高中物理教科版2第一章電磁感應自感 自感

第一章電磁感應六、自感教學目標1.知識與技能（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）利用已知知識發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并設(shè)計解決問題的方法，產(chǎn)生創(chuàng)新和設(shè)計的沖動。（2）通過對實驗的設(shè)計、觀察和討論，培養(yǎng)學生的探究能力、觀察能力和分析推理能力。（3）通過自感現(xiàn)象的利弊學習，培養(yǎng)學生客觀全面認識問題的能力。3.情感、態(tài)度與價值觀體驗用已知知識去探索未知規(guī)律的樂趣，增強學習的成就感。4.重點、難點及解決辦法（1）教學重點：自感電動勢的作用。（2）教學難點：自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析；通、斷電自感的演示實驗中現(xiàn)象解釋。5.教具準備通、斷電自感演示裝置，電流傳感器，線圈，電池四節(jié)（帶電池盒），導線若干。6.設(shè)計思路本節(jié)課為了讓學生經(jīng)歷必要的認知過程,嘗試利用延遲判斷的探究教學策略，適當改進演示實驗，變陳述性問題為設(shè)計性問題，讓學生積極參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和推理過程。學生已經(jīng)學習了分析電路結(jié)構(gòu),知道了判斷產(chǎn)生電磁感應的條件!判斷感應電流的方向,以及感應電動勢的大小的計算等電磁感應的規(guī)律,已經(jīng)學會對互感現(xiàn)象的分析,但頭腦中沒有互感這個概念,也沒有意識到當線圈通過變化的電流時,線圈本身也會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象"學習中對自感現(xiàn)象的解釋以及分析相關(guān)的自感現(xiàn)象的特點是學生遇到的最大挑戰(zhàn)。7.新課教學（１）引入新課：先用日光燈上的鎮(zhèn)流器、兩節(jié)干電池和一個電鍵組成電路（如圖）．先閉合電鍵Ｓ，然后讓一位不知情的學生上來，讓他用兩手分別按在電鍵兩端，趁他不注意時快速斷開電鍵Ｓ，他由于受到較高的自感電壓的刺激而跳起來．再讓學生分組實驗，體驗“觸電”．學生就會思索兩節(jié)干電池怎么會產(chǎn)生這么高的電壓呢？然后問“實驗中瞬時高壓是誰提供的？”設(shè)計意圖：通過學生體驗“觸電”，激起學生探究興趣．通過學生討論互動，引入“自感”新課（２）學生活動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，要求學生觀察現(xiàn)象．學生回答：Ａ２燈立即發(fā)亮，Ａ１燈逐漸變亮．為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？再讓學生小組討論，分析現(xiàn)象原因．設(shè)計思路：通過對實驗的觀察分析，教師總結(jié)，引出“自感”的概念（３）學生活動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驗中電流是逐漸增大的，如圖下右實驗中電流是瞬間增大的．（４）學生活動3：如圖所示，斷電自感演示器．讓學生看課本中介紹的實驗，預測實驗現(xiàn)象，回答課本中思考與討論問題設(shè)計思路：實驗中斷開電鍵的瞬間燈先閃一下再熄滅的現(xiàn)象學生很感興趣。通過對實驗分析和教師（4）磁場的能量總結(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)一段時間，有時甚至比開關(guān)斷開前更亮，這時燈泡的能量是從哪里來的呢？教師引導學生分析，可以看作電源把能量輸送到磁場，儲存在磁場中。（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）學生活動4：應用體驗：“千人震”實驗（全班學生參與）．如圖所示，在斷開電鍵Ｓ的瞬間，全班學生同時跳起，發(fā)出驚叫聲．通過學生互動體驗，使他們對自感現(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)計思路：引導學生觀察實驗所用的線圈，匝數(shù)多還是少？有無鐵芯？線圈大些好還是小點好？收集實例說明線圈的自感系數(shù)由哪些因素決定？③設(shè)計探討其他因素對自感影響的實驗方案，并到實驗室進行驗證．（8）自感系數(shù)問題情境：我們都知道，感應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電動勢的一種，就是說，自感電動勢也應正比于穿過線圈的磁通量的變化率，即：E∝ΔΦ／Δt，而磁場的強弱又正比于電流的強弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。所以也可以說，自感電動勢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)，簡稱自感或電感，用字母L表示。影響因素：形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯。單位：亨利。符號：H。常用單位：毫亨（mH）、微亨（μH）。8．課堂小結(jié)自感現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象中特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過導體自身電流發(fā)生變化。自感電動勢的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān)，它總是阻礙導體中電流的變化。9.板書設(shè)計1、由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫

自感電動勢。（1）自感電動勢的作用：阻礙導體中原來的電流變化。（2）自感電動勢大小：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、磁場具有能量課堂反饋1、演示自感的實驗電路圖如圖所示，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。當開關(guān)由斷開到合上時，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是兩個規(guī)格相同的燈泡。則當電鍵S閉合瞬間，比先亮最后比亮3、如圖所示的電路中，D1和D2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時，燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時D1先達最亮，斷開時D1后滅B.接通時D2先達最亮，斷開時D2后滅C.接通時D1先達最亮，斷開時D2后滅D.接通時