2020_2021学年高中物理第二章楞次定律和自感现象第2节自感教案1鲁科版选修3_2.doc

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1、自感【教材分析】本节内容是鲁科版高中物理选修3-2第2章楞次定律和自感现象中第二节的内容，它是在学生掌握电磁感应现象的基本规律的基础上，使学生进一步认识一种普遍存在的电磁感应现象——自感现象。这一现象在非稳恒电路中有着重要意义，它上承电磁感应现象，下启进一步学习交流电、电磁振荡等后续知识。也是进入高一级学校或步入社会后，学习和了解电磁学和电工学的基础，所以本节在整个电磁学知识体系中有非常重要的的作用。【学情分析】学生已经学习过法拉第电磁电磁感应定律、楞次定律，对电磁感应现象发生的条件也相当熟悉，加上高二的学生已经具有抽象思维能力，但是没有意识到当线圈通过变化的电流时,线圈本身也会产生电

2、磁感应现象学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。【教学目标】1．知识与技能（1）会运用观察、实验、分析、综合等方法，认识自感现象及其特点。（2）理解自感电动势的作用，明确自感系数的意义及决定条件。2．过程与方法运用利用电流传感器通过DIS软件探究电流变化的图像。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】运用自感知识设计实验、分析现象、解决问题。【教学方法】分组讨论法、实验探究法-8-【教学用具】通电自感演示装置、电流传感器，DIS数据采集器、计算机软件、线圈（镇流器），学

3、生电源，导线若干、滑动变阻器、开关、多媒体课件【教学过程】一、体验实验--千人震，引入自感先用日光灯上的镇流器、两节干电池和一个电键组成电路（如图）．然后让几位不知情的学生上来，手拉手再与一个线圈并联，闭合开关，再断开开关，体验“触电”的感觉．师：有什么感觉？生：触电的感觉。师：明明只是两个小小的干电池，为什么会让人体验到这么强烈的触电感呢？今天我们就来学习自感。二、自感现象师：我们知道，当电流通过线圈时，就会在线圈的内外激发出磁场。如果线圈中的电流发生变化，必然会使穿过线圈的磁通量发生变化，这种由线圈自身的电流变化而引起的磁通量变化是否也能产生电磁感应呢？现在我们来观察一个实验现象。

4、AB-8-闭合开关s，学生仔细观察，比较跟线圈串联的灯泡A与跟电阻相联的灯泡B亮起来的区别。(1)观察结果：与滑动变阻器串联的灯泡B立即正常发光，而与线圈串联的灯泡A是逐渐亮起来，最终正常发光。（2）实验分析师：为什么灯泡A是缓慢的亮起来呢？生：开关闭合时，流过线圈L的电流在增大，穿过线圈L的磁通量增大，根据楞次定律（增反减同）产生了与原电流方向方向相反感应电动势，阻碍了原电流的增大，所以灯泡A是逐渐亮起来的。师：这种由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫做自感现象。三、实验探究师：刚才的实验我们只是通过灯泡的亮暗，观察到了自感现象，但是却无法直观的观察经过两条支路的电流大小和方向

5、在通电、断电时具体随时间是怎么变化的。（1）提出问题：闭合、断开开关的瞬间通过R1、R2的电流I1、I2随时间是如何变化？（2）实验目的：探究电路在通电、断电时的I-t图象（3）实验器材：学生电源、电阻箱、滑动变阻器、镇流器、电流传感器、DIS数据收集器、笔记本电脑、导线、开关。（4）实验原理：分别在两条支路中连入电流传感器，利用DIS软件通过计算机显示出I-t图象。-8-(5)分组实验探究1、通电时得到的图象：I1I22、断电时得到的图象:I1I2（6）理想图象通电时：-8-①通电时，I1立即达到稳定值；②由于线圈产生自感现象，I2缓慢的达到稳定值。断电时：①断电时，由于线圈中产生自

6、感现象，所以I2逐渐减小到零；②I1的电流是由I2提供，I1=-I2，I1立即反向逐渐减小到零。四、自感电动势师：通过实验探究我们所得到的I-t图象都是由于线圈自身的电流发生变化而产生的自感现象。在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势，用E表示。师：通过大量的实验和研究表明：①当线圈中的电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，自感电动势与原电流方向相反；②当线圈中的电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，自感电动势与原电流方向相同。自感电动势总是要阻碍导体自身电流发生变化。-8-五、自感系数师：公式中L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。L的

7、大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。单位：亨利(H)1H=103mH=106μH六、课堂练习1、如图所示，L为自感系数较大的线圈，当开关闭合时我们会看到什么现象？当开关断开时我们又会看到什么现象？SAL2、如右图所示电路中,S闭合时,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1＞i2.在t1时刻将S断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的哪一个()答案：D-8-七、课堂小结本节课我们一起探究了电磁感应现象中的自感