高二物理 互感和自感教案

高二物理 互感和自感教案

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1、中小學(xué)課堂教學(xué)教案年月日課題§4.6互感和自感新授課課時教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。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素。3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。4.能夠通過電磁感應(yīng)部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。(二)過程與方法1.通過對兩個自感實(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。2.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)識問題的能力。(三)情感、態(tài)度與價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)象中有它的普遍規(guī)律,而普遍規(guī)律中包含

2、了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.自感現(xiàn)象。2.自感系數(shù)。教學(xué)難點(diǎn)分析自感現(xiàn)象。教學(xué)方法通過演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段自感現(xiàn)象示教板,多媒體課件教學(xué)活動(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)中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個線圈中的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?(2)當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時,會不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?本節(jié)課我們學(xué)習(xí)這方面的知識。(二)進(jìn)行新課1、互感現(xiàn)象在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個線圈中

3、的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?請同學(xué)們用學(xué)過的知識加以分析說明。當(dāng)一個線圈中的電流變化時,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,另一個線圈中的自由電荷定向運(yùn)動,于是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)一個線圈中電流變化,在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,稱為互感學(xué)生活動?;ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,稱為互感電動勢。利用互感現(xiàn)象,可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。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。請大家舉例說明。變壓器,收音機(jī)里的磁性天線。2、自感現(xiàn)象教師:我們現(xiàn)在來思考第二個問題:當(dāng)電路自身的電

4、流發(fā)生變化時,會不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?下面我們首先來觀察演示實(shí)驗(yàn)。[實(shí)驗(yàn)1]演示通電自感現(xiàn)象。畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實(shí)驗(yàn)反復(fù)幾次)現(xiàn)象:跟變阻器串聯(lián)的燈泡A2立刻正常發(fā)光,跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來。提問:為什么A1比A2亮得晚一些?試用所學(xué)知識(楞次定律)加以分析說明。電路接通時,電流由零開始增加,穿過線圈L的磁通量逐漸增加,L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相反,阻礙L中電流增加,即推遲了

5、電流達(dá)到正常值的時間。[實(shí)驗(yàn)2]演示斷電自感。畫出電路圖(如圖所示)接通電路,待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路,觀察到什么現(xiàn)象?現(xiàn)象:S斷開時,A燈突然閃亮一下才熄滅。提問:為什么A燈不立刻熄滅?當(dāng)S斷開時,L中的電流突然減弱,穿過L的磁通量逐漸減少,L中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,方向與原電流方向相同,阻礙原電流減小。L相當(dāng)于一個電源,此時L與A構(gòu)成閉合回路,故A中還有一段持續(xù)電流。燈A閃亮一下,說明流過A的電流比原電流大。用多媒體課件在屏幕上打出i—t變化圖,如下圖所示.結(jié)論:導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。自感電

6、動勢的大小決定于哪些因素呢?請同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語言加以概括,并回答有關(guān)問題。自感電動勢的大小決定于哪些因素?說出自感電動勢的大小的計算公式。自感電動勢的大小與線圈中電流的變化率成正比,與線圈的自感系數(shù)L成正比。寫成公式為E=LL叫自感系數(shù)呢,自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物理量。實(shí)驗(yàn)表明,線圈越大,越粗,匝數(shù)越多,自感系數(shù)越大。另外,帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。自感系數(shù)的單位:亨利,符號H,更小的單位有毫亨(mH)、微亨(μH)1H=103mH1H=106μH4.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)

7、光會持續(xù)一段時間?甚至?xí)仍瓉砀??試從能量的角度加以討論。學(xué)生分組討論。師生共同活動:推斷出能量可能存儲在磁場中。以上只能是一種推斷,電磁場具有能量還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教材最后一段說,線圈能夠體現(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間,自感電動勢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最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,說線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”。線圈的自感系數(shù)越大,這個現(xiàn)象越明顯,可見,電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)。(四)實(shí)例探究自感現(xiàn)象的分析與判斷【例1】如圖所示,電路甲

8、、乙中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很

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