高中物理教案 自感現(xiàn)象

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1、自感現(xiàn)象一、教學(xué)目標(biāo)1．在物理知識方面的要求．（1）在掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解自感現(xiàn)象．（2）初步掌握自感電動勢的計算公式ε自=LΔI/Δt（3）了解自感系數(shù)及影響自感系數(shù)大小的因素．2．通過觀察演示實驗及對實驗的分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察的敏銳性品質(zhì)和推理能力，從而理解自感電動勢在電流變化時所起的作用．3．滲透研究物理學(xué)的方法，使學(xué)生逐漸體會怎樣從舊知識的土壤中生成出新知識的幼苗．二、重點、難點分析1．重點是使學(xué)生在掌握了自感現(xiàn)象與電磁感應(yīng)現(xiàn)象統(tǒng)一性的基礎(chǔ)上，把握住自感現(xiàn)象的特點．2．?dāng)嚯娮愿鞋F(xiàn)象中，燈泡突然閃亮一下學(xué)

2、生很難理解，是教學(xué)中的難點．三、教具1．自感現(xiàn)象的演示．通電自感現(xiàn)象的演示裝置，斷電自感現(xiàn)象的演示裝置，電源，開關(guān)及導(dǎo)線若干．2．投影器及自制投影片．3．關(guān)于日光燈工作原理的示教板．四、主要教學(xué)過程（－）復(fù)習(xí)提問引入新課1．提問：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？2．如圖1所示，有兩個線圈L1、L2共軸放置，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左滑動時，試推理判定通過電阻R感應(yīng)電流的方向．（二）教學(xué)過程設(shè)計1．提出問題：因為穿過線圈L。的向上的磁通量增加了，所以在通過電阻R閉合的線圈中產(chǎn)生了aRb方向的感應(yīng)電流．那么，對于線圈L1來說它通過電池、滑

3、動變阻器也組成了閉合電路，而且穿過這個閉合回路的磁通量也發(fā)生了變化，會不會在這個閉合回路中也發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？是否有感應(yīng)電動勢呢？2．由演示實驗引入課題．演示兩個有關(guān)自感現(xiàn)象的演示實驗．要求學(xué)生注意演示過程和瞬間發(fā)生的現(xiàn)象．（1）通電時的自感現(xiàn)象（如圖2）．操作過程：①展示電路結(jié)構(gòu)．②接通電路緩慢調(diào)整滑動變阻器的阻值，使兩個燈泡A1、A2發(fā)光亮度相同．③斷開電路后，再接通電路．這里應(yīng)重復(fù)幾次．?dāng)⑹霈F(xiàn)象：讓學(xué)生能看到每次接通時，燈A1總比燈A2滯后一小段時間才亮．提出問題：兩個燈泡穩(wěn)定發(fā)光時亮度是一樣的．為什么電路接通時，A

4、2立即點亮而A1要滯后一小段時間？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上分析得出：接通電路時，通過線圈L的電流增大，該電流產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，穿過線圈的磁通量要增加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知這個線圈中要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．用楞次定律還可以判定出感應(yīng)電動勢的方向與電流增加的方向相反．故通過燈火的電流不是立即變強(qiáng)而是逐漸增強(qiáng)，使人滯后一點時間點亮．（2）斷電時的自感現(xiàn)象（如圖3）．操作過程：①連接好電路，展示電器結(jié)構(gòu)．②接通電路調(diào)整滑動變阻器的滑動頭，使燈A發(fā)出微弱的光．③斷開開關(guān)，應(yīng)看到燈A閃亮一下．這里應(yīng)重復(fù)幾次．?dāng)⑹霈F(xiàn)象并簡單推理：學(xué)生應(yīng)看到電路斷

5、開時燈A閃亮一下，說明通過燈泡有一個強(qiáng)電流．提出問題：為什么在斷開電路時，通過燈泡A的電流突然增大？教師講解分析：通過投影器用投影片講述斷電自感過程．如圖4（1）電路接通時因為線圈L的電阻很小，所以兩支路的電流強(qiáng)弱是不同的．當(dāng)電路斷開時，通過線圈的電流要減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律可知線圈中要產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢，且電動勢的方向與減小的電流方向相同．由于電源支路已處于斷路狀態(tài)，所以這個逐漸減小的強(qiáng)電流要反向通過燈A（此時展示投影片圖4（2），故燈泡要閃亮一下．啟發(fā)學(xué)生畫出斷電時通過燈泡電流隨時間變化的函數(shù)圖線（展示投影

6、片圖4（3））．3．通過總結(jié)實驗得出結(jié)論．當(dāng)導(dǎo)體中的電流變化時，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．這個電動勢阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象，自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢．出現(xiàn)課題及板書．4．推理得到影響自感電動勢的因素．提出問題：自感電動勢是感應(yīng)電動勢，它是由自身電流變化產(chǎn)生的，它和電流變化有什么關(guān)系呢？師生共同分析研究：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢ε自=LΔΦ/Δt。因為在線圈中的磁通量中與線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比．又因為在電流磁場中任意一點的磁感應(yīng)強(qiáng)

7、度都與電流強(qiáng)度成正比．所以穿過線圈的磁通量中與通電線圈中的電流強(qiáng)度I成正比，磁通量的變化ΔΦ與電流的變化ΔI成正比，即ΔΦ∝ΔI。（2）引入比例系數(shù)L得出結(jié)果：ε自=LΔI/Δt即自感電動勢跟電流的變化率成正比。（3）根據(jù)得次定律和兩個演示實驗，可以總結(jié)出：自感電動勢的方向總是阻礙電流的變化．（4）講解說明：自感電動勢負(fù)跟電流變化率＿的比值L叫“自感系數(shù)”，簡稱“自感”或稱“電感”．自感系數(shù)的大小由線圈本身特點（如：匝數(shù)、長度、截面積、是否有鐵心等）決定．自感系數(shù)在國際制單位中的單位是“H（亨）”．1IH=1VS/A，1H=

8、1×103Mh=1×106μH。5．自感現(xiàn)象的實際意義．（l）說明自感現(xiàn)象廣泛存在．凡是有導(dǎo)線、線圈的設(shè)備中，只要有電流變化都有自感現(xiàn)象存在，因此要充分考慮自感和利用自感．（2）白威現(xiàn)象應(yīng)用一例——日光燈．①結(jié)合日光燈工作原理的示教板（圖5），說明日光燈電路結(jié)構(gòu)．接通電路讓學(xué)生觀察日光燈的