“自感”教學(xué)設(shè)計(jì).doc

1、“自感”教學(xué)設(shè)計(jì)“自感” - 浙江余姚市第四中學(xué) 馬利明根據(jù)新程標(biāo)準(zhǔn)，講述自感現(xiàn)象有以下兩種方案：一種是先演示再分析，最后介紹應(yīng)用。這樣講思路清晰易于被學(xué)生接受。另一種方案是先分析實(shí)驗(yàn)電路，提出問題，再利用學(xué)過的電磁感應(yīng)知識引導(dǎo)學(xué)生作出預(yù)測，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這種方法適于基礎(chǔ)好的學(xué)生，既能提高分析問題的能力，又能使學(xué)生理解自感發(fā)生的物理原因。但不管使用哪種方案都要使學(xué)生理解：導(dǎo)體本身電流變化，引起磁通量變化，這是產(chǎn)生自感現(xiàn)象的原因；自感電動勢的作用是阻礙電流變化。借鑒傳統(tǒng)講授方案的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合新改理念，體現(xiàn)“自主、合作、探究”思想，本節(jié)作如下處理。一、復(fù)習(xí)引入，實(shí)驗(yàn)開路1問題從幾種不同形式的電

2、磁感應(yīng)現(xiàn)象中，你認(rèn)為要產(chǎn)生電感應(yīng)現(xiàn)象的最重要的條是什么？穿過回路的磁通量發(fā)生變化，即只要即可。2演示鎮(zhèn)流器“觸電”如圖 1 讓學(xué)生用手捏住導(dǎo)線裸露部分搭接電池組兩極體會有什么感覺？并作分析（有觸電感覺，說明AB間有高壓，這高壓從何而來？值得深思）。分析“電鍵”搭接以后，線圈中存在穩(wěn)定的很強(qiáng)的電流I ，故線圈內(nèi)部鐵芯中存在很強(qiáng)的磁場穿過線圈的磁通量很大；而當(dāng)斷開瞬間，在很短的 t時(shí)間內(nèi)，線圈中電流迅速減小到零，則穿過線圈的磁通量也迅速減小到零，由于t很小，故對線圈來說值很大，即線圈上產(chǎn)生了很高的感應(yīng)電動勢。這就是引起有觸電感覺的高壓。3建立概念上述現(xiàn)象屬于一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。是指穿過電路的

3、的變化是由于通過導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化引起的。這種由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。二、進(jìn)入正題，探索原因通過剛才實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們已有了自感現(xiàn)象感性認(rèn)識，我們試著用其他的方法來再現(xiàn)自感現(xiàn)象。首先，如圖 2 甲，提出一個(gè)實(shí)驗(yàn)構(gòu)思，請大家評判是否合理？如果不合理，請你提出改進(jìn)方案。說明 R 為限流電阻，且已調(diào)節(jié)好，使通電后 A1、A2 正常發(fā)光且亮度相同。思考 S 閉合瞬時(shí)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（ A1 立即變亮， A2 逐漸變亮）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了同學(xué)們的猜測是正確的。思考為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？由楞次定律，在通電瞬間，線圈中電流增大時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（自感電動勢

4、），它阻礙了線圈中電流的增大，推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間，因此出現(xiàn) A2 逐漸變亮的。這種阻礙有別于阻止，A2 的電流最終達(dá)到正常值。創(chuàng)新S 接通會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，自感電動勢阻礙電流增大。如果不斷通斷開關(guān)，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？A2 一直較暗或不亮，A1 亮暗情況正常。提問原因是什么？通電自感實(shí)驗(yàn)，說明自感電動勢對電流增大的阻礙作用。我們知道電流的變化包括增大和減小。電流增大有自感現(xiàn)象，電流減小時(shí)是否有自感現(xiàn)象？我們改裝電路成為斷電自感演示電路（圖 3）演示S 閉合后打開現(xiàn)象燈泡閃亮一下逐漸熄滅解釋開關(guān)斷開時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感現(xiàn)象，線圈和燈泡組成閉合回路中有電流流過（線圈改為可拆變壓器400匝）結(jié)論不管

5、是導(dǎo)體本身電流的增大也好或才是減小也好，產(chǎn)生自感現(xiàn)象關(guān)鍵在于線圈中的磁通量發(fā)生變化。在線圈中電流減小時(shí)自感電動勢對其也有阻礙作用。由此可知：自感電動勢的作用便是阻礙線圈中電流的變化。問題自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的自感電動勢與哪些因素有關(guān)？通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和分析得出：流過導(dǎo)體本身的電流變化越快，穿過線圈的磁通量變化就越快，自感電動勢也就越大，反之則越小。即大量實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，不同線圈在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢不同，這種特性在電學(xué)中用一個(gè)叫做自感系數(shù)的物理量來表示，符號為 L，它是用來反映線圈對電流阻礙作用大小的物理量。再演示所用可拆變壓器的一組線圈做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：1有鐵芯2去掉鐵芯事實(shí)說明：在同等條下，有鐵心，匝數(shù)多時(shí)L 大，產(chǎn)生的E 大。自感系數(shù)的大小還跟其他的因素有關(guān)，為同學(xué)們提出了外探究題。三、小