利用組合式自感演示儀理解自感現(xiàn)象

1、利用組合式自感演示儀理解自感現(xiàn)象高中物理有關(guān)自感內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解自感現(xiàn)象，能夠分析通電、斷電自感現(xiàn)象的成因，教學(xué)的關(guān)鍵是做好斷電自感和通電自感兩個(gè)實(shí)驗(yàn)我們?cè)O(shè)計(jì)了“組合式自感演示儀” ，引導(dǎo)學(xué)生共同探究斷電自感和通電自感兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。1 組合式自感演示儀的特點(diǎn)“組合式自感演示儀”輕巧方便、插入式的電路板設(shè)計(jì)新穎，又能隨時(shí)滿足演示的需要演示儀主要是把演示斷電自感和通電自感電路所需要的器件，分裝在不同的電路板上，電路板可以插在木質(zhì)的支架上（支架上刻有滑槽），實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)需要將電路板在支架上進(jìn)行組合，以改變電路在電路設(shè)計(jì)上，現(xiàn)行教材內(nèi)容中自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置是將小燈泡和自感線圈并聯(lián) （如圖

2、 1），該實(shí)驗(yàn)無法判斷斷電瞬間自感電動(dòng)勢(shì)的方向組合式自感演示儀電路中添加了發(fā)光二極管，可以根據(jù)流過二極管的電流方向確定自感電動(dòng)勢(shì)的方向（如圖2）。TP3CW33TIF ， BP#2 組合式自感演示儀的器件電源一個(gè)（直流變壓器15 V 12 V ）、開關(guān)一個(gè)、自感線圈（ J2423 可拆變壓器）、小燈泡兩個(gè)（38 V 03 A ）、小燈泡一個(gè)（ 63 V 015 A ）、 30 的限位器一個(gè)或者用最大阻值為 50 的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干、插座、 “白發(fā)紅”發(fā)光二極管、三塊薄鋁板 （ 15 cm× 45 cm）、自制滑道木質(zhì)支架 （刷上油漆）把上述器件分別組裝在三塊薄鋁板的正反面上，構(gòu)成

3、了三塊條形的電路板（如圖3）TP3CW34TIF ， BP#“組合式自感演示儀”需要的線圈為J2423 型可拆變壓器的線圈由于實(shí)驗(yàn)中對(duì)線圈的匝數(shù)數(shù)目要求不同，J2423 型可拆變壓器的線圈可以滿足使用要求演示儀的電源是“15V 12 V ”之間的變壓器，電壓可以調(diào)節(jié)發(fā)光二極管選擇的是直徑為 12 mm 的白發(fā)紅的發(fā)光二極管，此種二極管尺寸比較大，另外白發(fā)紅光更能使演示效果明顯電路板連接的導(dǎo)線為插入式導(dǎo)線，連接起來方面美觀，可以隨意組合。3 演示自感現(xiàn)象。31 演示斷電自感現(xiàn)象， 讓學(xué)生感受到自感電動(dòng)勢(shì)的存在將第一塊電路板與第二塊電路板組合在支架上，用插入式導(dǎo)線把第二塊板中的小燈泡與線圈并聯(lián)；將

4、線圈的匝數(shù)變?yōu)?200 匝，電源電壓為 75 V ；閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光，斷開開關(guān)，燈泡沒有立即熄滅，而是瞬間閃亮一下，然后再逐漸熄滅（圖 4），HJ152mm 圖 5 是電路圖TP3CW35TIF ， BP#本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)閷W(xué)生演示斷電自感現(xiàn)象，讓學(xué)生感受到自感電動(dòng)勢(shì)的存在， 尋找和分析斷電瞬間，小燈泡閃亮的原因，進(jìn)而分析自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。32 利用二極管，判斷斷電自感電動(dòng)勢(shì)的方向在上述電路板保持原樣的基礎(chǔ)上，用插入式的導(dǎo)線將第二塊板中的發(fā)光二極管連入電路（圖6），圖 7 是電路圖；閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光，二極管不發(fā)光，說明此時(shí)二極管的正向?qū)ǚ较蚺c原電流的方向相反；斷開開關(guān)，觀察到二極管瞬間閃亮一

5、下，然后熄滅；說明此時(shí)有感應(yīng)電流流經(jīng)二極管TP3CW36TIF ， BP#在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦院土鬟^二極管的電流方向，就能判斷斷電的瞬間線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的方向。33 演示通電自感現(xiàn)象， 學(xué)生體會(huì)自感電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生過程和作用將圖 6 中的第二塊電路板拆下，把第三塊電路板插入，用導(dǎo)線與第一塊電路板連接（圖8），圖 9 是電路圖；線圈匝數(shù)變?yōu)?800 匝；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得兩個(gè)小燈泡的亮度完全相同；斷開開關(guān)，再重新閉合開關(guān)，觀察兩個(gè)小燈泡的發(fā)光情況；實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在開關(guān)重新閉合的瞬間，與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡正常發(fā)光，與線圈串聯(lián)的小燈泡會(huì)稍延遲再發(fā)光學(xué)生運(yùn)用愣次定律的知識(shí)，分