第一篇：互感和自感教案

第6節(jié)互感和自感

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)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(duì)它們的利用和防止。

4．能夠通過(guò)電磁感應(yīng)部分知識(shí)分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題。

（二）過(guò)程與方法

1．通過(guò)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。2．通過(guò)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(wèn)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(diǎn)

二、重點(diǎn)和難點(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。

三、教學(xué)手段與策略

以“驗(yàn)為基礎(chǔ)，過(guò)程為主線，變式為手段，思維為中心”的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

四、課時(shí)安排 ： 1課時(shí)

五、教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

提問(wèn)：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)線圈并沒(méi)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？

（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、互感現(xiàn)象

在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)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(guò)的知識(shí)加以分析說(shuō)明。

當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就發(fā)生變化，變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生感生電場(chǎng)，在感生電場(chǎng)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(chēng)為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)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(shuō)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(lái)思考第二個(gè)問(wèn)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(lái)觀察演示實(shí)驗(yàn)。

［實(shí)驗(yàn)1］演示通電自感現(xiàn)象。

畫(huà)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(kāi)開(kāi)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(lái)?，F(xiàn)象 提問(wèn)：為什么A1比A2亮得晚一些？試用所學(xué)知識(shí)（楞次定律）加以分析說(shuō)明。

電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。

［實(shí)驗(yàn)2］演示斷電自感。

畫(huà)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(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？

現(xiàn)象：S斷開(kāi)時(shí)，A燈突然閃亮一下才熄滅。提問(wèn)：為什么A燈不立刻熄滅？

當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，L中的電流突然減弱，穿過(guò)L的磁通量逐漸減少，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。L相當(dāng)于一個(gè)電源，此時(shí)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(shuō)明流過(guò)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(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。

3．自感系數(shù)

自感電動(dòng)勢(shì)的大小決定于哪些因素呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語(yǔ)言加以概括，并回答有關(guān)問(wèn)題。

自感電動(dòng)勢(shì)的大小決定于哪些因素？說(shuō)出自感電動(dòng)勢(shì)的大小的計(jì)算公式。自感電動(dòng)勢(shì)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(lái)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(méi)有鐵芯時(shí)大得多。

自感系數(shù)的單位：亨利，符號(hào)H，更小的單位有毫亨（mH）、微亨（μH）

1H=103 mH

1H=106μH 4．磁場(chǎng)的能量

?I成正比，與線圈的自感系數(shù)L成正比。寫(xiě)?t?I ?t提問(wèn)：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。

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(chǎng)中。

以上只能是一種推斷，電磁場(chǎng)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(shuō)，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(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(yǔ)，說(shuō)線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”。線圈的自感系數(shù)越大，這個(gè)現(xiàn)象越明顯，可見(jiàn)，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、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(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則

（）

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

C．在電路乙中，斷開(kāi)S，D將漸漸變暗

D．在電路乙中，斷開(kāi)S，D將變得更亮，然后漸漸變暗 正確選項(xiàng)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(lái)是合上的，在K斷開(kāi)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(kāi)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(kāi)后電流從原來(lái)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(kāi)后先變得比原來(lái)更亮，再逐漸變暗到熄滅。

（五）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè) 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。

六、板書(shū)設(shè)計(jì) § 4.6互感和自感

一、互感現(xiàn)象

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(chēng)為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。

二、自感現(xiàn)象

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。

三、自感系數(shù)

自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。公式：E =L?I ?tL叫自感系數(shù)，是用來(lái)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(méi)有鐵芯時(shí)大得多。

自感系數(shù)的單位：亨利，符號(hào)H，更小的單位有毫亨（mH）、微亨（μH）

1H=103 mH

1H=106μH 四．磁場(chǎng)的能量

當(dāng)堂檢測(cè)

1、無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，極大地方便了人們的生活.在無(wú)線電技術(shù)中常有這樣的要求：一個(gè)線圈中電流變化時(shí)對(duì)另一個(gè)線圈中的電流影響最小，如圖所示，兩個(gè)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(jì)，則（）

A、S閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電 B、S保持閉合，A板帶正電，B板帶負(fù)電 C、S斷開(kāi)瞬間，B板帶正電，A板帶負(fù)電

D、由于線圈電阻不計(jì)，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(xí)

1．下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是

（）

A．自感現(xiàn)象是由于導(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 B．線圈中自感電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)線圈的磁通量變化的快慢有關(guān) D．加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大

2．關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)法正確的是

（）A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大 B．線圈中電流等于零時(shí)，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(wú)鐵芯決定

3．如圖所示，L為一個(gè)自感系數(shù)大的自感線圈，開(kāi)關(guān)閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開(kāi)關(guān)和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)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(lái)更亮一下再慢慢熄滅 D．小燈立即亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅 4．如圖所示是一演示實(shí)驗(yàn)的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，電路是接通的。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，通過(guò)燈泡A的電流方向是從_____端經(jīng)燈泡到_____端.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來(lái)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(shuō)法中正確的是

（）

A．當(dāng)接通電路時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮 B．當(dāng)接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 C．當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，A1和A2都過(guò)一會(huì)兒熄滅 D．當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過(guò)一會(huì)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(kāi)關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù) B．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù) C．開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)

D．開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)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(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(kāi)電鍵S，則

（）

A．電鍵S閉合時(shí)，燈泡D1、Ｄ2同時(shí)亮，然后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮

B．電鍵S閉合時(shí)，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮 C．電鍵S斷開(kāi)時(shí)，燈泡D2隨之熄滅，而D1會(huì)亮一下后才熄滅

D．電鍵S斷開(kāi)時(shí)，燈泡D1隨之熄滅，而D2會(huì)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

第二篇：《互感和自感》教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明

本節(jié)課是電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中的應(yīng)用的特例，也是學(xué)生在認(rèn)知上對(duì)電磁感應(yīng)規(guī)律的進(jìn)一步鞏固與深化。教學(xué)中充分重視學(xué)生用原有的知識(shí)儲(chǔ)備發(fā)現(xiàn)、總結(jié)新知識(shí)的探究過(guò)程。

本課主要采用創(chuàng)設(shè)情景實(shí)例讓學(xué)生經(jīng)歷從生活走向物理的認(rèn)識(shí)過(guò)程；做好自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，精心設(shè)計(jì)接近學(xué)生思維發(fā)展區(qū)的問(wèn)題，充分發(fā)揮教師的組織者和引導(dǎo)者的作用，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的探索樂(lè)趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)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(yīng)用，讓學(xué)生經(jīng)歷從物理走向社會(huì)，以開(kāi)闊眼界和引起學(xué)生興趣，為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。

教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)與技能

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象，以及對(duì)它們的利用和防止。

（2）能夠通過(guò)電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通電、斷電時(shí)自感現(xiàn)象的成因，以及磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題。

（3）了解自感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)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(guò)程與方法

（1）通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的觀察、設(shè)計(jì)與分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屠靡阎R(shí)進(jìn)行探究未知規(guī)律的能力。

（2）通過(guò)親身感受斷電自感的強(qiáng)大電壓，加深對(duì)知識(shí)的理解。

2.3 情感 態(tài)度 價(jià)值觀

（1）通過(guò)師生之間、生生之間互動(dòng)的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，營(yíng)造科研的氛圍。

（2）體會(huì)物理知識(shí)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的互動(dòng)作用，感悟利用辯證唯物主義的觀點(diǎn)來(lái)分析問(wèn)題。

教學(xué)重點(diǎn)：自感現(xiàn)象和自感系數(shù)。

教學(xué)難點(diǎn)：自感有關(guān)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)與理論探究；師生、生生互動(dòng)。

課時(shí)安排：1課時(shí)。

課前準(zhǔn)備：家用電磁爐1個(gè)，小燈泡和線圈，自制自感現(xiàn)象演示儀等。

教學(xué)過(guò)程

教學(xué)過(guò)程見(jiàn)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(wèn)：為什么燈泡發(fā)光了？

學(xué)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(jié)構(gòu)――線圈。

觀察好奇興奮思考

用生活中的實(shí)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(xué)生感到親切，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

通過(guò)介紹、展示、引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生利用已知知識(shí)探究未知規(guī)律的欲望。

觀察實(shí)驗(yàn)

感知現(xiàn)象

先組織學(xué)生分組討論，請(qǐng)學(xué)生先回答問(wèn)題，根據(jù)情況適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回憶感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是什么？

問(wèn)：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：

（1）閉合電路。

（2）穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

引導(dǎo)學(xué)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(chǎng)變化→穿過(guò)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)→閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流→燈泡發(fā)光。

啟發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生大膽說(shuō)出自己的想法，從而了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，并根據(jù)實(shí)際適時(shí)調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)進(jìn)程。

由淺入深，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和口頭表達(dá)能力。讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容解決實(shí)際問(wèn)題，感受成功的愉悅，增強(qiáng)求知欲。

進(jìn)行新課

互感現(xiàn)象

一、互感現(xiàn)象

像上述實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)線圈之間并沒(méi)有導(dǎo)線連接，但當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做互感電動(dòng)勢(shì)。

問(wèn)：燈泡發(fā)光的能量哪里來(lái)的？

引導(dǎo)學(xué)生回答：變化的磁場(chǎng)是傳遞能量的介質(zhì)。

小結(jié)：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)大家閱讀教材舉例說(shuō)明。

ppt展示相關(guān)圖片。

問(wèn)：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，會(huì)不會(huì)在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？

通過(guò)教師的引導(dǎo)，使學(xué)生在觀察的過(guò)程中思維得到啟發(fā)。

自感現(xiàn)象

[實(shí)驗(yàn)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(duì)照實(shí)物圖如圖3所示作說(shuō)明。

發(fā)光二極管與沒(méi)有極性的白熾燈不同，接上正向電壓，當(dāng)正向電流流過(guò)時(shí)才能發(fā)光，所需工作電流很小（有的僅零點(diǎn)幾毫安），電流很小時(shí)小燈泡不發(fā)光。若接上反向電壓，電流會(huì)更細(xì)?。ㄎ布?jí)），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(shí)驗(yàn)中的作用是充當(dāng)參照物），再調(diào)節(jié)r1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)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）

學(xué)生觀察結(jié)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(duì)學(xué)生的回答先不做評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽的說(shuō)出自己的想法。培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和理論分析能力。

利用多媒體課件結(jié)合實(shí)物圖，將抽象的物理情境清晰地展現(xiàn)出來(lái)，有利于學(xué)生直觀感知。化抽象為具體，啟發(fā)學(xué)生思維。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，培養(yǎng)學(xué)生觀察、理解能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。

[實(shí)驗(yàn)2]

演示斷電自感現(xiàn)象

問(wèn)：a1后變亮的原因是什么？（請(qǐng)學(xué)生分組討論）學(xué)生討論，師生共同分析得到結(jié)論。

結(jié)合圖5分析，電路接通時(shí)，通過(guò)線圈l的電流增大，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)線圈l的磁通量增加，l中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)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(dá)到正常值的時(shí)間，使a1滯后一段時(shí)間才變亮。

問(wèn)：如果電路斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)線圈l的電流就減小，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是使線圈l中的電流減小得更快些還是更慢些？

問(wèn)：在剛才的演示實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們有沒(méi)有留意電路斷開(kāi)時(shí)的現(xiàn)象？

再次用圖4所示實(shí)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(xué)生觀察結(jié)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(jìn)行播放，顯示d2、a1、a2、d3都在發(fā)光。

問(wèn)：d3支路二極管閃亮一下，說(shuō)明流過(guò)a2的電流方向與斷開(kāi)前電流方向？原因是什么？

學(xué)生討論，師生共同得到結(jié)論。

當(dāng)s斷開(kāi)時(shí)，l中的電流突然減弱，穿過(guò)l的磁通量逐漸減少，l中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。l相當(dāng)于一個(gè)電源，產(chǎn)生了左負(fù)右正的自感電動(dòng)勢(shì)，與d2、a1、a2、d3構(gòu)成閉合回路，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中的能量瞬間釋放，使支路d3發(fā)光二極管閃亮一下。

引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)：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(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。

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

總結(jié)讓學(xué)生對(duì)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(xué)生對(duì)自感現(xiàn)象規(guī)律的認(rèn)識(shí)，啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)的內(nèi)容解決分析實(shí)際問(wèn)題的能力。

發(fā)揮學(xué)生的主體作用，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和熱情，啟發(fā)學(xué)生思維能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和自學(xué)能力。

自感系數(shù)

三、自感系數(shù)

問(wèn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟什么因素有關(guān)？

（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化快慢有關(guān)。）

自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其他感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣，跟穿過(guò)線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過(guò)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段。）

理論分析表明：e=lδiδt

式中l(wèi)為線圈的自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感。自感表示線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)大小的物理量。l的大小跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、砸數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)，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(wú)鐵芯有怎樣的關(guān)系？師生共同參與“千人鎮(zhèn)”小實(shí)驗(yàn)。電路圖如圖7所示（根據(jù)學(xué)生人數(shù)適當(dāng)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(kāi)關(guān)s前，學(xué)生談體驗(yàn)――“無(wú)感覺(jué)”；

閉合開(kāi)關(guān)s后，學(xué)生談體驗(yàn)――“無(wú)感覺(jué)”；

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s瞬間，學(xué)生好像“無(wú)感覺(jué)”。

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，增長(zhǎng)學(xué)生的見(jiàn)聞，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)自感現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步突出重點(diǎn)、攻克難點(diǎn)。

嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法和已有知識(shí)研究分析問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣，開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力和創(chuàng)造力。

師生之間、生生之間互動(dòng)的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，營(yíng)造科研的氛圍。同時(shí)可消除學(xué)生一點(diǎn)心理戒備，活躍課堂氣氛。

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

第2次接線圈400砸，不放鐵芯，重復(fù)上面的操作，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s瞬間，好像只有兩邊的兩位同學(xué)有點(diǎn)感覺(jué)。

第3次接線圈400砸，放鐵芯，重復(fù)上面的操作，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s瞬間，學(xué)生突然受到電擊――“雙手迅速收回”。

學(xué)生根據(jù)這節(jié)課所學(xué)的知識(shí)解釋現(xiàn)象原因。

四、自感現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用和防止

說(shuō)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(shí)例圖片。

五、小結(jié)

（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(yīng)定律。

六、作業(yè)

認(rèn)真閱讀教材，互感和自感現(xiàn)象在當(dāng)代生活中有十分廣泛的應(yīng)用，課上我們只是介紹了一部分。課下請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)多種途徑調(diào)查互感和自感現(xiàn)象的應(yīng)用都滲透到哪些領(lǐng)域，并從中選出一個(gè)你最感興趣的應(yīng)用做進(jìn)一步的研究，寫(xiě)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(yīng)用和防止，讓學(xué)生經(jīng)歷從物理走向社會(huì)，以開(kāi)闊眼界和引起學(xué)生興趣，認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響，為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。

第三篇：《互感與自感》教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

選修3-2

第四章

電磁感應(yīng)

4.6 自感和互感

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1．知道什么叫互感現(xiàn)象，了解互感的應(yīng)用與防止；

2．知道什么叫自感現(xiàn)象，理解它產(chǎn)生的機(jī)理和起到的作用； 3．能夠判斷自感電動(dòng)勢(shì)的方向，并會(huì)用它解釋一些現(xiàn)象； 4．知道自感電動(dòng)勢(shì)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(yīng)用與防止。

二、過(guò)程與方法

1．通過(guò)一個(gè)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)視頻演示實(shí)驗(yàn)，觀察、設(shè)計(jì)與分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Γ?/p>

2．通過(guò)親身感受斷電自感、互感的電壓，加深對(duì)知識(shí)的理解。

三、情感態(tài)度價(jià)值觀

1．通過(guò)師生之間、生生之間互動(dòng)的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，營(yíng)造科研的氛圍； 2．通過(guò)了解自感的應(yīng)用與防止，體會(huì)物理知識(shí)與技術(shù)的融合之美。【教學(xué)重點(diǎn)】

對(duì)自感現(xiàn)象的正確解釋?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是磁通量發(fā)生了變化。【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)與理論探究；師生、生生互動(dòng)。【教學(xué)用具】

課件，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 【課時(shí)安排】

1課時(shí)?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、互感現(xiàn)象

1.通過(guò)法拉第的實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題：兩個(gè)線圈并沒(méi)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？

2.通過(guò)學(xué)生自己思考，再給出互感的定義。

3.給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)器材通過(guò)自學(xué)書(shū)上的內(nèi)容，自己設(shè)計(jì)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)：

每小組4人發(fā)兩組電池（每組3v），兩個(gè)直鐵棒，一個(gè)環(huán)形鐵，四根導(dǎo)線，兩個(gè)靈敏電流計(jì) 實(shí)驗(yàn)探討：

通過(guò)所有小組的實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)歸納，總結(jié)出如何讓感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大（或變?。?。4.提出問(wèn)題讓學(xué)生思考問(wèn)題：

環(huán)形鐵棒斷開(kāi)后產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)的大小是否相同？為什么？

5.舉例說(shuō)明生活中互感現(xiàn)象的應(yīng)用：

變壓器、收音機(jī)里的磁性天線等。

二、自感現(xiàn)象

1.提問(wèn)：K接通瞬間，線圈L本身中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？來(lái)引入自感。

演示實(shí)驗(yàn)（1）

演示實(shí)驗(yàn)（2）

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，來(lái)理解自感現(xiàn)象的產(chǎn)生。

分析：電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。

1.分析，引入自感的定義。

1）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。2）自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì).3）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化。

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

產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，那么如何判斷其方向？

導(dǎo)體電流增加時(shí)，阻礙電流增加，此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反； 導(dǎo)體電流減小時(shí)，阻礙電流減小，此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同。

即：增反減同。

4)自感電動(dòng)勢(shì)的大小：

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(guò)線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過(guò)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)。

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

1）應(yīng)用： 在交流電路中、在各種用電設(shè)備和無(wú)線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)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(qiáng)的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢(shì)，形成電弧，在這類(lèi)電路中應(yīng)采用特制的開(kāi)關(guān)。

5.理解雙線繞法消除自感現(xiàn)象?！菊n堂小結(jié)】

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(xí)題。

2．思考題：

教師選擇不同的線圈重新做斷電自感實(shí)驗(yàn)兩次，一次沒(méi)有燈泡閃一下的現(xiàn)象，一次有燈泡閃了一下的現(xiàn)象，請(qǐng)說(shuō)明燈泡是否閃一下由什么決定，為什么？

第四篇：教學(xué)設(shè)計(jì) 互感與自感

課題:互感和自感

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)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(gè)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(guò)程與方法：

引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件和有關(guān)電磁感應(yīng)得規(guī)律，提出自感現(xiàn)象，并推出關(guān)于自感的規(guī)律，了解自感現(xiàn)象的利弊以及對(duì)它們的防止和利用。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我更新，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的要求。

重點(diǎn)：自感現(xiàn)象及自感系數(shù)。

難點(diǎn)：⒈ 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析；

⒉ 通、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋。

新課教學(xué)

一、互感現(xiàn)象

1．互感：在法拉第實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)線圈之間并沒(méi)有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做互感。互感現(xiàn)象：發(fā)生在兩個(gè)互相靠近的電路之間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象?；ジ须妱?dòng)勢(shì)：這種由互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)。

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(gè)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(gè)電路傳到另一個(gè)電路。4．互感的應(yīng)用和防止：

教師介紹 變壓器、收音機(jī)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(shí)會(huì)影響電路正常工作，這時(shí)要求減小電路間的互感。

二、自感現(xiàn)象

1．問(wèn)題情景：由電流的磁效應(yīng)可知，線圈通電后周?chē)陀写艌?chǎng)產(chǎn)生，電流變化，則磁場(chǎng)也變化，那么對(duì)于這個(gè)線圈自身來(lái)說(shuō)穿過(guò)它的磁通量在此過(guò)程中也發(fā)生了變化。是否此時(shí)也發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。2．演示實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：出示自感演示器，通電自感。讓學(xué)生看課本實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程。提出問(wèn)題：閉合S瞬間，會(huì)有什么現(xiàn)象呢？ 引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（實(shí)驗(yàn)前事先閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R和R1使兩燈正常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)）

開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)S，提示學(xué)生注意觀察現(xiàn)象（再重復(fù)上述操作）請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出觀察到的現(xiàn)象：

在閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，燈A2立刻正常發(fā)光，A1卻比A2遲一段時(shí)間才正常發(fā)光。請(qǐng)學(xué)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙磁通量的變化，既阻礙線圈中電流的變化，故通過(guò)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(shí)驗(yàn)2：斷電自感

先給學(xué)生幾分鐘時(shí)間看課本實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是回答課本思考與討論問(wèn)題。3．結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)表明：線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的變化。

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(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。4.磁場(chǎng)的能量

問(wèn)題情景：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,燈泡的發(fā)光還能持續(xù)一段時(shí)間,有時(shí)甚至比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前更亮, 這時(shí)燈泡的能量是從哪里來(lái)的呢? 分析：電源斷開(kāi)以后，線圈中電流不會(huì)立即消失，這時(shí)的電流仍然可以做功，說(shuō)明線圈儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，線圈中的電流從無(wú)到有，其中的磁場(chǎng)也是從天到有，這可以看作電源把能量輸送到磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。這里我們知識(shí)一個(gè)合理的假設(shè)，有關(guān)電磁場(chǎng)能量的直接式樣驗(yàn)證，要在我們認(rèn)識(shí)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(shuō)線圈能體現(xiàn)電的慣性

6．自感的應(yīng)用與防止：應(yīng)用：日光燈 防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)

三、自感系數(shù)

問(wèn)題情景:我們都知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān)，而自感現(xiàn)象中的自感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一種，那么就是說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)也應(yīng)正比于穿過(guò)線圈的磁通量的變化率，即：E∝△Φ／△t,而磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又正比于電流的強(qiáng)弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。所以也可以說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化率。即E∝△I／△t寫(xiě)成等式即：E=L△I／△t 2.自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感，用字母L表示。影響因素：形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯。

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

作業(yè)：書(shū)后問(wèn)題與練習(xí)成才之路 課后反思：

第五篇：4.6《互感與自感》教學(xué)設(shè)計(jì)

(原創(chuàng))《互感與自感》教學(xué)設(shè)計(jì)

天津市第一百中學(xué) 李春華

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1．知道什么叫互感現(xiàn)象，了解互感的應(yīng)用與防止；

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

3．能夠判斷自感電動(dòng)勢(shì)的方向，并會(huì)用它解釋一些現(xiàn)象；

4．知道自感電動(dòng)勢(shì)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(yīng)用與防止。

二、過(guò)程與方法

1．通過(guò)對(duì)兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀察、設(shè)計(jì)與分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Γ?/p>

2．通過(guò)親身感受斷電自感的強(qiáng)大電壓，加深對(duì)知識(shí)的理解。

三、情感態(tài)度價(jià)值觀

1．通過(guò)師生之間、生生之間互動(dòng)的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，營(yíng)造科研的氛圍；

2．通過(guò)了解自感的應(yīng)用與防止，體會(huì)物理知識(shí)與技術(shù)的融合之美。

【教學(xué)重點(diǎn)】

對(duì)自感現(xiàn)象的正確解釋。

【教學(xué)難點(diǎn)】

自感電動(dòng)勢(shì)的作用。

【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)與理論探究；師生、生生互動(dòng)。

【課時(shí)安排】

1課時(shí)。

【教學(xué)過(guò)程】

一、互感現(xiàn)象

指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，了解什么叫互感現(xiàn)象以及互感現(xiàn)象的應(yīng)用與防止。

師：在互感現(xiàn)象或前面我們學(xué)習(xí)過(guò)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，對(duì)于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的線圈而言，變化的磁通量均是由外界其它磁場(chǎng)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(chǎng)也一定變化，能不能在自己的“身體”內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？下面我們通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。

先讓學(xué)生自學(xué)教材上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

教師演示實(shí)驗(yàn)一：通電自感實(shí)驗(yàn)（將圖4．6-2畫(huà)在黑板上，并指出實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R的工作電阻。）

教師演示實(shí)驗(yàn)二：斷電自感實(shí)驗(yàn)（將圖4．6-4畫(huà)在黑板上，并適當(dāng)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(gè)學(xué)生描述自己看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并組織學(xué)生討論、交流，最后達(dá)成一致意見(jiàn)：實(shí)驗(yàn)一中燈泡A2先亮，燈泡A1后亮，最后一樣亮；實(shí)驗(yàn)二中燈泡A在切斷電源后過(guò)了一小段時(shí)間才熄滅（先不說(shuō)突然變得更亮后再熄滅）。

師：猜一猜實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)最有可能與哪部分電路的相關(guān)？如何驗(yàn)證你的猜想？

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

教師重新做一遍實(shí)驗(yàn)，并將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的線圈分別換成等阻值的電阻后再重新演示，學(xué)生仔細(xì)觀察比較，驗(yàn)證自己的猜想。

師：看來(lái)當(dāng)線圈中流過(guò)恒定的電流時(shí)，線圈在電路中起的作用就是電阻作用；而當(dāng)線圈中流過(guò)變化的電流時(shí)，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(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)通過(guò)線圈的電流增大時(shí)，除了電阻以外，還有一個(gè)作用也在阻礙電流增大，造成線圈對(duì)電流總體的阻礙作用超過(guò)變阻器R，所以流過(guò)A1的電流小于流過(guò)A2的電流，A1落后于A2亮起來(lái)；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(dāng)電流增到最大時(shí)，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(xué)生討論交流，最后達(dá)成一致：是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)就是在磁通量變化時(shí)存在，而在磁通量不變時(shí)消失；而且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)使它自身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象；產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。

師：請(qǐng)你假設(shè)出線圈的繞向，用自感電動(dòng)勢(shì)解釋兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象

教師組織學(xué)生討論、交流。

例如實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)E自方向如圖與I方向相反，阻礙I增大；當(dāng)I達(dá)到最大時(shí)，E自=0，阻礙消失。

E自

實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)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(guò)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(huì)兒才熄滅，而且燈泡中流過(guò)電流的方向與原來(lái)相反。（或說(shuō)成：當(dāng)電源停止供電后，線圈作為感應(yīng)電源對(duì)燈泡繼續(xù)供電，造成燈泡又亮了一會(huì)兒才熄滅，同時(shí)由E自的方向可知燈泡中流過(guò)電流的方向與原來(lái)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(dòng)勢(shì)的方向有如下特點(diǎn)：若原電流增大，自感電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(dǎo)體中電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化，電流增強(qiáng)時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反，電流減弱時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同。

板圖：

師進(jìn)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(dòng)勢(shì)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(dāng)變化完成后，自感電動(dòng)勢(shì)也就消失了。

師：自感電動(dòng)勢(shì)的大小當(dāng)然也滿足法拉第電磁感應(yīng)定律，請(qǐng)自學(xué)教材，了解自感電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素。

學(xué)生自學(xué)后，教師總結(jié)性板書(shū)。

3．自感滿足法拉第定律

（1）電動(dòng)勢(shì)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(zhǎng)度、粗細(xì)、匝密度、有無(wú)鐵芯等）決定。（教師可以用實(shí)物解釋以上各因素的含義）

師：自學(xué)課文最后一段，了解自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化情況。

學(xué)生自學(xué)2分鐘

師：自感現(xiàn)象在生活中非常常見(jiàn)，有些是有益的，有些是有害的，下面我們親自體會(huì)一下斷電時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的存在。

四節(jié)電池串聯(lián)組成電池組；取一個(gè)400匝的線圈，將兩段導(dǎo)線的一端分別連接在線圈的兩端，另一端分別連接兩個(gè)表筆，學(xué)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(kāi)時(shí)體驗(yàn)斷電自感電動(dòng)勢(shì)的電擊感。（本著自愿的原則做實(shí)驗(yàn)，教師可以身先士卒地示范一遍，但表情要自然以免給學(xué)生造成壓力，同時(shí)也可以降低學(xué)生的戒備，“嚇”他一跳，學(xué)生印象深刻，還可以激發(fā)學(xué)生的好奇心與參與的欲望，活躍課堂氣氛。）

師：剛才大家體驗(yàn)到的斷電自感電動(dòng)勢(shì)在生產(chǎn)中有時(shí)是有害的，請(qǐng)自學(xué)課文。

【課堂小結(jié)】

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(xí)題。

2．思考題：

教師選擇不同的線圈重新做斷電自感實(shí)驗(yàn)兩次，一次沒(méi)有燈泡閃一下的現(xiàn)象，一次有燈泡閃了一下的現(xiàn)象，請(qǐng)說(shuō)明燈泡是否閃一下由什么決定，為什么？