第一篇：4.6《互感與自感》教學設計

(原創(chuàng))《互感與自感》教學設計

天津市第一百中學 李春華

【教學目標】

一、知識與技能

1．知道什么叫互感現(xiàn)象，了解互感的應用與防止；

2．知道什么叫自感現(xiàn)象，理解它產(chǎn)生的機理和起到的作用；

3．能夠判斷自感電動勢的方向，并會用它解釋一些現(xiàn)象；

4．知道自感電動勢大小的決定因素，知道自感系數(shù)的決定因素；

5．了解自感現(xiàn)象的利與弊及應用與防止。

二、過程與方法

1．通過對兩個自感實驗的觀察、設計與分析，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和探究能力；

2．通過親身感受斷電自感的強大電壓，加深對知識的理解。

三、情感態(tài)度價值觀

1．通過師生之間、生生之間互動的過程，激發(fā)學生的探究熱情，營造科研的氛圍；

2．通過了解自感的應用與防止，體會物理知識與技術的融合之美。

【教學重點】

對自感現(xiàn)象的正確解釋。

【教學難點】

自感電動勢的作用。

【教學方法】

實驗與理論探究；師生、生生互動。

【課時安排】

1課時。

【教學過程】

一、互感現(xiàn)象

指導學生自學教材，了解什么叫互感現(xiàn)象以及互感現(xiàn)象的應用與防止。

師：在互感現(xiàn)象或前面我們學習過的電磁感應現(xiàn)象中，對于發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的線圈而言，變化的磁通量均是由外界其它磁場源激發(fā)的，如果線圈本身的電流發(fā)生變化，它自己激發(fā)的磁場也一定變化，能不能在自己的“身體”內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢呢？下面我們通過兩個實驗來探究這個問題。

先讓學生自學教材上的實驗內(nèi)容。

教師演示實驗一：通電自感實驗（將圖4．6-2畫在黑板上，并指出實驗前與A1串聯(lián)的線圈L的電阻肯定等于與A2串聯(lián)的滑動變阻器R的工作電阻。）

教師演示實驗二：斷電自感實驗（將圖4．6-4畫在黑板上，并適當調(diào)整線圈的匝數(shù)，使斷電瞬間燈泡突然閃一下再熄滅。）

讓多個學生描述自己看到的實驗現(xiàn)象，并組織學生討論、交流，最后達成一致意見：實驗一中燈泡A2先亮，燈泡A1后亮，最后一樣亮；實驗二中燈泡A在切斷電源后過了一小段時間才熄滅（先不說突然變得更亮后再熄滅）。

師：猜一猜實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)最有可能與哪部分電路的相關？如何驗證你的猜想？

組織學生討論交流，最后達成一致：最有可能與電路中的線圈相關，可以將其換成等阻值的電阻再做一遍實驗，看一看實驗現(xiàn)象是否發(fā)生變化。

教師重新做一遍實驗，并將兩個實驗中的線圈分別換成等阻值的電阻后再重新演示，學生仔細觀察比較，驗證自己的猜想。

師：看來當線圈中流過恒定的電流時，線圈在電路中起的作用就是電阻作用；而當線圈中流過變化的電流時，線圈在電路中起的作用不僅僅是電阻作用，還有別的作用。例如在實驗一中，當通過線圈的電流增大時，除了電阻以外，還有一個作用也在阻礙電流增大，造成線圈對電流總體的阻礙作用超過變阻器R，所以流過A1的電流小于流過A2的電流，A1落后于A2亮起來；但是這種阻礙作用不是阻止，線圈中的電流仍然要增大，而且當電流增到最大時，這種阻礙就消失了。那么這種阻礙作用的本質(zhì)是什么呢？

組織學生討論交流，最后達成一致：是電磁感應現(xiàn)象，因為感應電動勢就是在磁通量變化時存在，而在磁通量不變時消失；而且感應電動勢就有阻礙原磁通量變化的作用。

二、自感現(xiàn)象

1．線圈中電流發(fā)生變化，它產(chǎn)生的變化磁場使它自身激發(fā)出感應電動勢的現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象；產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢。

師：請你假設出線圈的繞向，用自感電動勢解釋兩個實驗的現(xiàn)象

教師組織學生討論、交流。

例如實驗一中線圈繞向如圖所示，分析如下：

I增大B原增大B感方向向左（根據(jù)楞次定律）自感電動勢E自方向如圖與I方向相反，阻礙I增大；當I達到最大時，E自=0，阻礙消失。

E自

實驗二中線圈繞向如圖所示，分析如下：

I減小B原減小B感方向向左（根據(jù)楞次定律）自感電動勢E自方向如圖E自與I方向相同，阻礙I減小切斷電源后，I要通過線圈與燈泡組成的回路逐漸減小，所以造成燈泡又亮了一會兒才熄滅，而且燈泡中流過電流的方向與原來相反。（或說成：當電源停止供電后，線圈作為感應電源對燈泡繼續(xù)供電，造成燈泡又亮了一會兒才熄滅，同時由E自的方向可知燈泡中流過電流的方向與原來相反。）

師：從剛才大家的分析中可知，不管線圈繞向如何，自感電動勢的方向有如下特點：若原電流增大，自感電動勢就與原電流方向相反，阻礙原電流增大；若原電流減小，自感電動勢就與原電流方向相同，阻礙原電流減小，這與楞次定律是一致的。

2．自感現(xiàn)象滿足楞次定律：導體中電流發(fā)生變化時，導體內(nèi)的自感電動勢阻礙電流的變化，電流增強時，自感電動勢與原電流方向相反，電流減弱時，自感電動勢與原電流方向相同。

板圖：

師進一步闡明“阻礙”的含義：阻礙的是“變化”，阻礙不是阻止；自感電動勢只是減慢了原電流的變化速度，原電流最終還是要完成增大或減小的變化；當變化完成后，自感電動勢也就消失了。

師：自感電動勢的大小當然也滿足法拉第電磁感應定律，請自學教材，了解自感電動勢大小的決定因素。

學生自學后，教師總結性板書。

3．自感滿足法拉第定律

（1）電動勢的大?。?，（區(qū)別I、、）；知道各量的物理意義及單位。

（2）L叫自感系數(shù)，由線圈本身（匝數(shù)、長度、粗細、匝密度、有無鐵芯等）決定。（教師可以用實物解釋以上各因素的含義）

師：自學課文最后一段，了解自感現(xiàn)象中的能量轉化情況。

學生自學2分鐘

師：自感現(xiàn)象在生活中非常常見，有些是有益的，有些是有害的，下面我們親自體會一下斷電時自感電動勢的存在。

四節(jié)電池串聯(lián)組成電池組；取一個400匝的線圈，將兩段導線的一端分別連接在線圈的兩端，另一端分別連接兩個表筆，學生雙手緊握兩支表筆的金屬桿分別接觸電池組的兩極，在將表筆從電池組的兩極拿開時體驗斷電自感電動勢的電擊感。（本著自愿的原則做實驗，教師可以身先士卒地示范一遍，但表情要自然以免給學生造成壓力，同時也可以降低學生的戒備，“嚇”他一跳，學生印象深刻，還可以激發(fā)學生的好奇心與參與的欲望，活躍課堂氣氛。）

師：剛才大家體驗到的斷電自感電動勢在生產(chǎn)中有時是有害的，請自學課文。

【課堂小結】

1．什么叫互感與自感；

2．自感現(xiàn)象滿足楞次定律和法拉第定律。

【作業(yè)】

1．課本后習題。

2．思考題：

教師選擇不同的線圈重新做斷電自感實驗兩次，一次沒有燈泡閃一下的現(xiàn)象，一次有燈泡閃了一下的現(xiàn)象，請說明燈泡是否閃一下由什么決定，為什么？

第二篇：《互感與自感》教學設計

高中物理課堂教學設計

選修3-2

第四章

電磁感應

4.6 自感和互感

【教學目標】

一、知識與技能

1．知道什么叫互感現(xiàn)象，了解互感的應用與防止；

2．知道什么叫自感現(xiàn)象，理解它產(chǎn)生的機理和起到的作用； 3．能夠判斷自感電動勢的方向，并會用它解釋一些現(xiàn)象； 4．知道自感電動勢大小的決定因素，知道自感系數(shù)的決定因素； 5．了解自感現(xiàn)象的利與弊及應用與防止。

二、過程與方法

1．通過一個動手實驗，兩個視頻演示實驗，觀察、設計與分析，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和探究能力；

2．通過親身感受斷電自感、互感的電壓，加深對知識的理解。

三、情感態(tài)度價值觀

1．通過師生之間、生生之間互動的過程，激發(fā)學生的探究熱情，營造科研的氛圍； 2．通過了解自感的應用與防止，體會物理知識與技術的融合之美?！窘虒W重點】

對自感現(xiàn)象的正確解釋?！窘虒W難點】

感應電動勢產(chǎn)生的原因是磁通量發(fā)生了變化?！窘虒W方法】

實驗與理論探究；師生、生生互動?！窘虒W用具】

課件，多媒體輔助教學設備 【課時安排】

1課時?！窘虒W過程】

一、互感現(xiàn)象

1.通過法拉第的實驗提出問題：兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應電動勢呢？

2.通過學生自己思考，再給出互感的定義。

3.給學生提供實驗器材通過自學書上的內(nèi)容，自己設計動手做實驗。實驗：

每小組4人發(fā)兩組電池（每組3v），兩個直鐵棒，一個環(huán)形鐵，四根導線，兩個靈敏電流計 實驗探討：

通過所有小組的實驗，統(tǒng)計歸納，總結出如何讓感應電動勢變大（或變小）。4.提出問題讓學生思考問題：

環(huán)形鐵棒斷開后產(chǎn)生的感應電動勢與原來的大小是否相同？為什么？

5.舉例說明生活中互感現(xiàn)象的應用：

變壓器、收音機里的磁性天線等。

二、自感現(xiàn)象

1.提問：K接通瞬間，線圈L本身中會不會產(chǎn)生感應電動勢？來引入自感。

演示實驗（1）

演示實驗（2）

通過對實驗現(xiàn)象的分析，來理解自感現(xiàn)象的產(chǎn)生。

分析：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，即推遲了電流達到正常值的時間。

1.分析，引入自感的定義。

1）由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2）自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢.3）自感電動勢的作用：阻礙導體中原來的電流變化。

注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。

產(chǎn)生了自感電動勢，那么如何判斷其方向？

導體電流增加時，阻礙電流增加，此時自感電動勢方向與原電流方向相反； 導體電流減小時，阻礙電流減小，此時自感電動勢方向與原電流方向相同。

即：增反減同。

4)自感電動勢的大?。?/p>

自感電動勢的大小跟其它感應電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關。而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導體中電流變化的快慢有關。

???I E? ?t?E??tE＝LΔIΔt1.說明生活中互感現(xiàn)象的應用和防止

1）應用： 在交流電路中、在各種用電設備和無線電技術中有著廣泛的應用。如日光燈的鎮(zhèn)流器等。

2）防止：在切斷自感系數(shù)很大、電流很強的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的電動勢，形成電弧，在這類電路中應采用特制的開關。

5.理解雙線繞法消除自感現(xiàn)象?！菊n堂小結】

1．什么叫互感與自感；

2．自感現(xiàn)象滿足楞次定律和法拉第定律。

【作業(yè)】

1．課本后習題。

2．思考題：

教師選擇不同的線圈重新做斷電自感實驗兩次，一次沒有燈泡閃一下的現(xiàn)象，一次有燈泡閃了一下的現(xiàn)象，請說明燈泡是否閃一下由什么決定，為什么？

第三篇：教學設計 互感與自感

課題:互感和自感

教學目標

知識與技能：

⒈ 了解互感和自感現(xiàn)象，了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

⒉ 知道自感現(xiàn)象中的一個重要概念——自感系數(shù)，了解它的單位及影響其大小的因素。過程與方法：

引導學生從發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的條件和有關電磁感應得規(guī)律，提出自感現(xiàn)象，并推出關于自感的規(guī)律，了解自感現(xiàn)象的利弊以及對它們的防止和利用。情感、態(tài)度、價值觀：

培養(yǎng)學生的自主學習的能力，通過對已學知識的理解實現(xiàn)知識的自我更新，以適應社會對人才的要求。

重點：自感現(xiàn)象及自感系數(shù)。

難點：⒈ 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析；

⒉ 通、斷電自感的演示實驗中現(xiàn)象解釋。

新課教學

一、互感現(xiàn)象

1．互感：在法拉第實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感。互感現(xiàn)象：發(fā)生在兩個互相靠近的電路之間的電磁感應現(xiàn)象。互感電動勢：這種由互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢叫做互感電動勢。

2．互感的理解：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生與繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。

3．互感中的能量：互感現(xiàn)象可以把能量從一個電路傳到另一個電路。4．互感的應用和防止：

教師介紹 變壓器、收音機就是利用互感現(xiàn)象制成的；但在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路正常工作，這時要求減小電路間的互感。

二、自感現(xiàn)象

1．問題情景：由電流的磁效應可知，線圈通電后周圍就有磁場產(chǎn)生，電流變化，則磁場也變化，那么對于這個線圈自身來說穿過它的磁通量在此過程中也發(fā)生了變化。是否此時也發(fā)生了電磁感應現(xiàn)象呢？我們通過實驗來解決這個問題。2．演示實驗：

實驗1：出示自感演示器，通電自感。讓學生看課本實驗，明確實驗過程。提出問題：閉合S瞬間，會有什么現(xiàn)象呢？ 引導學生做預測，然后進行實驗。

（實驗前事先閉合開關S，調(diào)節(jié)變阻器R和R1使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關，準備好實驗）

開始做實驗，閉合開關S，提示學生注意觀察現(xiàn)象（再重復上述操作）請學生說出觀察到的現(xiàn)象：

在閉合開關S瞬間，燈A2立刻正常發(fā)光，A1卻比A2遲一段時間才正常發(fā)光。請學生分析現(xiàn)象原因。

由于線圈L自身的磁通量增加，而產(chǎn)生了感應電動勢，這個感應電動勢總是阻礙磁通量的變化，既阻礙線圈中電流的變化，故通過A1的電流不能立即增大，燈A1的亮度只能慢慢增加，最終與A2相同。實驗2：斷電自感

先給學生幾分鐘時間看課本實驗，預測實驗現(xiàn)象，是回答課本思考與討論問題。3．結論：

實驗表明：線圈中電流發(fā)生變化時，自身產(chǎn)生感應電動勢，這個感應電動勢阻礙原電流的變化。

由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢。4.磁場的能量

問題情景：開關斷開后,燈泡的發(fā)光還能持續(xù)一段時間,有時甚至比開關斷開前更亮, 這時燈泡的能量是從哪里來的呢? 分析：電源斷開以后，線圈中電流不會立即消失，這時的電流仍然可以做功，說明線圈儲存能量。當開關閉合時，線圈中的電流從無到有，其中的磁場也是從天到有，這可以看作電源把能量輸送到磁場，儲存在磁場中。這里我們知識一個合理的假設，有關電磁場能量的直接式樣驗證，要在我們認識了電磁波之后才有可能。

5．自感現(xiàn)象的理解：線圈中電流的變化不能在瞬間完成，即不能“突變”。也可以說線圈能體現(xiàn)電的慣性

6．自感的應用與防止：應用：日光燈 防止：變壓器、電動機

三、自感系數(shù)

問題情景:我們都知道感應電動勢的大小與回路中磁通量變化的快慢有關，而自感現(xiàn)象中的自感電動勢是感應電動勢的一種，那么就是說，自感電動勢也應正比于穿過線圈的磁通量的變化率，即：E∝△Φ／△t,而磁場的強弱又正比于電流的強弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。所以也可以說，自感電動勢正比于電流的變化率。即E∝△I／△t寫成等式即：E=L△I／△t 2.自感系數(shù)，簡稱自感或電感，用字母L表示。影響因素：形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯。

3．單位：亨利 符號：H 常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）課堂練習：隨堂練習題 小結：

作業(yè)：書后問題與練習成才之路 課后反思：

第四篇：《互感和自感》教學設計

教學設計說明

本節(jié)課是電磁感應現(xiàn)象在技術中的應用的特例，也是學生在認知上對電磁感應規(guī)律的進一步鞏固與深化。教學中充分重視學生用原有的知識儲備發(fā)現(xiàn)、總結新知識的探究過程。

本課主要采用創(chuàng)設情景實例讓學生經(jīng)歷從生活走向物理的認識過程；做好自感現(xiàn)象實驗培養(yǎng)學生觀察能力，精心設計接近學生思維發(fā)展區(qū)的問題，充分發(fā)揮教師的組織者和引導者的作用，經(jīng)歷基本的科學探究過程，培養(yǎng)學生的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力；師生共同參與，課件展示互感和自感現(xiàn)象在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中的應用，讓學生經(jīng)歷從物理走向社會，以開闊眼界和引起學生興趣，為終身發(fā)展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。

教學目標

2.1 知識與技能

（1）通過實驗，了解互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象，以及對它們的利用和防止。

（2）能夠通過電磁感應的有關規(guī)律分析通電、斷電時自感現(xiàn)象的成因，以及磁場的能量轉化問題。

（3）了解自感電動勢的計算式e=lδiδt，知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量，并知道其單位。

2.2 過程與方法

（1）通過演示實驗的觀察、設計與分析，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和利用已知知識進行探究未知規(guī)律的能力。

（2）通過親身感受斷電自感的強大電壓，加深對知識的理解。

2.3 情感 態(tài)度 價值觀

（1）通過師生之間、生生之間互動的過程，激發(fā)學生的探究熱情，營造科研的氛圍。

（2）體會物理知識與技術、經(jīng)濟和社會的互動作用，感悟利用辯證唯物主義的觀點來分析問題。

教學重點：自感現(xiàn)象和自感系數(shù)。

教學難點：自感有關規(guī)律的認識。

教學方法：實驗與理論探究；師生、生生互動。

課時安排：1課時。

課前準備：家用電磁爐1個，小燈泡和線圈，自制自感現(xiàn)象演示儀等。

教學過程

教學過程見表1。

引入：按照如圖1所示，將與小燈泡組成閉合回路的線圈放在工作的電磁爐上，燈泡發(fā)光。

問：為什么燈泡發(fā)光了？

學生回答前，介紹所用的電流是變化的，展示電磁爐的內(nèi)部結構――線圈。

觀察好奇興奮思考

用生活中的實例引入新課，體現(xiàn)從生活走向物理的理念。課堂聯(lián)系生活，學生感到親切，激發(fā)了學生的學習興趣。

通過介紹、展示、引導，激發(fā)學生利用已知知識探究未知規(guī)律的欲望。

觀察實驗

感知現(xiàn)象

先組織學生分組討論，請學生先回答問題，根據(jù)情況適時引導學生回憶感應電流產(chǎn)生的條件是什么？

問：感應電流產(chǎn)生的條件：

（1）閉合電路。

（2）穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

引導學生回答：

電磁爐線圈中的電流變化→電磁爐線圈中電流激發(fā)的磁場變化→穿過與小燈泡組成閉合回路的線圈中磁通量發(fā)生變化→線圈上產(chǎn)生感應電動勢→閉合回路產(chǎn)生感應電流→燈泡發(fā)光。

啟發(fā)學生思維，讓學生大膽說出自己的想法，從而了解學生的知識掌握情況，并根據(jù)實際適時調(diào)整和改進教學進程。

由淺入深，層層遞進，引導學生動腦思考，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和口頭表達能力。讓學生根據(jù)所學的內(nèi)容解決實際問題，感受成功的愉悅，增強求知欲。

進行新課

互感現(xiàn)象

一、互感現(xiàn)象

像上述實驗，兩個線圈之間并沒有導線連接，但當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢，叫做互感電動勢。

問：燈泡發(fā)光的能量哪里來的？

引導學生回答：變化的磁場是傳遞能量的介質(zhì)。

小結：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)象在電工技術和電子技術中有廣泛的應用。請大家閱讀教材舉例說明。

ppt展示相關圖片。

問：當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場會在鄰近的電路中激發(fā)出感應電動勢，會不會在它本身激發(fā)出感應電動勢呢？

通過教師的引導，使學生在觀察的過程中思維得到啟發(fā)。

自感現(xiàn)象

[實驗1]

演示通電自感現(xiàn)象

二、自感現(xiàn)象

演示通電自感現(xiàn)象。

ppt展示電路圖如圖2所示，對照實物圖如圖3所示作說明。

發(fā)光二極管與沒有極性的白熾燈不同，接上正向電壓，當正向電流流過時才能發(fā)光，所需工作電流很?。ㄓ械膬H零點幾毫安），電流很小時小燈泡不發(fā)光。若接上反向電壓，電流會更細小（微安級），并且不發(fā)光。

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（a2支路在實驗中的作用是充當參照物），再調(diào)節(jié)r1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關s。重新閉合s，觀察到什么現(xiàn)象？（實驗反復幾次）

學生觀察結果，如圖4所示。支路d2、d4發(fā)光二極管發(fā)光顯示出電流方向，a1后變亮，a2立即變亮，最后兩燈一樣亮。

對學生的回答先不做評價，鼓勵學生大膽的說出自己的想法。培養(yǎng)學生的表達能力和理論分析能力。

利用多媒體課件結合實物圖，將抽象的物理情境清晰地展現(xiàn)出來，有利于學生直觀感知?；橄鬄榫唧w，啟發(fā)學生思維。

通過實驗演示，培養(yǎng)學生觀察、理解能力和實驗探究能力。

[實驗2]

演示斷電自感現(xiàn)象

問：a1后變亮的原因是什么？（請學生分組討論）學生討論，師生共同分析得到結論。

結合圖5分析，電路接通時，通過線圈l的電流增大，該電流產(chǎn)生的磁場增強，穿過線圈l的磁通量增加，l中產(chǎn)生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙了l中電流的增加，即推遲了a1支路電流達到正常值的時間，使a1滯后一段時間才變亮。

問：如果電路斷開時，通過線圈l的電流就減小，這時會出現(xiàn)感應電動勢嗎？感應電動勢的作用是使線圈l中的電流減小得更快些還是更慢些？

問：在剛才的演示實驗中，同學們有沒有留意電路斷開時的現(xiàn)象？

再次用圖4所示實物圖演示幾次斷電自感現(xiàn)象。還可播放錄制的視頻，以正常播放速度1/10播放，現(xiàn)象非常明顯。

學生觀察結果，如圖6所示。d3支路二極管閃亮一下再熄滅，錄制的視頻以正常播放速度的1/10進行播放，顯示d2、a1、a2、d3都在發(fā)光。

問：d3支路二極管閃亮一下，說明流過a2的電流方向與斷開前電流方向？原因是什么？

學生討論，師生共同得到結論。

當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)生感應電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。l相當于一個電源，產(chǎn)生了左負右正的自感電動勢，與d2、a1、a2、d3構成閉合回路，儲存在磁場中的能量瞬間釋放，使支路d3發(fā)光二極管閃亮一下。

引導學生歸納總結：導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(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。自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化。

觀察到的現(xiàn)象、親身經(jīng)歷的活動越多，對物理概念理解、規(guī)律的探究越容易。

總結讓學生對自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及其規(guī)律有了系統(tǒng)的了解。加深學生對自感現(xiàn)象規(guī)律的認識，啟發(fā)學生用所學的內(nèi)容解決分析實際問題的能力。

發(fā)揮學生的主體作用，充分調(diào)動了學生學習的積極性和熱情，啟發(fā)學生思維能力，培養(yǎng)學生獨立思考的能力和自學能力。

自感系數(shù)

三、自感系數(shù)

問：感應電動勢的大小跟什么因素有關？

（感應電動勢的大小跟磁通量的變化快慢有關。）

自感電動勢的大小跟其他感應電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關。而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導體中電流變化的快慢有關。

（引導學生閱讀教材p24第2、3段。）

理論分析表明：e=lδiδt

式中l(wèi)為線圈的自感系數(shù)，簡稱自感或電感。自感表示線圈產(chǎn)生自感電動勢本領大小的物理量。l的大小跟線圈的形狀、長短、砸數(shù)、有無鐵芯有關，單位為亨利（h）。

1h=103 mh=106 μh

自感系數(shù)l的大小與線圈的砸數(shù)、有無鐵芯有怎樣的關系？師生共同參與“千人鎮(zhèn)”小實驗。電路圖如圖7所示（根據(jù)學生人數(shù)適當加1.5 v干電池節(jié)數(shù)）。

第1次先接線圈200砸，不放鐵芯。

閉合開關s前，學生談體驗――“無感覺”；

閉合開關s后，學生談體驗――“無感覺”；

斷開開關s瞬間，學生好像“無感覺”。

培養(yǎng)學生學以致用的能力，增長學生的見聞，強化學生對自感現(xiàn)象的認識，進一步突出重點、攻克難點。

嘗試應用科學探究的方法和已有知識研究分析問題。培養(yǎng)學生獨立學習的能力和習慣，開發(fā)學生的智力和創(chuàng)造力。

師生之間、生生之間互動的過程，激發(fā)學生的探究熱情，營造科研的氛圍。同時可消除學生一點心理戒備，活躍課堂氣氛。

教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容、教師活動學生活動設計說明

第2次接線圈400砸，不放鐵芯，重復上面的操作，斷開開關s瞬間，好像只有兩邊的兩位同學有點感覺。

第3次接線圈400砸，放鐵芯，重復上面的操作，斷開開關s瞬間，學生突然受到電擊――“雙手迅速收回”。

學生根據(jù)這節(jié)課所學的知識解釋現(xiàn)象原因。

四、自感現(xiàn)象在生活中的應用和防止

說明自感現(xiàn)象廣泛存在。凡是有導線、線圈的設備中，只要有電流的變化都有自感現(xiàn)象存在，因此要充分考慮自感和利用自感。ppt展示生活中實例圖片。

五、小結

（1）什么叫互感與自感。

（2）自感現(xiàn)象滿足楞次定律和法拉第電磁感應定律。

六、作業(yè)

認真閱讀教材，互感和自感現(xiàn)象在當代生活中有十分廣泛的應用，課上我們只是介紹了一部分。課下請同學們通過多種途徑調(diào)查互感和自感現(xiàn)象的應用都滲透到哪些領域，并從中選出一個你最感興趣的應用做進一步的研究，寫一篇小論文或自己的感悟和大家交流。

展示自感現(xiàn)象在生活中的應用和防止，讓學生經(jīng)歷從物理走向社會，以開闊眼界和引起學生興趣，認識物理學對科技進步以及文化、經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響，為終身發(fā)展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。

第五篇：互感和自感教案

第6節(jié)互感和自感

一、教學目標

（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化問題。

（二）過程與方法

1．通過對兩個自感實驗的觀察和討論，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析推理能力。2．通過自感現(xiàn)象的利弊學習，培養(yǎng)學生客觀全面認識問題的能力。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

自感是電磁感應現(xiàn)象的特例，使學生初步形成特殊現(xiàn)象中有它的普遍規(guī)律，而普遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點

二、重點和難點

教學重點

1．自感現(xiàn)象。2．自感系數(shù)。教學難點

分析自感現(xiàn)象。

三、教學手段與策略

以“驗為基礎，過程為主線，變式為手段，思維為中心”的教學模式，培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。

四、課時安排 ： 1課時

五、教學過程

（一）引入新課

提問：在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？

引起回路磁通量變化的原因有哪些？

（1）在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應電動勢呢？

（2）當電路自身的電流發(fā)生變化時，會不會產(chǎn)生感應電動勢呢？ 本節(jié)課我們學習這方面的知識。

（二）進行新課

1、互感現(xiàn)象

在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應電動勢呢？請同學們用學過的知識加以分析說明。

當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動，于是產(chǎn)生感應電動勢。

當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢，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)象在電工技術和電子技術中有廣泛的應用。請大家舉例說明。

變壓器，收音機里的磁性天線。

2、自感現(xiàn)象

教師：我們現(xiàn)在來思考第二個問題：當電路自身的電流發(fā)生變化時，會不會產(chǎn)生感應電動勢呢？下面我們首先來觀察演示實驗。

［實驗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S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？（實驗反復幾次）

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?，F(xiàn)象 提問：為什么A1比A2亮得晚一些？試用所學知識（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，即推遲了電流達到正常值的時間。

［實驗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)生感應電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。L相當于一個電源，此時L與A構成閉合回路，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.結論：

導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(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。

3．自感系數(shù)

自感電動勢的大小決定于哪些因素呢？請同學們閱讀教材內(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公式為

E =L

L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。

實驗表明，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=103 mH

1H=106μH 4．磁場的能量

?I成正比，與線圈的自感系數(shù)L成正比。寫?t?I ?t提問：在斷電自感的實驗中，為什么開關斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。

學生分組討論。

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一步的實驗驗證。

教材最后一段說，線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應該怎樣理解？電的“慣性”大小與什么有關？

當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，因此可以借用力學中的術語，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）實例探究 自感現(xiàn)象的分析與判斷

【例1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則

（）

A．在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗 B．在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗

C．在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗

D．在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗 正確選項為AD 【例2】如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原來是合上的，在K斷開后，分析：

（1）若R1＞R2，燈泡的亮度怎樣變化？（2）若R1＜R2，燈泡的亮度怎樣變化？

（1）因R1＞R2，即I1＜I2，所以小燈泡在K斷開后先突然變到某一較暗狀態(tài)，再逐漸變暗到最后熄滅。

（2）因R1＜R2，即I1＞I2，小燈泡在K斷開后電流從原來的I2突變到I1（方向相反），然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅。

（五）反思總結，當堂檢測 教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。

六、板書設計 § 4.6互感和自感

一、互感現(xiàn)象

當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢，稱為互感電動勢。

二、自感現(xiàn)象

導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。

三、自感系數(shù)

自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。公式：E =L?I ?tL叫自感系數(shù)，是用來表示線圈的自感特性的物理量。（1）線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。（2）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=103 mH

1H=106μH 四．磁場的能量

當堂檢測

1、無線電技術的發(fā)展，極大地方便了人們的生活.在無線電技術中常有這樣的要求：一個線圈中電流變化時對另一個線圈中的電流影響最小，如圖所示，兩個線圈安裝位置最符合該要求的是（）

①②

③④

A.①

B.②

L

C.③

D.④

2、如圖所示電路，線圈電阻不計，則（）

A、S閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負電 B、S保持閉合，A板帶正電，B板帶負電 C、S斷開瞬間，B板帶正電，A板帶負電

D、由于線圈電阻不計，電容被短路，上述三種情況電容器兩板都不帶電

3、在下圖電壓互感器的接線圖中，接線正確的是（）

答案：1.D 2.D 3.B 鞏固練習

1．下列關于自感現(xiàn)象的說法中，正確的是

（）

A．自感現(xiàn)象是由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象 B．線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反 C．線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關 D．加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大

2．關于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是

（）A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢一定越大 B．線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零 C．線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大

D．線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定

3．如圖所示，L為一個自感系數(shù)大的自感線圈，開關閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關和斷開開關的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是

（）

A．小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅 B．小燈立即亮，小燈立即熄滅

C．小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 D．小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 4．如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開關處于閉合狀態(tài)，電路是接通的?，F(xiàn)將開關斷開，則在開關斷開的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從_____端經(jīng)燈泡到_____端.這個實驗是用來演示_____現(xiàn)象的。

5．如圖所示的電路中，燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，自感線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是

（）

A．當接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮 B．當接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C．當斷開電路時，A1和A2都過一會兒熄滅 D．當斷開電路時，A2立即熄滅，A1過一會兒熄滅 6．如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表，電感線 圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是

（）

A．開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù) B．開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù) C．開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)

D．開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1數(shù)等于A2的讀數(shù)

7．如圖所示，L是電感足夠大的線圈，其直流電阻可忽略不計，D1和D2是兩個相同的燈泡，若將電鍵S閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開電鍵S，則

（）

A．電鍵S閉合時，燈泡D1、Ｄ2同時亮，然后D1會變暗直到不亮，D2更亮

B．電鍵S閉合時，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮 C．電鍵S斷開時，燈泡D2隨之熄滅，而D1會亮一下后才熄滅

D．電鍵S斷開時，燈泡D1隨之熄滅，而D2會更亮后一下才熄滅 參考答案：

1．ACD 2．D

3．A 4．b、a、自感（或斷電自感）5．C 6．BD 7．AC