《互感和自感》學(xué)案

姓名班級組別小組評價老師評價學(xué)案設(shè)計(jì)人陳宗衛(wèi)審批人PAGE湖北省竹山縣第一中學(xué)高二年級物理組DATE\@"M/d/yyyy"11/19/2013《互感和自感》學(xué)案1課堂流程一：課前復(fù)習(xí)：1、感應(yīng)電流現(xiàn)象產(chǎn)生的條件2、影響感應(yīng)電動勢的大小因素。，感應(yīng)電動勢產(chǎn)生條件課堂流程二：明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1、了解互感現(xiàn)象及互感現(xiàn)象的應(yīng)用。2、掌握自感現(xiàn)象，能解釋通電自感和斷電自感。3、了解自感系數(shù)由哪些因素決定，了解自然現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化，知道自感系數(shù)的單位。重點(diǎn)：互感現(xiàn)象與自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)。難點(diǎn)：運(yùn)用自感知識解決實(shí)際問題。課堂流程三自主學(xué)習(xí)課本，解決問題：一、互感現(xiàn)象問題：右圖中，當(dāng)閉合或斷開電鍵時，線圈N所在的閉合電路中能否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象？總結(jié)互感現(xiàn)象：當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生的現(xiàn)象，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做。從能量轉(zhuǎn)化角度看：互感現(xiàn)象可以把由一個線圈傳遞到另一個線圈。二、自感現(xiàn)象1、閱讀課本指出什么是自感現(xiàn)象？當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場在它激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做。2、演示通電自感：分析右圖中在閉合電鍵時，與線圈串聯(lián)的燈泡A1為何逐漸亮起來？因?yàn)榫€圈中電流的變化產(chǎn)生增加。3、演示斷電自感并分析：①斷開電鍵時，線圈中感應(yīng)電動勢的作用是使線圈L中的電流減小得更快些還是更慢些？（）②電鍵斷開時，通過燈泡的感應(yīng)電流與原來通過它的電流方向是否一致？（）③電鍵斷開時通過燈泡的感應(yīng)電流是否有可能比原來的電流更大？（，因?yàn)楦袘?yīng)電流阻礙原電流的減小L電阻小于A電阻時，L中感應(yīng)電流大于A原電流）三、自感系數(shù)與自感電動勢1、感應(yīng)電動勢的大小決定于什么？（）2、自感現(xiàn)象中的磁通量是由誰產(chǎn)生的？因此自感電動勢的大小決定于什么？自感現(xiàn)象中的磁通量是由原電流產(chǎn)生的，因此自感電動勢的大小決定于原電流的。即：；數(shù)學(xué)表達(dá)式為：。L叫，國際單位是：，符號為。L與線圈的大小、形狀、匝數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān)。四、磁場的能量：自感現(xiàn)象中，線圈中從無到有，磁場從無到有，把能量輸送給線圈，儲存在線圈中；電流減小時，磁場中的釋放出來轉(zhuǎn)換為電能．電的“慣性”：自感電動勢阻礙線圈中原電流的變化．課堂流程四實(shí)驗(yàn)探究通電自感，斷電自感。做觀察記錄課堂流程五學(xué)生小組討論通電自感，斷電自感理解。例1、右圖所示的電路中，L為自感線圈，A是一個燈泡，E是電源。當(dāng)S閉合瞬間，通過電燈的電流方向是；當(dāng)S切斷瞬間，通過電燈的電流方向是。該圖研究自感。課堂流程六、例題導(dǎo)練i-t圖像的理解應(yīng)用例2：下左圖所示電路中，S是閉合的，此時流過L的電流為i1，流過燈A的電流為i2，且i1<i2，在t1時刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是下圖中的（）（D不閃亮）自課堂流程七自主練習(xí)1、關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是：（）A、感應(yīng)電流一定和原電流方向相反；B、線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大的其自感系數(shù)一定較大；C、對于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢也越大SA1SA1A2··LRI1I22、如圖所示的電路中，L是一帶鐵芯的線圈，R為電阻。兩條支路的直流電阻相等。那么在接通和斷開電鍵的瞬間，兩電流表的讀數(shù)I1、I2的大小關(guān)系是：（）A、接通時I1<I2，斷開時I1>I2；LBAS··B、接通時I1<I2，斷開時I1=I2；C、接通時I1>I2，斷開時ILBAS··D、接通時I1=I2，斷開時I1<I2。3、右圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個相同的小燈泡。（1）當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A、B兩個燈泡的亮度將如何變化？（2）當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A、B兩個燈泡的亮度又將如何變化？（1）兩燈同時亮，但A燈由亮變得更加明亮，B燈由亮變暗，直到熄滅。（2）A燈立即熄滅，B燈由更亮變暗（B閃亮），直到熄滅。4、右圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略。下列說法中正確的是（）A、合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B、合上開關(guān)S接通電路時，A1和A2始終一樣亮C、斷開開關(guān)S切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會兒才熄滅D、斷開開關(guān)S切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅5、下圖所示，兩個電阻均為R，L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略，S原來斷開，電路中電流I0=?，F(xiàn)將S閉合，于是電路中產(chǎn)生自感電動勢，此自感電動勢的作用是（）A、使電路的電流減小，最后由I0減到零B、有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0C、有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變D、有阻礙電流增大的作用，但電流還是增大，最后變?yōu)?I06、右圖所示的實(shí)驗(yàn)中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L與燈A并聯(lián)，當(dāng)合上開關(guān)S后燈A正常發(fā)光.下列說法中正確的是（）A、當(dāng)斷開S時，燈A立即熄滅B、當(dāng)斷開S時，燈A突然閃亮后熄滅C、啟用阻值與燈A相同的線圈取代L接入電路，當(dāng)斷開S時，燈A逐漸熄滅D、啟用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當(dāng)斷開S時，燈A突然閃亮后熄滅《互感和自感》學(xué)案2［課堂流程一］自感和互感內(nèi)容回顧:123［課堂流程二］明確目標(biāo)1自感、互感在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用與危害防治,2會解釋通電自感，斷電自感現(xiàn)象［課堂流程三］自感應(yīng)用實(shí)例【例3】如圖所示，S為啟動器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是()．解析根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲需要預(yù)熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬時高壓，這兩個條件缺一不可．當(dāng)動、靜觸片分離后，選項(xiàng)B中燈管和電源斷開，選項(xiàng)B錯誤；選項(xiàng)C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開，無法將瞬時高壓加在燈管兩端，選項(xiàng)C錯誤；選項(xiàng)D中燈絲左、右端分別被短接，無法預(yù)熱放出電子，不能使燈管氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)D錯誤．答案A題后小結(jié)(1)燈管的工作原理：高壓起動，引發(fā)燈管中的氣體放電，導(dǎo)通發(fā)光．(2)啟動器工作原理：電壓加在啟動器兩極之間，使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹伸長，從而接通電路．電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分離、電路自動斷開，即啟動器為自動開關(guān)．(3)鎮(zhèn)流器的工作原理：通電、斷電時產(chǎn)生較大的自感電動勢，在啟動器自動斷開時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的較大的自感電動勢，加在燈管兩端，啟動燈管工作，燈管正常工作后鎮(zhèn)流器中的自感電動勢起串聯(lián)分壓作用，滿足燈管的低壓工作需求．［課堂流程四］【練3】如圖所示，A是日光燈管，L是鎮(zhèn)流器，如果按圖示電路連接，關(guān)于日光燈的發(fā)光情況，下列說法正確的是()．A．只把S1接通，S2、S3不接通，日光燈就能發(fā)光B．把S1和S2接通后，S3不接通，日光燈就能正常發(fā)光C．S3不接通，接通S1和S2后，再斷開S2，日光燈就能正常發(fā)光D．當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，日光燈仍能發(fā)光［課堂流程五］消除自感危害例4．在制作精密電阻時，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采用雙線并繞的方法，右圖所示。其道理是（）A、當(dāng)電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的自感電動勢相互抵消B、當(dāng)電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消C、當(dāng)電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消D、以上說法都不對解析由于采用雙線并繞的方法，當(dāng)電流通過時，兩股導(dǎo)線中的電流方向是相反的，不管電流怎樣變化，任何時刻兩股電流總是等大反向的，所產(chǎn)生的磁通量也是等大反向的．故總磁通量等于零，在該線圈中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象．因此消除了自感，正確答案．［課堂流程六］例5、如圖甲所示，A.B兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，A環(huán)中電流iA隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的是()．A．t1時刻，兩環(huán)作用力最大B．t2和t3時刻，兩環(huán)相互吸引C．t2時刻兩環(huán)相互吸引，t3時刻兩環(huán)相互排斥D．t3和t4時刻，兩環(huán)相互吸引解析t1時刻感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)作用力為零，則A錯誤；t2時刻A環(huán)中電流在減小，則B環(huán)中產(chǎn)生與A環(huán)中同向的電流，故相互吸引，B正確；t3時刻同理也應(yīng)相互吸引，故C也錯；t4時刻A中電流為零，兩環(huán)無相互作用．D錯．自主練習(xí)1、右圖所示甲、乙電路，電阻R和自感線圈L的電阻都很小.接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則（）A、在電路甲中，斷開S，A將逐漸變暗B、在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后逐漸變暗C、在電路乙中，斷開S，A將逐漸變暗D、在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗SN2、SNA、勻減速運(yùn)動B、勻速運(yùn)動C、非勻變速運(yùn)動D、自由落體運(yùn)動3、關(guān)于線圈中自感電動勢的大小說法中正確的是（）A、電感一定時，電流變化越大，電動勢越大B、電感一定時，電流變化越快，電動勢越大C、通過線圈的電流為零的瞬間，電動勢為零D、通過線圈的電流為最大值的瞬間，電動勢最大4、右圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，下述情況中不正確的是（）A、S1合上后，Q燈逐漸亮起來B、再合上S2穩(wěn)定后，P燈是暗的C、再斷開S1瞬間，Q燈立即熄滅，P燈亮一下再滅D、再斷開S1瞬間，P燈和Q燈過一會才熄滅5、線圈A中接有右圖所示電源，線圈B有一半面積處在線圈A中，兩線圈平行但不接觸，則在電鍵S閉合瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流的方向?yàn)開_____。（填“順