2024-2025學(xué)年高中物理 第二章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第2節(jié) 自感說(shuō)課稿2 魯科版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第二章楞次定律和自感現(xiàn)象第2節(jié)自感說(shuō)課稿2魯科版選修3-2一、課程基本信息

1.課程名稱：2024-2025學(xué)年高中物理第二章楞次定律和自感現(xiàn)象第2節(jié)自感

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2024年10月15日星期二第3節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，包括提高學(xué)生的科學(xué)探究能力、科學(xué)思維能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境（STEM）意識(shí)。通過(guò)探究自感現(xiàn)象，學(xué)生能夠理解電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化，提升實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、分析、推理能力，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)科技在現(xiàn)代社會(huì)中作用的認(rèn)識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

-重點(diǎn)一：楞次定律的理解與應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論分析，使學(xué)生理解楞次定律的內(nèi)容，掌握其判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，并能應(yīng)用于具體情境中分析感應(yīng)電流的方向。

-重點(diǎn)二：自感現(xiàn)象的產(chǎn)生與效應(yīng)。講解自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原理，使學(xué)生理解自感電動(dòng)勢(shì)與電流變化率的關(guān)系，以及自感系數(shù)對(duì)自感現(xiàn)象的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)一：楞次定律的物理意義。學(xué)生可能難以理解楞次定律背后的物理意義，即能量守恒在電磁感應(yīng)過(guò)程中的體現(xiàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和討論，幫助學(xué)生建立對(duì)楞次定律物理意義的直觀認(rèn)識(shí)。

-難點(diǎn)二：自感系數(shù)的確定。自感系數(shù)的計(jì)算和理解是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，需要通過(guò)具體的實(shí)例和公式推導(dǎo)，讓學(xué)生理解自感系數(shù)與線圈結(jié)構(gòu)、材料屬性等因素的關(guān)系，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

-難點(diǎn)三：自感現(xiàn)象在實(shí)際電路中的應(yīng)用。學(xué)生可能難以將自感現(xiàn)象與實(shí)際電路中的保護(hù)、濾波等功能相結(jié)合。通過(guò)案例分析，引導(dǎo)學(xué)生思考自感現(xiàn)象在電子電路中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：確保每位學(xué)生都具備魯科版選修3-2教材，以便跟隨教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與自感現(xiàn)象相關(guān)的圖片、圖表和視頻，如電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)演示視頻、自感線圈的結(jié)構(gòu)圖等，以增強(qiáng)學(xué)生的直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用自感線圈、電流表、開(kāi)關(guān)、電源等，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和討論環(huán)節(jié)自由交流；在實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)布置實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境整潔有序。五、教學(xué)過(guò)程

一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解了感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。今天，我們將繼續(xù)探討電磁感應(yīng)的另一個(gè)重要現(xiàn)象——自感現(xiàn)象。請(qǐng)大家打開(kāi)課本，翻到第二章第二節(jié)的標(biāo)題“自感”。

（學(xué)生）翻開(kāi)課本，找到“自感”這一節(jié)。

二、新課講授

1.自感現(xiàn)象的定義

（教師）首先，我們來(lái)明確一下自感現(xiàn)象的定義。課本上是這樣寫(xiě)的：“當(dāng)閉合電路中的部分導(dǎo)體自身中磁通量發(fā)生變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)?！闭?qǐng)同學(xué)們跟我一起讀一遍這個(gè)定義。

（學(xué)生）讀出定義：“當(dāng)閉合電路中的部分導(dǎo)體自身中磁通量發(fā)生變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)?！?/p>

（教師）很好，現(xiàn)在請(qǐng)大家結(jié)合課本內(nèi)容，用自己的話簡(jiǎn)單解釋一下什么是自感現(xiàn)象。

（學(xué)生）解釋：“自感現(xiàn)象就是當(dāng)導(dǎo)體自身的磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。”

2.自感系數(shù)的概念

（教師）接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)一個(gè)新概念——自感系數(shù)。課本上是這樣描述的：“自感系數(shù)表示導(dǎo)體自身的磁通量變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小?！弊愿邢禂?shù)的大小與導(dǎo)體的形狀、長(zhǎng)度、截面積以及線圈的匝數(shù)等因素有關(guān)。

（學(xué)生）閱讀課本內(nèi)容，理解自感系數(shù)的概念。

（教師）請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明自感系數(shù)的影響因素。

（學(xué)生）舉例：“自感系數(shù)與導(dǎo)體的形狀、長(zhǎng)度、截面積以及線圈的匝數(shù)等因素有關(guān)。”

3.自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

（教師）現(xiàn)在我們來(lái)學(xué)習(xí)如何計(jì)算自感電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，自感電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁通量變化率乘以自感系數(shù)。即：E=L*(ΔΦ/Δt)。

（學(xué)生）閱讀課本內(nèi)容，理解自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式。

（教師）請(qǐng)同學(xué)們用這個(gè)公式計(jì)算一個(gè)具體例子。

（學(xué)生）計(jì)算：“假設(shè)一個(gè)線圈的自感系數(shù)為0.5H，磁通量變化率為10Wb/s，求自感電動(dòng)勢(shì)?！?/p>

4.自感現(xiàn)象的應(yīng)用

（教師）自感現(xiàn)象在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用。比如，在電子電路中，自感線圈可以起到濾波、保護(hù)等作用。

（學(xué)生）思考自感現(xiàn)象的應(yīng)用。

（教師）請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明自感線圈在電子電路中的應(yīng)用。

（學(xué)生）舉例：“自感線圈在電子電路中可以用來(lái)濾波、保護(hù)等。”

三、課堂小結(jié)

（教師）通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了自感現(xiàn)象的定義、自感系數(shù)的概念、自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法以及自感現(xiàn)象的應(yīng)用。希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在課后進(jìn)行鞏固。

（學(xué)生）總結(jié)：“本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了自感現(xiàn)象的定義、自感系數(shù)的概念、自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法以及自感現(xiàn)象的應(yīng)用?！?/p>

四、課后作業(yè)

（教師）請(qǐng)同學(xué)們完成以下作業(yè)：

1.課本習(xí)題：第二章第二節(jié)練習(xí)題1、2、3；

2.查閱資料，了解自感線圈在電子電路中的應(yīng)用，并撰寫(xiě)一篇簡(jiǎn)短的報(bào)告。

（學(xué)生）認(rèn)真閱讀作業(yè)要求，開(kāi)始完成作業(yè)。

五、課堂延伸

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了自感現(xiàn)象，了解了其在電子電路中的應(yīng)用。接下來(lái)，我們可以進(jìn)一步探討電磁感應(yīng)的其他現(xiàn)象，如互感現(xiàn)象等。請(qǐng)大家課后查閱相關(guān)資料，為下一節(jié)課做好準(zhǔn)備。

（學(xué)生）查閱資料，為下一節(jié)課做好準(zhǔn)備。六、知識(shí)點(diǎn)梳理

1.自感現(xiàn)象的定義

-自感現(xiàn)象：當(dāng)閉合電路中的部分導(dǎo)體自身中磁通量發(fā)生變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)。

-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)，其大小與磁通量變化率成正比。

2.自感系數(shù)的概念

-自感系數(shù)：表示導(dǎo)體自身的磁通量變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小。

-影響因素：自感系數(shù)的大小與導(dǎo)體的形狀、長(zhǎng)度、截面積以及線圈的匝數(shù)等因素有關(guān)。

3.自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

-法拉第電磁感應(yīng)定律：自感電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁通量變化率乘以自感系數(shù)。

-計(jì)算公式：E=L*(ΔΦ/Δt)，其中E為自感電動(dòng)勢(shì)，L為自感系數(shù)，ΔΦ為磁通量變化量，Δt為時(shí)間變化量。

4.自感現(xiàn)象的類型

-電流變化引起的自感：當(dāng)導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體自身的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)。

-磁場(chǎng)變化引起的自感：當(dāng)外部磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體自身的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)。

5.自感現(xiàn)象的應(yīng)用

-濾波：利用自感線圈在電路中起到濾波作用，抑制高頻干擾信號(hào)。

-保護(hù)：利用自感線圈在電路中起到保護(hù)作用，防止電流過(guò)大而損壞電子元件。

-傳感器：利用自感現(xiàn)象制作各種傳感器，如磁感應(yīng)傳感器、位移傳感器等。

6.自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證自感現(xiàn)象的存在，觀察自感電動(dòng)勢(shì)的方向和大小。

-實(shí)驗(yàn)原理：利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，觀察電流變化引起的自感電動(dòng)勢(shì)。

-實(shí)驗(yàn)步驟：

1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：自感線圈、電流表、開(kāi)關(guān)、電源等。

2.連接實(shí)驗(yàn)電路：將自感線圈、電流表、開(kāi)關(guān)和電源依次連接。

3.開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，觀察電流表的示數(shù)變化。

4.關(guān)閉開(kāi)關(guān)，觀察電流表的示數(shù)變化。

5.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證自感現(xiàn)象的存在。

7.自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象的區(qū)別

-自感現(xiàn)象：閉合電路中的部分導(dǎo)體自身中磁通量發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

-互感現(xiàn)象：兩個(gè)閉合電路中，一個(gè)電路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，在另一個(gè)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。七、板書(shū)設(shè)計(jì)

①自感現(xiàn)象的定義與特點(diǎn)

-定義：閉合電路中的部分導(dǎo)體自身中磁通量發(fā)生變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

-特點(diǎn)：自感電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率成正比。

②自感系數(shù)

-概念：表示導(dǎo)體自身的磁通量變化時(shí)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小。

-影響因素：導(dǎo)體的形狀、長(zhǎng)度、截面積、線圈的匝數(shù)。

③自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

-法拉第電磁感應(yīng)定律：E=L*(ΔΦ/Δt)

-變量：E（自感電動(dòng)勢(shì)），L（自感系數(shù)），ΔΦ（磁通量變化量），Δt（時(shí)間變化量）。

④自感現(xiàn)象的類型

-電流變化引起的自感

-磁場(chǎng)變化引起的自感

⑤自感現(xiàn)象的應(yīng)用

-濾波

-保護(hù)

-傳感器

⑥自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證自感現(xiàn)象的存在，觀察自感電動(dòng)勢(shì)的方向和大小。

-實(shí)驗(yàn)原理：利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

⑦自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象的區(qū)別

-自感現(xiàn)象：導(dǎo)體自身磁通量變化。

-互感現(xiàn)象：兩個(gè)閉合電路中磁通量變化。八、教學(xué)反思

教學(xué)反思

今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了自感現(xiàn)象，這個(gè)內(nèi)容對(duì)于高一的學(xué)生來(lái)說(shuō)，既是電磁感應(yīng)知識(shí)的深化，也是對(duì)電磁學(xué)原理的進(jìn)一步理解。站在講臺(tái)上的我，想對(duì)這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行一番回顧和思考。

首先，我注意到學(xué)生們?cè)诮佑|新概念時(shí)，往往需要一定的時(shí)間來(lái)消化和吸收。在講解自感現(xiàn)象的定義時(shí)，我用了簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言，并且結(jié)合了實(shí)際生活中的例子，比如開(kāi)關(guān)電燈時(shí)的電流變化，來(lái)幫助學(xué)生理解自感電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。我發(fā)現(xiàn)，這樣的教學(xué)方法效果不錯(cuò)，學(xué)生們能夠較快地抓住核心概念。

接著，在講解自感系數(shù)時(shí)，我特別強(qiáng)調(diào)了影響自感系數(shù)的因素，包括導(dǎo)體的形狀、長(zhǎng)度、截面積和線圈的匝數(shù)。這個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)稍微有些抽象，所以我采用了類比的方法，將自感系數(shù)與電阻進(jìn)行了比較，讓學(xué)生們能夠通過(guò)類比來(lái)理解自感系數(shù)的概念。通過(guò)這個(gè)方法，大部分學(xué)生都能夠理解并記住這些因素。

然后，在計(jì)算自感電動(dòng)勢(shì)的部分，我使用了公式E=L*(ΔΦ/Δt)來(lái)講解。這個(gè)公式對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的，我通過(guò)實(shí)際操作演示了如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量磁通量變化率，并讓學(xué)生們參與到計(jì)算過(guò)程中。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們?cè)趧?dòng)手操作和計(jì)算的過(guò)程中，對(duì)公式的理解更加深刻。

在教學(xué)過(guò)程中，我也注意到了一些問(wèn)題。例如，有些學(xué)生對(duì)于自感現(xiàn)象在實(shí)際電路中的應(yīng)用理解不夠深入。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我在課堂上特意增加了一些實(shí)際應(yīng)用的案例，比如自感線圈在電子設(shè)