互感和自感教案

1、第6節(jié)互感和自感一、教學目標（一）知識與技能1知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。2知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量，知道它的單位及其大小的決定因素。3知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。4 能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉化問題。（二）過程與方法1通過對兩個自感實驗的觀察和討論，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析推理能力。2通過自感現(xiàn)象的利弊學習，培養(yǎng)學生客觀全面認識問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀自感是電磁感應現(xiàn)象的特例，使學生初步形成特殊現(xiàn)象中有它的普遍規(guī)律，而普遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點二、重點和難點教學重點1 自感現(xiàn)象。2 自感系數(shù)。教

2、學難點分析自感現(xiàn)象。三、教學手段與策略以“驗為基礎，過程為主線，變式為手段，思維為中心”的教學模式，培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。四、課時安排1課時五、教學過程（一）引入新課提問：在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？引起回路磁通量變化的原因有哪些？（1）在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應電動勢呢？（2）當電路自身的電流發(fā)生變化時，會不會產(chǎn)生感應電動勢呢？本節(jié)課我們學習這方面的知識。（二）進行新課1、互感現(xiàn)象在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應電動勢

3、呢？請同學們用學過的知識加以分析說明。當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的磁場就發(fā)生變化，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產(chǎn)生感應電動勢。當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢，稱為互感電動勢。利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術和電子技術中有廣泛的應用。請大家舉例說明。變壓器，收音機里的磁性天線。2、自感現(xiàn)象教師：我們現(xiàn)在來思考第二個問題：當電路自身的電流發(fā)生變化時，會不會產(chǎn)生感應電動勢呢？下面我們首先來觀察演示實驗。實驗1演示通電自感現(xiàn)象。畫

4、出電路圖（如圖所示），Ai、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使Ai、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)Ri,使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關So重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象？（實驗反復幾次）現(xiàn)象：跟變阻器串聯(lián)的燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡Ai逐漸亮起來?，F(xiàn)象提問：為什么Ai比A2亮得晚一些？試用所學知識（楞次定律）加以分析說明。電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間。實驗2演示斷電自感。畫出電路圖（如圖所示）接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路，觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象

5、：S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅。提問：為什么A燈不立刻熄滅？當S斷開時，L中的電流突然減弱，穿過L的磁通量逐漸減少，L中產(chǎn)生感應電動勢,方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。L相當于一個電源，此時L與A構成閉合回路,故A中還有一段持續(xù)電流。燈A閃亮一下，說明流過A的電流比原電流大。用多媒體課件在屏幕上打出it變化圖，如下圖所示.結論：導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。3 .自感系數(shù)自感電動勢的大小決定于哪些因素呢？請同學們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語言加以概括，并回答有關問題。自感電動勢的大小決定于哪些因素？說出自感電動勢的大小的計算公

6、式。自感電動勢的大小與線圈中電流的變化率9成正比，與線圈的自感系數(shù)L成正比。寫.：t成公式為IE=L'：tL叫自感系數(shù)呢，自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物理量。實驗表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。自感系數(shù)的單位：亨利，符號H,更小的單位有毫亨（mH）、微亨（pH）1H=103mH1H=106H4 .磁場的能量提問：在斷電自感的實驗中，為什么開關斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。學生分組討論。師生共同活動：推斷出能量可能存儲在磁場中。以上只能是一種推斷，電磁場具有能量還需要進一步

7、的實驗驗證。教材最后一段說，線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應該怎樣理解？電的“慣性”大小與什么有關？當線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢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，因此可以借用力學中的術語，說線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”。線圈的自感系數(shù)越大，這個現(xiàn)象越明顯，可見，電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)。(四)實例探究自感現(xiàn)象的分析與判斷A.在電路甲中，斷開D將逐漸變暗B.在電路甲中，斷開D將先變得更亮，然后【例1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S,使電路達到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則()漸漸變暗L-|iL蟲白|-士甲已C.在電

8、路乙中，斷開S,D將漸漸變暗D.在電路乙中，斷開S,D將變得更亮，然后漸漸變暗正確選項為AD【例2】如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原來是合上的，在K斷開后，分析：,''(1)若Rl>R2,燈泡的亮度怎樣變化？'.：(2)若Ri<R2,燈泡的亮度怎樣變化？-二(1)因Ri>R2,即Ii<l2,所以小燈泡在K斷開后先突然變到某gK-一較暗狀態(tài)，再逐漸變暗到最后熄滅。(2)因Ri<R2,即Ii>l2,小燈泡在K斷開后電流從原來的I2突變到Ii(方向相反)，然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐

9、漸變暗到熄滅。(五)反思總結，當堂檢測教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。六、板書設計§ 4.6 感和自感一、互感現(xiàn)象當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢，稱為互感電動勢。二、自感現(xiàn)象導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。三、自感系數(shù)自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。公式：E=LtL叫自感系數(shù)，是用來表示線圈的自感特性的物理量。(1)線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。1H=10 mH1H=10 ii H四.磁場的能量當堂檢測1、無線電技術的發(fā)展，極大地方便了人們的生活 圈中電流變化時對另一

10、個線圈中的電流影響最小， 求的是()二二 Qniiu 二 A.Be2、 如圖所示電路，線圈 L.在無線電技術中常啟這樣的要求：一個線 如圖所示，兩個線圈安裝位置最符合該要(num 二呼 C.D.電阻不計，則廠七=1N T”.亨利，符號H,更小的單位有毫亨(2)帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。AS閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負電BS保持閉合，A板帶正電，B板帶負電CS斷開瞬間，B板帶正電，A板帶負電D由于線圈電阻不計，電容被短路，上述三種情況電容器兩板都不帶電3、在下圖電壓互感器的接線圖中，接線正確的是（）答案：1.D2.D3.B鞏固練習1 .下列關于自感現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A

11、.自感現(xiàn)象是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B.線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反C.線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大2 .關于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是（）A.線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢一定越大8 .線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零C.線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定3.如圖所示，L為一個自感系數(shù)大的自感線圈，開關閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關和斷開開關的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是A.小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅B.小燈立即亮，小燈

12、立即熄滅C.小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅D.小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅4 .如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開關處于閉合狀態(tài)，電路是接通的?，F(xiàn)將開關斷開，則在開關斷開的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從端經(jīng)燈泡到端.這個實驗是用來演示現(xiàn)象的。L的電阻可以忽略，下5 .如圖所示的電路中，燈泡Ai、A2的規(guī)格完全相同，自感線圈A.當接通電路時,A2先鳧，Ai后鳧，最后 A2比Ai鳧B.當接通電路時,Ai和A2始終一樣亮C.當斷開電路時,Ai和A2都過一會兒熄滅D.當斷開電路時,A2立即熄滅，Ai過一會兒熄滅6.如圖所示電路中,Ai、A2是兩只相同的電流表，電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是（A.開關S接通的瞬間，電流表 Ai的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)B.開關S接通的瞬間，電流表 Ai的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)C.開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表Ai的讀)數(shù)大于A2的讀數(shù)D.開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表 Ai數(shù)等于A2的讀數(shù)7.如圖所示，L是電感足夠大的線圈，其直流電阻可忽略不計,Di和D2是兩個相同的燈泡，若將電鍵