高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应6 互感和自感教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应6 互感和自感教案

4 互感和自感 （刘金梅） 一、教学目标： <一>知识与技能 了解互感和自感现象 了解自感现象产生的原因 知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素 <二>过程与方法： 引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律 会用自感知识分析，解决一些简单的问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用 <三>情感、态度、价值观 培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求 二、重点、难点及解决办法 1．重点：自感现象及自感系数 2．难点：(1) 自感现象的产生原因分析 （2）通、断电自感的演示实验中现象解释 3．解决办法： 通过分析实验电路和直观的演示实验，引导学生运用已学的电磁感应知识进行分析、归纳，再利用电路中的并联规律，从而帮助学生突破本节重点、排除难点。 三．学生活动设计： 启发引导学生利用前面学过的电路知识及电磁感应知识，分析通电自感和断电自感的电路图，预测将会产生的实验现象，然后再通过观察实验现象验证自身的思维，并归纳总结自感现象这一规律产生的原因。 四．教具准备 通、断电自感演示装置，电池四节（带电池盒）导线若干 五．重点、难点的学习与目标完成过程 引入新课 问题情景：（1）发生电磁感应的条件是什么？ （2）怎样得到这种条件，也就是让闭合回路中磁通量发生变化？ （3）下面这两种电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感应现象吗？如果会发生，它们有什么不同呢？ 教师：那么同学们的分析是否正确呢？今天我们就通过实验研究这两个问题。 新课教学 <一>互感现象 1．互感： 教师：在法拉第实验中，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，它所产生的磁场会在另一个线圈中产生电动势，这种现象叫做互感。 （板书互感定义）互感现象：发生在两个互相靠近的电路之间的电磁感应现象。 互感电动势：这种由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势。 2．互感的理解： （1）、如右图断开、闭合开关瞬间会发生电磁感应吗？ （2）这是互感吗？ 小结：互感现象不仅发生与绕在同一铁芯上的两个何相互靠近的电路之间。线圈之间，而且可以发生于任 问题情景： 上面3．互感中的能量：另一电路中能量从哪儿来的？ 小结：互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。 4．互感的应用和防止： 教师介绍 变压器、收音机就是利用互感现象制成的；但在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作，这时要求减小电路间的互感。 <二>自感现象 1．问题情景：如上图2，由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。 2．演示实验： 实验1 （演示P25实验）出示自感演示器，通电自感。 让学生看课本实验，明确实验过程。 提出问题：闭合S瞬间，会有什么现象呢？（找两名同学回答）引导学生做预测，然后进行实验。（实验前事先闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后断开开关，准备好实验） 开始做实验，闭合开关S，提示学生注意观察现象（再重复上述操作） 请学生说出观察到的现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。 给学生1---2分钟思考现象原因。 请学生分析现象原因。 教师总结： 由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，既阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。 实验2（演示课本P26实验）断电自感 先给学生几分钟时间看课本实验，预测实 验现象，是回答课本思考与讨论问题。 3．结论： 教师小结：实验表明：线圈中电流发生变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。 （板书）二.自感现象 自感电动势 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。 自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。 4.磁场的能量 问题情景：在图4.6---4中,开关断开后,灯泡的发光还能持续一段时间,有时甚至比开关断开前更亮,这时灯泡的能量是从哪里来的呢? 教师引导学生分析，电源断开以后，线圈中电流不会立即消失，这时的电流仍然可以做功，说明线圈储存能量。当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从天到有，这可以看作电源把能量输送到磁场，储存在磁场中。这里我们知识一个合理的假设，有关电磁场能量的直接式样验证，要在我们认识了电磁波之后才有可能。 5．自感现象的理解： 线圈中电流的变化不能在瞬间完成，即不能“突变”。也可以说线圈能体现电的惯性 6．自感的应用与防止： 应用：日光灯 防止：变压器、电动机 <三>.自感系数 问题情景:我们都知道感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E∝△Φ／△t,而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的变化率。即E∝△I／△t写成等式即：E=L△I／△t （板书）2.自感系数，简称自感或电感，用字母L表示。影响因素：形状、长短、匝数、有无铁芯。 3．单位：亨利 符号：H 常用单位：毫亨（mH） 微亨（μH） 六 .课堂小结 １．自感现象是电磁感应现象中特殊情形，它的产生原因是由于通过导体自身的电流发生变化． ２．自感电动势的大小与电流变化快慢和自感系数有关，它总是阻碍导体中电流的变化。 七、布置作业： 课后习题 八 .板书设计 一.互感现象： 互 １互感：发生在两个互相靠近的电路之间的电磁感应现象 　 ２互感电动势：由互感现象产生的电动势叫做互感电动势 感 二．自感现象 自感电动势 1．自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的 和 电磁感现象。 2．自感电动势　定义：自感现象中产生的感应电动势叫做 自 感电动势 公式：Ｅ＝L △Φ／△t 感 3．磁场能量 4.自感系数：影响因素：形状、长短、匝数、有无铁芯 　　　　　　　　 单位：亨利　符号：H