2019-2020年新課標魯科版3-2 選修三2.2《自感》 WORD教案1.doc

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2019-2020年新課標魯科版3-2 選修三2.2《自感》 WORD教案1 ［課時安排］1課時 ［教學目標］： （一）知識與技能 ①．了解自感現象及自感現象產生的原因 ②．知道自感現象中的一個重要概念——自感系數，了解影響其大小的因素。 ③．了解在日常生活和生產技術中有關自感現象的應用情況 （二）過程與方法 ①．通過分析實驗電路，培養(yǎng)學生運用已學的物理知識，對實驗結果進行預測的能力，同時提高學生分析物理問題的能力 ②．利用直觀地演示實驗，培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力和推理能力。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 簡單介紹美國物理學家亨利由學徒到美國科學院第一任院長的有關事跡，教育學生學習他善于自學，勇于鉆研的精神，合理安排課外時間，形成良好的學習習慣，以便提高自身的自學能力。 ［教學重點］自感現象及自感系數 ［教學難點］：（1）自感現象產生的原因分析 （2）斷電自感的演示實驗中燈光的閃亮現象解釋 ［教學器材］：通電自感演示裝置、斷電自感演示裝置、幻燈片、日光燈的線路板 ［教學方法］：實驗演示法，多媒體輔助教學 ［教學過程］ (一)引入新課 產生電磁感應現象的條件是什么？ 在前面的學習中，電磁感應現象中的磁通量變化是怎樣發(fā)生的？ (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，是否此時也會出現電磁感應現象呢？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，產生上述現象的原因，就是由于線圈L自身的磁通量增加，而產生了感應電動勢，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)生的這種電磁感應現象，我們稱為自感。 1．自感現象 （1）由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生的電磁感應現象，叫做自感現象。 （2）在自感現象中產生的感應電動勢，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，自感現象是電磁感應現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，將會出現什么情況呢？ 引導學生預測，根據剛才的自感現象的理論，可知斷開開關S的瞬間，通過線圈L的電流從有到無發(fā)生變化從而產生電磁感應現象，在這過程中；線圈L產生了自感電動勢，雖然這時電源已斷，但線圈L相當于一個新電源，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)。肯定學生的預測，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，根據電路中并聯規(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IL＞IA，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象出現。 利用數學中的函數圖線，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，感應電動勢的大小與回路中磁通量變化的快慢有關，而自感現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 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，對同一個線圈來說，電流變化越快，產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——自感系數來描述。 3．自感系數，簡稱自感或電感，用字母L表示 那么，自感系數的大小與什么有關呢？通過大量的研究可知線圈越粗、越長、匝數越密，且有鐵芯時，它的自感系數就越大，則有 （1）自感大小與線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素有關 （2）單位：亨利，符號是H 1H = 1 Vs/A 1mH = 10-3H 1ūH = 10-6H 簡單介紹自感系數單位亨利的由來 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。自感現象就是他在實驗中發(fā)現的，因此，以他的名字來命名自感系數的單位。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，研究自感現象又有什么實際意義呢？ 4．自感現象的應用 在生活和生產技術中，自感現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。當然自感現象也有不利的一面，請學生看書閱讀205頁有關自感現象的應用。 (三)課堂小結 1．自感現象是電磁感應現象中的特殊情形，它的產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有關，它總是阻礙導體中電流的變化。 3.自感現象在生活和生產技術中應用廣泛，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) 課本 32頁1-7題 ［教學反思］：