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1、-人教版高二物理选修3-2 第四章 第6节互感和自感互感和自感课件第6节 自感和互感适用年级高二所需课时1作者姓名【三维教学目标】（一） 知识与技能1知道什么是互感现象和自感现象。2知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。3知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。4能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题（二）过程与方法1通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。2通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。（三）情感、态度与价值观 （1）通过自感现象与决定自感电动势大小因素的探究活动，培养学
2、生参与科学探究活动的热情和实事求是的科学态度；（2）了解自感现象的实际应用，体会物理学对经济、社会发展的推动作用。（3）提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。【教学内容分析】1、课程标准对本节的要求能通过实验探究，进行现象观察、缘由分析，了解自感现象。2、本节教案的概述自感现象是一种特殊的电磁感应现象。通过实验演示，让学生观察通电自感现象和断电自感现象，了解导体本身的电流变化引起磁通量的变化，这是产生自感现象的原因；自感现象中产生的自感电动势总是阻碍电流的变化；通过实验条件的改变，进一步探究自感电动势的大小以及影响自感系数的因素。【教学方法】实验法、讨论法、探究法、合作学习法
3、、引导法。【教学重点】（1）由现象入手，分析原因，找出基本规律；（2）将所学的知识、规律应用到实际问题中。【教学难点】（1）运用自感知识解决实际问题；（2）分析自感现象产生的原因及日光灯原理。【教学用具】拆用变压器的原副线圈(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源、导线、开关， 多媒体课件。【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【温故知新，导入新课】教师引导学生：前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起
4、电磁感应现象最重要的条件是什么？导入新课学习：本节课探究学习一种特殊的电磁感应现象自感现象。1、引导学生进行知识回顾；2、明确提出新课学习探究的内容。积极回顾；期待新内容的学习。启迪智慧，新旧关联，温故知新，富有情趣，充满期待。【实验演示，现象分析，概念建立】1、演示实验，提出问题演示实验1：断电自感现象。实验电路如图所示。接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。 闪亮一下出现的高电压产生在哪里？为此设置演示实验2。演示实验2：将与灯泡并联的线圈取掉。再演示上述实验，这时灯泡不再闪亮，而是立即熄灭。演示实验3：演示通电自感现象。实验电路如图。开关接通时，可以看到
5、，灯泡2立即正常发光，而灯泡1是逐渐亮起来的。2、分析现象，建立概念 讨论：组织学生讨论。出示实验电路图，引导学生运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。 讨论小结：开关接通后或断开瞬间，由于电流变化引起磁通量变化，使线圈产生感应电动势。 建立概念：通过实验，建立起了自感、自感现象、自感电动势、自感电流的相关概念。演示实验并引导学生思考：灯泡闪亮一下，说明了什么问题？(引导学生分析得出：灯泡闪亮一下，表明在开关断开这一瞬间，灯泡两端的电压比原来大。)线圈本身并不是电源，它又是如何提供高电压的呢？对实验1、3引导学生思考：有电流通过线圈时，线圈会不会产生磁场？为什么？ 在开关断开瞬间，穿过线圈
6、的磁通量变了吗？如何变化？闭合开关瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化了吗？如何变化？ 是什么原因引起线圈发生电磁感应？哪部分相当于电源？观察、质疑、思考、分析培养学生观察能力；培养学生提出问题的能力；培养学生分析能力；培养学生综合能力。【综合因素，总结规律】1、总结原因：自感现象是由于导体本身的电流发生了变化而引起的。2、总结特点：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。3、总结规律：如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 I原，则E自(I自)与I原相反(引导学生阅读教材，理解通电自感的解释。) 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。 I原，则E
7、自(I自)与I原相同引导学生思考：发生自感现象的原因是什么？自感电动势的特点是什么？自感电流方向如何判断？学会透过现象进行分析，进行小结；并掌握规律。培养学生的综合能力；培养学生归纳的能力；培养学生总结规律的能力。【深入学习，探究根源】1、回顾感应电动势大小跟什么有关，实验探究并理论分析自感电动势大小E自=LI/t；2、探究影响自感系数的因素：线圈越粗、越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大。指导学生探究演示实验3中：未加铁芯，闭合开关瞬间，观察灯的亮暗；加入铁芯，再观察一次加入铁芯，慢慢打开开关和快速打开开关，观察灯的亮暗；之后让学生理论上分析发生这些现象的原因是什么。加深控制变量法在实验探
8、究中的认识与应用。开阔了学生的观察视角和拓展了思维的广度，促进学生创新能力的培养。2、磁场的能量提问：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。教材最后一段说，线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？电的“惯性小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，说线圈能够体现电的“惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。师生共同活动：推断出能量可能存储在磁场中。以上只能是一种推断，
9、电磁场具有能量还需要进一步的实验验证。学生分组讨论。培养学生的归纳分析能力（四）实例探究自感现象的分析与判断【例1】如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则 （ ）A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗正确选项为AD【例2】如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：（1）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？例2、解析：（1）因R1R2，即I
10、1I2，所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态，再逐渐变暗到最后熄灭。（2）因R1R2，即I1I2，小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。实战演练体会自感现象的分析与应用【预留问题，铺设悬念】简单提出电子镇流器及新型灯具，引导学生进一步收集资料、自行探究。预留问题，课后探究。可以网上搜索，可以到生产厂家做实践活动等。保持学生探索欲望和学习热情。【板书设计】 第一章 第七节 自感现象及其应用 自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。1、几个概念 自感电动势：在自感现
11、象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。 自感电流：自感电动势在闭合电路中产生的电流，叫做自感电流。 原因是：由于导体本身的电流发生了变化而引起。 自感电动势的作用是：阻碍导体中原来电流的变化的。 自感电流方向的判断：I原，则E自(I自)与I原相反；2、自感现象的几个规律 I原，则E自(I自)与I原相同。 自感电动势的大小：与电流变化快慢成正比E=LI/t 自感系数：线圈越粗、越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大。 基本构成3、日光灯 工作原理 起动器、镇流器的作用【教学反思】 不能忽视引导学生搞清楚什么是自感现象，自感现象的成因是什么，导致学生在学习过程中留有疑问。要深刻理解“阻碍”的意思。阻碍并不等于“阻止”。当原电流增大时，自感电动势要阻碍电流的增大，但电流最后还是要增大的，只不过增大得慢些(如通电自感实验中所见)；当原电流减小时，自感电动势要阻碍电流的减小，但电流最后还是要减小的，只不过减小得慢些(如断电自感实验中所见)。自感电动势的作用只不过是起一个“延时”作用。本节课容量大，如果一开始就将讲课思路以提纲的形式呈现给同学们，效果会好很多。-第 1 页课时11