§4.6-互感和自感教案

第六節(jié)互感和自感一、教學(xué)目標(biāo)(一）知識(shí)與技能1．了解互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象，知道其利與弊及對(duì)它們的利用和防止。2．知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量，知道它的單位及其大小的決定因索。3．能夠通過電磁感應(yīng)知識(shí)分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能里轉(zhuǎn)化問題(二）過程與方法1.通過對(duì)兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀察和討論，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析推理能力。1.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。(三）情感態(tài)度與價(jià)值觀自感是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例，使學(xué)生初步形成特殊現(xiàn)象中有它的普迪規(guī)律.而普遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點(diǎn)。二、教材分析：在互感教學(xué)中由于互感的教學(xué)要求不高(有關(guān)其應(yīng)用，變壓器將在交變電流中詳細(xì)討論)，只要求知道互感現(xiàn)象的產(chǎn)生，以及互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。因此只作簡單的說明．自感電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)抽象的概念，其產(chǎn)生的原因?qū)W生較容易接受，但它對(duì)電流變化所起的“阻礙”作用、以及自感電動(dòng)勢(shì)方向的確定卻是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。搞好本節(jié)教學(xué)關(guān)鍵是做好通電自感和斷電自感實(shí)驗(yàn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中，要使學(xué)生明白自感現(xiàn)象的規(guī)律都符合電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一般規(guī)律．為突出物理教學(xué)的新課程理念，突出物理的探究性，本教學(xué)設(shè)計(jì)分別從實(shí)驗(yàn)探究及理論探究入手，先觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（通電實(shí)驗(yàn)），分析討論現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的電磁感應(yīng)有的關(guān)規(guī)律對(duì)（斷電實(shí)驗(yàn)）進(jìn)行理論探究，對(duì)可能產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出預(yù)測，然后再用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證——這種設(shè)計(jì)既有利于提高他們分析問題的能力，又有助于對(duì)產(chǎn)生自感原因的理解能用電磁感應(yīng)原理，解釋生產(chǎn)和生活中的某些自感現(xiàn)象。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)。2．自感系數(shù)難點(diǎn)：運(yùn)用自感知識(shí)分析自感現(xiàn)象，解決實(shí)際問題。教學(xué)方法：通過演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分折實(shí)驗(yàn)教學(xué)媒體：變壓器原理說明器(用400匝線圈)、3.8V0.3A燈泡兩只、滑動(dòng)變阻器、電源(3V)、導(dǎo)線、開關(guān)（自感現(xiàn)象示教扳）、多媒體課件教學(xué)過程:<一>引入新課提問：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？引起回路磁通量變化的原因有哪些？①在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線園并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線困中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線闡中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？②當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？本節(jié)課我們學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。<二>進(jìn)行新課1、在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？請(qǐng)同學(xué)們用學(xué)過的知識(shí)加以分析說明。（一）互感現(xiàn)象當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的磁場就發(fā)生變化.變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生感生電場，在感生電場的作用下，另一個(gè)線圈中的自由電荷定向運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，因此互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)大家舉例說明。變壓器、收音機(jī)里的磁性天線。(二)、自感現(xiàn)象我們現(xiàn)在來思考第二個(gè)問題：當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？下面我們首先來觀察演示實(shí)驗(yàn)。【演示實(shí)驗(yàn)1】斷電自感現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其它感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P24第2、3、4段。)理論分析表明：ε=L△I/△t。L稱為線圈的自感系數(shù)，簡稱自感或電感。L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。單位：亨利(H)1H=103mH=106μH(三)、自感現(xiàn)象的應(yīng)用：(日光燈、延時(shí)計(jì)電器)(四)、磁場的能量提問：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開關(guān)斷開后.燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段吋間？甚至?xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討論論。學(xué)生分組討論。師生共同活動(dòng)：推斷出能量可能存儲(chǔ)在磁場中，以上只能是一種推斷，電磁場具有能雖還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教村諒后一段說.線閣能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？電的“慣性大小與什么有關(guān)？當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬閭，自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到誠大值或不能立即減小為零，因此可以借用力學(xué)中的術(shù)語，說線閣能夠體現(xiàn)電的“慣性”，電的慣性大小決定于線圈的自感系數(shù)。三、課堂練習(xí)例1、關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是：（D）A、感應(yīng)電流一定和原電流方向相反；B、線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大的其自感系數(shù)一定較大；C、對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大；D、自感電動(dòng)總是阻礙原來電流變化的。例2、如圖所示的電路中，L是一帶鐵芯的線圈，R為電阻。兩條支路的直流電阻相等。那么在接通和斷開電鍵的瞬間，兩電流表的讀數(shù)I1、I2的大小關(guān)系是：（B）A、接通時(shí)I1<I2，斷開時(shí)I1>I2；B、接通時(shí)I1<I2，斷開時(shí)I1=I2；C、接通時(shí)I1>I2，斷開時(shí)I1<I2；D、接通時(shí)I1=I2，斷開時(shí)I1<I2。４、如圖所示，Ｌ是是電感足夠大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，Ｄ1和Ｄ2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵Ｓ閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開電鍵Ｓ，則(AC)Ａ、電鍵Ｓ閉合時(shí)，燈泡Ｄ1、Ｄ2同時(shí)亮，然后