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1、165 自感一、教學目標1了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因2知道自感現(xiàn)象中的一個重要概念自感系數(shù)，了解影響其大小的因素。3了解在日常生活和生產(chǎn)技術中有關自感現(xiàn)象的應用情況二、重點、難點1重點:自感現(xiàn)象及自感系數(shù)2難點:（1）自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析 （2）斷電自感的演示實驗中燈光的閃亮現(xiàn)象解釋三、課時安排：1課時四、教 具：通電自感演示裝置、斷電自感演示裝置、日光燈的線路板五、教學過程(一)引入新課產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的條件是什么？請學生回答，穿過回路中的磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象。在前面的學習中，電磁感應現(xiàn)象中的磁通量變化是怎樣發(fā)生的？請學生回答，在導體切割磁感線運動的過程中，磁場沒有變化
2、，但回路的面積發(fā)生變化，從而導致磁通量變化。在條形磁鐵插入或拔出線圈的過程中，是外加磁場變化而導致線圈的磁通量變化。在利用原副線圈的實驗中，是通過改變原線圈中電流的大小，從而導致副線圈中的外加磁場發(fā)生變化，引起磁通量變化。除上述這三種情形外，還有沒有其他情形引起回路磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象呢？ (二)進行新課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，是否此時也會出現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象呢？我們通過實驗來解決這個問題。如圖所示電路圖說明：當S閉合瞬間，線圈L中的電流從無到有發(fā)生變化，線圈自身的磁場也
3、從無到有發(fā)生變化，結果，線圈L自身的磁通量發(fā)生變化，如果燈1和燈2規(guī)格相同，且都能正常發(fā)光，那么，閉合S瞬間，會有什么現(xiàn)象呢？引導學生先作預測，然后進行演示實驗。首先，閉合開關S，調節(jié)變阻器R和R1使兩燈正常發(fā)光，然后，斷開開關S。最后，又重新閉合開關S(重復上述操作)。請學生觀察現(xiàn)象：在閉合天關S的瞬間，燈2立刻正常發(fā)光。而燈1卻是逐漸從暗到明，要比燈2遲一段時間才正常發(fā)光。引導學生分析，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，就是由于線圈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，即阻礙線圈中電流的變化，故通過燈1的電流不能立即增大到最大值，燈1的亮度只能慢慢增加。實驗中所發(fā)生
4、的這種電磁感應現(xiàn)象，我們稱為自感。1自感現(xiàn)象（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，叫做自感現(xiàn)象。（2）在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢，叫做自感電動勢，它的作用總是阻礙導體中原來電流的變化。雖然，自感現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象中比較特殊的一種情形，那么，剛才從實驗中找出的這些結論是否正確呢？我們可以再通過一個實驗來驗證。如圖所示電路圖當閉合開關S時，燈正常發(fā)光，此時若斷開開關S，將會出現(xiàn)什么情況呢？引導學生預測，根據(jù)剛才的自感現(xiàn)象的理論，可知斷開開關S的瞬間，通過線圈L的電流從有到無發(fā)生變化從而產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，在這過程中；線圈L產(chǎn)生了自感電動勢，雖然這時電源已斷，但線圈L相當于一個新電源
5、，又與燈構成閉合回路，結果，燈將延遲熄滅。演示該實驗，證實學生的預測燈確實沒有隨開關S的斷開而馬上熄滅，而且還看到燈閃亮了一下(重做實驗請學生觀察)?？隙▽W生的預測，給予鼓勵，然后提出問題為什么燈會閃亮一下呢？斷電前通過A燈的電流是由電源提供的，根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律可知，線圈L的電阻由于很小，故電路中的電流大部分流過線圈L，有ILIA，斷電后，燈A的電流馬上消失，但線圈L，由于自感作用，將阻礙自身電流的減小，結果線圈中的電流IL反向流過燈A，然后逐漸減弱，所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn)。 利用數(shù)學中的函數(shù)圖線，使學生進一步理解上述分析過程。斷電前后燈泡中的電流隨時間變化的關系如圖我們知道，感應
6、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，它的大小又與什么有關呢？2決定自感電動勢大小的因素電流變化的快慢和自感系數(shù)說明：顯然自感電動勢的大小也是與回路中磁通量變化的快慢有關，線圈的磁場是由電流產(chǎn)生的，故穿過線圈磁通量變化的快慢與電流變化的快慢有關系。從實驗中，可以發(fā)現(xiàn)，對同一個線圈來說，電流變化越快，產(chǎn)生的自感電動勢越大。但對于不同的線圈，在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢又有大小之分，為了表示線圈中的這一特性，引進一個物理量自感系數(shù)來描述。3自感系數(shù)，簡稱自感或電感，用字母L表示那么，自感系數(shù)的大小與什么有關呢？通過大量的研究可知
7、線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，且有鐵芯時，它的自感系數(shù)就越大，則有（1）自感大小與線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關（2）單位：亨利，符號是H簡單介紹自感系數(shù)單位亨利的由來為了紀念美國物理學家亨利而命名的。亨利出生貧窮，10歲輟學當學徒，但他靠自己的勤奮自學和刻苦鉆研，最后成了美國國家科學院的第一任院長。自感現(xiàn)象就是他在實驗中發(fā)現(xiàn)的，因此，以他的名字來命名自感系數(shù)的單位。教育學生學習他的精神，同時強調培養(yǎng)自學能力的重要性。那么，研究自感現(xiàn)象又有什么實際意義呢？4自感現(xiàn)象的應用在生活和生產(chǎn)技術中，自感現(xiàn)象被廣泛地應用在很多電器設備和無線電裝置中。例如，日光燈。當然自感現(xiàn)象也有不利的一面，請學生看書閱讀205頁有關自感現(xiàn)象的應用。(三)課堂小結1自感現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象中的特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過導體自身的電流發(fā)生變化。2自感電動勢的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關，它總是阻礙導體中電流的變化。3.自感現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)技術中應用廣泛，但也有其不利的一面。(四)鞏固練習試解釋雙線繞法引導學生回答，通過兩根平行導線中電流方向相反，可以使各自引起的磁場互相抵消，從而減弱自感的影響。六、布置作業(yè)：閱讀課本- 4 - / 4文檔可自由編輯打印
高中物理自感教案人教版二冊
