第07节自感现象及其应用 (2)

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1、第六节　互感和自感【教学目标】1、知识与技能（1）、了解互感现象的电磁感应特点。（2）、指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点。（3）、明确自感系数的意义及决定条件。（4）、了解日光灯的工作原理2、过程与方法（1）、能用电磁感应原理，解释生产和生活中的某些自感现象。（2）、提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。3、情感态度和价值观培养、提高学生尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养【教学重点】自感现象产生的原因及特点。【教学难点】运用自感知识解决实际问题。【教学方法】讨论法、探究法、试验法、

2、练习法【教学用具】变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关，日光灯组件，多媒体课件【教学过程】一、复习旧课，引入新课师：前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？生：穿过电路的磁通量发生变化。师：不论用什么方式，也不管是什么原因，只要穿过电路的磁通量发生了变化，都能引起电磁感应现象。如果电路是闭合的

3、，电路中就会有感应电流。二、新课教学在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？（请同学们用学过的知识加以分析说明）当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。（一）互感现象两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。利用互感现象可以把能量由一个线圈传

4、递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象制成的。如下图所示。在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感现象。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。5(二)、自感现象:教师：我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。［实验1］演示通电自感现象：画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？（实

5、验反复几次）现象：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。提问：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。（电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。）［实验2］演示断电自感:画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。提问：为什么A灯不立刻熄灭？（当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐

6、渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大）用多媒体课件在屏幕上打出i—t变化图，如下图所示.结论：导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。（教师说明：在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。）特点：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的。具体而言：①如果导体中原来的电流是增大的，自

7、感电动势就要阻碍原来电流的增大。I原↑，则ε自(I自)与I原相反②如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。I原↓，则ε自(I自)与I原相同［分析实验，深化理解］：①实验1称为通电自感现象，实验2称为断电自感现象。那么，在实验1中电路接通的瞬间，线圈是否发生自感？在实验2中，把开关断开时，线圈是否发生自感现象呢？(都发生自感。只不过是我们观察不到。)②实验1中，如果以很快的频率反复打开、闭合开关，会出现什么现象呢？(灯1不亮，灯2闪亮。)③实验2中开关断开了，电源已不再给灯泡提供电能了，灯还闪亮一下。这些能量是哪

8、里来的呢？是凭空产生了能量吗？5(线圈提供的。线圈中有电流时，线圈产生磁场，磁场也具有能量。当开关断开后，磁场能通过电磁感应转化为电能，由线圈提供给灯泡。这说明电磁感应中也遵循能量守恒。)练习：实验中，当电键闭合后，通过