高中物理教科版2第一章電磁感應(yīng)自感 自感

第一章電磁感應(yīng)六、自感教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能（1）了解互感和自感現(xiàn)象。（2）了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。（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。2.過程與方法（1）利用已知知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并設(shè)計(jì)解決問題的方法，產(chǎn)生創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的沖動(dòng)。（2）通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、觀察和討論，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、觀察能力和分析推理能力。（3）通過自感現(xiàn)象的利弊學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生客觀全面認(rèn)識(shí)問題的能力。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀體驗(yàn)用已知知識(shí)去探索未知規(guī)律的樂趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的成就感。4.重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法（1）教學(xué)重點(diǎn)：自感電動(dòng)勢(shì)的作用。（2）教學(xué)難點(diǎn)：自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析；通、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋。5.教具準(zhǔn)備通、斷電自感演示裝置，電流傳感器，線圈，電池四節(jié)（帶電池盒），導(dǎo)線若干。6.設(shè)計(jì)思路本節(jié)課為了讓學(xué)生經(jīng)歷必要的認(rèn)知過程,嘗試?yán)醚舆t判斷的探究教學(xué)策略，適當(dāng)改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，變陳述性問題為設(shè)計(jì)性問題，讓學(xué)生積極參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和推理過程。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分析電路結(jié)構(gòu),知道了判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件!判斷感應(yīng)電流的方向,以及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小的計(jì)算等電磁感應(yīng)的規(guī)律,已經(jīng)學(xué)會(huì)對(duì)互感現(xiàn)象的分析,但頭腦中沒有互感這個(gè)概念,也沒有意識(shí)到當(dāng)線圈通過變化的電流時(shí),線圈本身也會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象"學(xué)習(xí)中對(duì)自感現(xiàn)象的解釋以及分析相關(guān)的自感現(xiàn)象的特點(diǎn)是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。7.新課教學(xué)（１）引入新課：先用日光燈上的鎮(zhèn)流器、兩節(jié)干電池和一個(gè)電鍵組成電路（如圖）．先閉合電鍵Ｓ，然后讓一位不知情的學(xué)生上來，讓他用兩手分別按在電鍵兩端，趁他不注意時(shí)快速斷開電鍵Ｓ，他由于受到較高的自感電壓的刺激而跳起來．再讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)“觸電”．學(xué)生就會(huì)思索兩節(jié)干電池怎么會(huì)產(chǎn)生這么高的電壓呢？然后問“實(shí)驗(yàn)中瞬時(shí)高壓是誰提供的？”設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生體驗(yàn)“觸電”，激起學(xué)生探究興趣．通過學(xué)生討論互動(dòng)，引入“自感”新課（２）學(xué)生活動(dòng)1：如圖通電自感演示器．閉合Ｓ，調(diào)節(jié)變阻器Ｒ，使兩燈Ａ１、Ａ２亮度相同，再調(diào)節(jié)Ｒ１使它們都正常發(fā)光．然后斷開Ｓ，要求學(xué)生觀察現(xiàn)象．學(xué)生回答：Ａ２燈立即發(fā)亮，Ａ１燈逐漸變亮．為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？再讓學(xué)生小組討論，分析現(xiàn)象原因．設(shè)計(jì)思路：通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察分析，教師總結(jié)，引出“自感”的概念（３）學(xué)生活動(dòng)2：ＤＩＳ系統(tǒng)觀察電流變化：通過多媒體顯示電流圖像，看到開關(guān)閉合瞬間如圖下左實(shí)驗(yàn)中電流是逐漸增大的，如圖下右實(shí)驗(yàn)中電流是瞬間增大的．（４）學(xué)生活動(dòng)3：如圖所示，斷電自感演示器．讓學(xué)生看課本中介紹的實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答課本中思考與討論問題設(shè)計(jì)思路：實(shí)驗(yàn)中斷開電鍵的瞬間燈先閃一下再熄滅的現(xiàn)象學(xué)生很感興趣。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)分析和教師（4）磁場(chǎng)的能量總結(jié)，探索自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因并加以解釋問題情境：在課本圖中，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)燈泡的能量是從哪里來的呢？教師引導(dǎo)學(xué)生分析，可以看作電源把能量輸送到磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。（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”。也可以說線圈能體現(xiàn)電的慣性。（6）學(xué)生活動(dòng)4：應(yīng)用體驗(yàn)：“千人震”實(shí)驗(yàn)（全班學(xué)生參與）．如圖所示，在斷開電鍵Ｓ的瞬間，全班學(xué)生同時(shí)跳起，發(fā)出驚叫聲．通過學(xué)生互動(dòng)體驗(yàn)，使他們對(duì)自感現(xiàn)象有更加深刻的理解．（7）課后探究課題：自感與哪些因素有關(guān)．設(shè)計(jì)思路：引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)所用的線圈，匝數(shù)多還是少？有無鐵芯？線圈大些好還是小點(diǎn)好？收集實(shí)例說明線圈的自感系數(shù)由哪些因素決定？③設(shè)計(jì)探討其他因素對(duì)自感影響的實(shí)驗(yàn)方案，并到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證．（8）自感系數(shù)問題情境：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)象中的自感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一種，就是說，自感電動(dòng)勢(shì)也應(yīng)正比于穿過線圈的磁通量的變化率，即：E∝ΔΦ／Δt，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，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化率。即E∝ΔI／Δt寫成等式即：E=LΔI／Δt自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感，用字母L表示。影響因素：形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無鐵芯。單位：亨利。符號(hào)：H。常用單位：毫亨（mH）、微亨（μH）。8．課堂小結(jié)自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化。自感電動(dòng)勢(shì)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。9.板書設(shè)計(jì)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，叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫

自感電動(dòng)勢(shì)。（1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。（2）自感電動(dòng)勢(shì)大小：3、自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵心有關(guān)4、磁場(chǎng)具有能量課堂反饋1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，L是電感線圈，A1、A2是相同的燈泡，R阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是比，最終右圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間，比先亮最后比亮3、如圖所示的電路中，D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時(shí)，燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅B.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅D.接通時(shí)