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自感教案(公开课)

经典古诗词|诗歌大全来源: http://shicimingju.cn/shige/ 2020-11-06 02:26诗歌 113 ℃

情人节的告白-长相思2


自感
开课班级:高二(4) 2016年3月22日
★课标要求
(一)知识与技能
1.知道什么是自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其
大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁
场的能量转化问题。
(二)过程与方法
1.通过对两个自感实验的观察和讨论,培养学生的观察能力和分析
推理能力。
2.通过自感现象的利弊学习,培养学生客观全面认识问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
自感是电磁感应现象的特例,使学生初步形成特殊现象中有它的普 遍
规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。
★教学重点
1.自感现象。
2.自感系数。
★教学难点
分析自感现象。
★教学方法
通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验
★教学用具:
自感现象示教板、CAI课件。
一、复习引入
1.问题
我们学习了几种不同形式的电磁感应现象中,同学们认为要产生
电感应现象的最重要的 条件是什么?答:只要穿过回路的磁通量发生
变化即可。


1
2.演示变压器的一组线圈“触电”

如图1用两条导线分别连接线圈AB两端,让 学生用手捏住导线
两端裸露部分,当与电源正级连接的导线断开时,学生有什么感觉?
并作分析 (有触电感觉,说明AB间有高压,这高压从何而来?值得
深思)。
二、教学过程
1、自感现象
分析:电路接通以后,线圈中存在稳定的很强的 电流I,故线圈
内部铁芯中存在很强的磁场,穿过线圈的磁通量很大;而当断开瞬间,
在很短的 Δt时间内,线圈中电流迅速减小到零,则穿过线圈的磁通
量也迅速减小到零,由于Δt很小,故对线圈 来说值很大,即线
圈上产生了很高的感应电动势。这就是引起有触电感觉的高压来源。
上述现象属于一种特殊的电磁感应现象。是指穿过电路的Φ的变
化是由于通过导体本身的电流发生变化引 起的。这种由于导体本身电
流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。
2、自感电动势
通过刚才实验,同学们已有了自感现象感性认识,我们试着用其
他的方法来再现自感现象。
图2
说明:R为限流电阻,且已调节好,使通电后A
1
、A
2
正常发光且
亮度相同。
思考:S闭合瞬时会出现什么现象?(A
1
立即变亮,A
2
逐渐变亮)
实验:验证了同学们的猜测是正确的。
思考:为什么会出现这种现象?
由楞次定律,在通电瞬间,线圈中电流增大时,穿过线圈的磁通
量增加,线圈中产生感 应电动势(自感电动势),它阻碍了线圈中电
流的增大,推迟了电流达到正常值的时间,因此出现A2
逐渐变亮的。
这种阻碍有别于阻止,A
2
的电流最终达到正常值。
由导体自身的电流变化所产生的电动势叫做自感电动势。


2
创新:S接通会产生自感现象,自感电动势阻碍电流增大。如果
不断通断开关,会出现什么现象?
A
2
一直较暗或不亮,A
1
亮暗情况正常。
提问:原因是什么?
答:通电自感实验,说明自感电动势对电流增大的阻碍作用。
我们知道电流的变化包括增大和减小。电流增大有自感现象,那
么电流减小时是否有自感现象?我们改装 电路成为断电自感演示电
路(图3)
演示:S闭合后打开
现象:灯泡闪亮一下逐渐熄灭
解释:开关断开时,线圈中产生自感现象,线圈和灯泡组成闭合
回路中有电流流过。
学生交流讨论:如何设计电路才能让灯泡闪亮一下逐渐熄灭?
结论:自感电动势的作用便是阻碍线圈中电流的变化。
教师:在断电自感的实验中,为什么开 关断开后,灯泡的发光会
持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。
学生:分组讨论。
师生共同活动:推断出能量可能存储在磁场中。
3、自感系数
问题:那么自感现象中产生的自感电动势与哪些因素有关?
通过反复实验和 分析得出:流过导体本身的电流变化越快,穿过
线圈的磁通量变化就越快,自感电动势也就越大,反之则 越小。
即 。大量实验还发现,不同线圈在电流变化快慢相同
的情况下,产生的自感电动势不 同,这种特性在电学中用一个叫做自
感系数的物理量来表示。
自感系数符号为L,单位:亨利,1H=10
3
mH=10
6
μH
亨利 美国著名物理学家,1867年起,任美国科学院第一任院长;
1829年制成了能提起一吨重 铁块的电磁铁;1830年发现电磁感应现
象,比法拉第早一年;1832年发现了电流的自感现象;他 从来不申


3
请专利;无偿贡献给社会自感现象的防止。我们应学习他对 科学坚持
不懈的探究精神,及对名利的淡泊。
那么自感系数跟哪些因素有关呢?
再演示所用可拆变压器的一组线圈做两个实验:
1.有铁芯
2.去掉铁芯
事实说明:在同等条件下,有铁心,匝数多时L大,产生的E大。
另外自感系数 的大小还跟线圈的大小、线圈的形状有关。
4、简介自感现象的防止(PPT展示)
三、课堂练习:
1.如图所示,电路中电源的内阻不能忽略,R的阻值和L的自感
系 数都很大,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,下列说法
正确的是( )
A.A比B先亮,然后A灭
B.B比A先亮,然后B逐渐变暗
C.A、B一起亮,然后A灭
D.A、B一起亮,然后B灭
2.如图所示 ,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻较小,
则:(1)当开关S由断开变为闭合时,A灯泡的亮 度将如何变化?
(2)当开关S由闭合变为断开时,
A灯泡的亮度又将如何变化?


四、课堂小结
1.这种由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫做自感
现象。
2.自感电动 势:由导体自身的电流变化所产生的电动势叫做自感
电动势。自感电动势总是要阻碍导体自身的电流发生 变化。

4
3.自感系数物理意义:描述线圈产生自感电动势本领大小的 物理
量决定因素。1H=10
3
mH=10
6
μH
五、作业:
如何设计电路来测探究自感系数的决定因素?


5

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