自感互感教學(xué)設(shè)計(jì)

1、自感和互感的教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析 自感和互感現(xiàn)象是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律后編排的，是電磁感應(yīng)的一個(gè)特例，顯然，對(duì)自感現(xiàn)象的研究，既是對(duì)電磁感應(yīng)知識(shí)的鞏固、應(yīng)用、深化與提高，又為以后學(xué)習(xí)交流電、電磁波等知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。此外，自感和互感現(xiàn)象的知識(shí)與人們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)技術(shù)有著密切的關(guān)系，因此，學(xué)習(xí)該部分知識(shí)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。但在自感和互感教學(xué)中，由于自感和互感的教學(xué)要求不高（有關(guān)其應(yīng)用，在變壓器中會(huì)有討論），只要求知道自感和互感現(xiàn)象的產(chǎn)生，以及自感和互感現(xiàn)在在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。因此該部分知識(shí)只做簡(jiǎn)單的說(shuō)明，是學(xué)生對(duì)此有點(diǎn)興趣，了解并能解釋一些簡(jiǎn)單的現(xiàn)

2、象就可以了。二、教學(xué)目標(biāo)分析結(jié)合新課標(biāo)的要求和教材的內(nèi)容，本節(jié)課主要是通過(guò)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生建立概念，并能夠?qū)ΜF(xiàn)象進(jìn)行分析、解釋?zhuān)虼?，本?jié)課的教學(xué)目標(biāo)制定如下：1知識(shí)與技能1）知道互感與自感現(xiàn)象都是常見(jiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2）知道自感電動(dòng)勢(shì)的大小由什么因素決定，并理解自感電動(dòng)勢(shì)的作用，能解釋相關(guān)現(xiàn)象。3）知道自感系數(shù)的單位、決定因素。4）能夠通過(guò)電磁感應(yīng)知識(shí)分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題2.過(guò)程與方法 1）通過(guò)對(duì)兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀察和討論，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和推理能力。 2）通過(guò)自感現(xiàn)象的利弊學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生客觀全面認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 自感是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例，使學(xué)生

3、初步形成特殊現(xiàn)象中有它的普適規(guī)律，而普遍使用規(guī)律中又包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點(diǎn)。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因特點(diǎn) 2自感電動(dòng)勢(shì)的作用教學(xué)難點(diǎn)：自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析四、學(xué)生分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的基本常識(shí)以及電磁感應(yīng)的相關(guān)規(guī)律，學(xué)會(huì)判斷回路是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流以及感應(yīng)電流的方向，而且還掌握了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與什么因素有關(guān)。即已經(jīng)學(xué)會(huì)對(duì)互感現(xiàn)象的分析，但頭腦中沒(méi)有互感這個(gè)概念而已，也沒(méi)有意識(shí)到當(dāng)通過(guò)線圈變化的電流時(shí)，線圈本身也會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。學(xué)習(xí)中對(duì)自感現(xiàn)象的解釋以及分析相關(guān)的自感現(xiàn)象是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。五、教學(xué)方法通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題

4、，引導(dǎo)學(xué)生思考引入新課，進(jìn)而以“驗(yàn)為基礎(chǔ)，過(guò)程為主線，變式為手段，思維為中心”的教學(xué)模式進(jìn)行新課講授，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。六、教學(xué)用具自感演示儀一套，導(dǎo)線若干；七、教學(xué)過(guò)程（一）導(dǎo)入新課問(wèn)題1：是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象呢？如何發(fā)現(xiàn)的呢？問(wèn)題2：在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？問(wèn)題3：如何解釋呢？（二）新課講授1.互感現(xiàn)象1）定義：當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。2）使用方法：繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間 任何兩個(gè)相互靠

5、近的電路之間3）利用互感現(xiàn)象可以能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，主要應(yīng)用在變壓器上注意：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，那么就需要設(shè)法減小電路間的互感。思考：在法拉第的實(shí)驗(yàn)中，在有電源的（A）線圈中的電流變化時(shí)，另一個(gè)（B）線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)榇┻^(guò)B線圈的磁通量發(fā)生了變化，但我們發(fā)現(xiàn)，A線圈在電建閉合瞬間磁通量也發(fā)生了變化，根據(jù)這個(gè)情況，你還能想到什么？演示實(shí)驗(yàn)1：如下圖此實(shí)驗(yàn)中：A1、A2 使用規(guī)格完全一樣的燈泡，先閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常發(fā)光。然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？ 注意觀察：在開(kāi)關(guān)再次閉合的過(guò)

6、程中兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況現(xiàn)象：燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來(lái)思考1：為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？解釋?zhuān)弘娐方油〞r(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。2.自感現(xiàn)象1）定義：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。2）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化“阻礙”不是“阻止”，電流原來(lái)怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用，即符合楞次定律，可以用楞次定律解釋演示實(shí)驗(yàn)2：如下圖接通電路，待燈泡

7、A正常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：S斷開(kāi)時(shí)，A 燈突然閃亮一下才熄滅。思考2：為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？解釋?zhuān)洪_(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，流過(guò)線圈的電流減小，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨之變?nèi)酰┻^(guò)線圈的磁通量減小，線圈中將產(chǎn)生自感電流。由楞次定律可以判斷出自感電流的方向與原電流方向一致。線圈和燈泡構(gòu)成一個(gè)回路，故燈泡逐漸熄滅，直到電能消耗完。結(jié)論：自感電流方向與原電流的方向關(guān)系：（增反減同）即，當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電流與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電流與原電流方向相同 3）應(yīng)用：日光燈的鎮(zhèn)流器，電動(dòng)機(jī)等大功率用電器的開(kāi)關(guān)等思考與討論：P23電流變化率、磁通量的變化率、自感電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系：同一線

8、圈中：電流變化快,穿過(guò)線圈的磁通量變化快，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就大；電流變化慢,穿過(guò)線圈的磁通量變化慢，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就小. 不同線圈中：電流變化快慢一樣,自感電動(dòng)勢(shì)不同 （自感系數(shù)）3.自感系數(shù)1）定義：自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟線圈中電流變化的快慢有關(guān)，即跟線圈中電流強(qiáng)度的變化率成正比，其比例系數(shù)就叫自感系數(shù)，用L表示。2）公式：3）影響自感系數(shù)大小的因素：線圈的大小、形狀、圈數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān)4）單位：亨利，簡(jiǎn)稱(chēng)亨，符號(hào)：H，常用還有毫亨mH，微亨H5）物理意義：反應(yīng)了線圈自身的性質(zhì)4.磁場(chǎng)的能量思考3：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)?/p>

9、原來(lái)更亮？試從能量的角度加以討論。解釋?zhuān)洪_(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。思考4：線圈如何體現(xiàn)電的“慣性”？解釋?zhuān)寒?dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零 思考5：電的“慣性”大小與哪些因素有關(guān)？解釋?zhuān)弘姷摹皯T性”大小決定于線圈的自感系數(shù) （三）隨堂練習(xí)1.右圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間， 比 先亮，最后 比 亮 。 2.如圖所示的電路中，S1和S2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開(kāi)時(shí)，燈泡S1和S2亮暗的順序是A. 接通時(shí)S1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)S1后滅B. 接通時(shí)S2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)S2后滅C. 接通時(shí)S1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)S2后滅D. 接通時(shí)S2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)S1后滅（四）課堂小結(jié)1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，