guān)于自感的規(guī)律。會(huì)用自感知識(shí)分析，解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，并了解自感現(xiàn) 象的利弊以及對(duì)它們的防止和利用（三）情感、態(tài)度、價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我更新，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才 的要求 教學(xué)重點(diǎn)自感現(xiàn)象及自感系數(shù)教學(xué)難點(diǎn)1 1、 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析2 2、 通、斷

2、電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋教學(xué)方法通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)電路和直觀的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的電磁感應(yīng)知識(shí)進(jìn)行分析、歸納，再 利用電路中的并聯(lián)規(guī)律，從而幫助學(xué)生突破本節(jié)重點(diǎn)、排除難點(diǎn)。學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)：?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)學(xué)生利用前面學(xué)過(guò)的電路知識(shí)及電磁感應(yīng)知識(shí)，分析通電自感和斷電自感的電路圖， 預(yù)測(cè)將會(huì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后再通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證自身的思維，并歸納總結(jié)自感現(xiàn)象這一規(guī) 律產(chǎn)生的原因。教學(xué)手段通、斷電自感演示裝置，電池四節(jié)（帶電池盒）導(dǎo)線若干教學(xué)活動(dòng)一、引入新課問(wèn)題情景：1 1、發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是什么？2 2、怎樣得到這種條件，也就是讓閉合回路中磁通量發(fā)生變化？ 3 3、下面這兩種電路中當(dāng)電鍵斷開和閉合

3、瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎？如果會(huì)發(fā)生，它們有什么不同呢？二、新課教學(xué)1 1、互感現(xiàn)象（1 1）、基本概念：互感：互感現(xiàn)象：互感電動(dòng)勢(shì)：（2 2） 、互感的理解：、如右圖斷開、閉合開關(guān)瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)嗎？這是互感嗎?小結(jié)：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生與繞在同一鐵芯上的兩個(gè)互相互靠近的電路之間。線圈之間，而且可 以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。問(wèn)題情景：（互感中的能量）另一電路中能量從哪兒來(lái)的?小結(jié)：互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路。（3 3）、互感的應(yīng)用和防止：2 2、自感現(xiàn)象（1 1）、問(wèn)題情景：由電流的磁效應(yīng)可知，線圈通電后周圍就有磁場(chǎng)產(chǎn)生，電流變化，則磁場(chǎng)也 變化，那么對(duì)于這個(gè)線圈自身

4、來(lái)說(shuō)穿過(guò)它的磁通量在此過(guò)程中也發(fā)生了變化。是否此時(shí)也發(fā)生了電 磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。（2 2）、演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn) 1 1 （演示 P P22實(shí)驗(yàn)）出示自感演示器，通電自感。提出問(wèn)題：閉合 S S 瞬間，會(huì)有什么現(xiàn)象呢？引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（實(shí)驗(yàn)前事先閉合開關(guān) S S,調(diào)節(jié)變阻器 R R 和 R R1使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)， 準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)）。開始做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)S S,提示學(xué)生注意觀察現(xiàn)象觀察到的現(xiàn)象：在閉合開關(guān) S S 瞬間，燈A2立刻正常發(fā)光，A A 比A2遲一段時(shí)間才正常發(fā)光。學(xué)思考 現(xiàn)象原因。請(qǐng)學(xué)生分析現(xiàn)象原因。總結(jié)：由于線圈 L L 自身的磁通量增加，而

5、產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙磁通量的變化，既阻礙線圈中電流的變化，故通過(guò)A1A1 的電流不能立即增大，燈A1A1 的亮度只能慢慢增加, 最終與A2A2 相同。實(shí)驗(yàn) 2 2 （演示 P23P23 實(shí)驗(yàn)）斷電自感先給學(xué)生幾分鐘時(shí)間看課本實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是回答課本思考與討論問(wèn)題。（3 3）.結(jié)論： 小結(jié)：線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的變化。自感現(xiàn)象：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)象叫自感現(xiàn)象。自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。3 3、自感系數(shù)問(wèn)題情景：我們都知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān)，而自感現(xiàn)

6、象中的自 感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一 種，那么就是說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)也應(yīng)正比于穿過(guò)線圈的磁通量的變化率, 即：t t，而磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又正比于電流的強(qiáng)弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。所以 也可以說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化率。即E E I I / t t 寫成等式即：E=dE=d I I / t t(1). .自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感，用字母 L L 表示。影響因素：形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯。(2).單位：亨利 符號(hào)：H H常用單位：毫亨(mHmH 微亨(H H)4 4、磁場(chǎng)的能量問(wèn)題情景：在圖 4.6-44.6-4 中，開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光還能持續(xù)一段時(shí)間,有時(shí)甚至比開關(guān)斷開前更亮, ,這時(shí)

7、燈泡的能量是從哪里來(lái)的呢 ？教師引導(dǎo)學(xué)生分析，電源斷開以后，線圈中電流不會(huì)立即消失，這時(shí)的電流仍然可 以做功，說(shuō)明線圈儲(chǔ)存能量。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，線圈中的電流從無(wú)到有，其中的磁場(chǎng) 也是從天到有，這可以看作電源把能量輸送到 磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。這里我們知識(shí)一個(gè)合理的假設(shè)，有關(guān)電磁場(chǎng)能量的直接式樣驗(yàn)證，要在我們認(rèn)識(shí)了電磁波之后才 有可能。5.5.自感現(xiàn)象的理解:線圈中電流的變化不能在瞬間完成，即不能“突變”。也可以說(shuō)線圈能體現(xiàn)電的慣性6 6 .自感的應(yīng)用與防止:應(yīng)用：日光燈 防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)三、實(shí)例探究A.A.自感現(xiàn)象是由于導(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B.B.線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向總

8、與引起自感的原電流的方向相反C.線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D.D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大2 2 .關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)法正確的是(D D)【例 1 1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通 S,S,穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。貝卩(ADAD)A A.在電路甲中,斷開S,S,D將逐漸變暗B B.在電路甲中,斷開S,S,D將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路乙中,斷開S,S,D將漸漸變暗D.D.在電路乙中,斷開S,S,D將變得更亮，然后漸漸變暗【例 2 2】如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K K 原來(lái)是合上的，在 K K 斷開后,分析:(1)若RR2,燈泡的亮度怎樣變化?(2(2)若RvR2 2,燈泡的亮度怎樣變化?四、鞏固練習(xí)1 1.下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是( (ACDACD使電路達(dá)到A.A. 線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大B.B. 線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C.C. 線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D.D. 線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定4 4 如圖所示，L為一個(gè)自感系數(shù)大的自感線圈，開關(guān)閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是（A A）A.A. 小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅B.B. 小燈立即亮，小燈立即熄滅C.C.小燈逐漸