《互感和自感》教学设计.doc

互感和自感教学设计 互感和自感教学设计 一、教材分析与教学设计思路 1.教材分析互感和自感现象是电磁感应现象的特例。学习它们的重要性在于他们具有实际的应用价值。同时对自感现象的观察和分析也加深了对电磁感应产生条件的理解。2.学情分析 互感现象 法拉第发现电磁感应现象的第一个成功试验就是互感现象。学生前面探究感应电流条件中也做过类似的试验，已有感性认识。教学要求是知道互感现象。因此教学中教师可做些有趣的演示实验，引导学生利用已学知识进行成因分析，明确尽管两个线圈之间并没有导线连接，却可以使能量由一个线圈传递到另一个线圈。这就是互感现象自感现象 学生从前面学习的中知道当穿过回路的磁通量发生变化时，会产生感应电动势，这些结论都是通过实验观察得到的，没有理论证明。但同学们观察到的实验都是外界的磁场引起的回路磁通量的变化，善于动脑筋的同学就会产生这样的思考：当变化的电流通过自身线圈，使自身回路产生磁通量的变化，会不会在自己的回路产生电磁感应现象呢？所以这节课是学生在已有知识上产生的必然探求欲望，教师应抓住这一点。设计探究性课例。自感电动势对电流变化所起的“阻碍”作用，以及自感电动势方向的是学生学习的难点。为突破难点，教师应通过理论探究和实验验证相结合的方法进行教学，为使效果明显，本人特自制教学仪器。3.教学设计思路为突出物理知识的形成过程和应用过程的科学方法，本教学设计采取“实验体验-理论探究”和“猜想、假设、理论预测、设计实验、验证、得出结论”相结合的思路分别研究断电自感和通电自感。以利于提高学生分析问题、解决问题的能力。为突出物理知识与生活的联系，突出在技术、社会领域的应用，本人设计了让学生体验自感触电，并在探究的过程中，让学生估算自己的触电电压（约150V）,使学生有真实感。学生分组实验，模拟利用自感点火，使学生知道物理知识的价值。 二、教学目标 （一）知识与技能 1了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止。 2能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感现象的成因，并能利用自感知识解释自感现象。 3了解自感电动势的计算式，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。 4初步了解磁场具有能量。 （二）过程与方法1.通过人体自感实验，增强学生的体验真实感。激发学生探究欲望2通过理论探究和实验设计，培养学生科学探究的方法。加深对电磁感应现象的理解。 （三）情感、态度与价值观 1通过学生体验，激发学生对科学的求知欲和兴趣。 2理解互感和自感是电磁感应现象的特例，让学生感悟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。 根据上述分析与思路确定如下的教学重点与难点。 三、重难点重点：（1）自感现象产生的原因；（2）自感电动势的方向；（3）自感现象的应用 难点：自感电动势对电流的变化进行阻碍的认识。四、教学方法 本节课教学采用“引导-探究”教学法，该教学法以解决问题为中心，注重分析问题、解决问题能力的培养，充分发挥学生的主动性。其主要程序是：猜想假设理论探究科学预测设计实验实验验证得出结论实际应用。它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极。真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。 五、学法指导;课前提出问题，让学生提前思考，见后。六、课时分配：2课时；本课时只学习第一课时。 七、教学媒体 教师用：多媒体课件；互感变压器；自制自感现象演示仪；干电池；mp3；音箱；变压器；小线圈；小灯泡；导线若干， 学生用（8人一组）：带铁芯的线圈 ；抽掉打火装置的打火机；干电池（6V）；电键；导线等。 八、教学流程（第一学时） （一） 互感情境创设：利用可拆变压器进行实验，原线圈接在电源，使副线圈电路中的灯泡发光提出问题：两个线圈之间并没有导线连接，灯泡为什么能发光？理论探究：引导学生通过已学知识分析，学生思考后解释原因。引入课题：互感现象。 1当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。 互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 2应用互感：变压器；收音机的“磁性天线”。 演示：声音电信号互感现象，让互感线圈一个接mp3,一个接音放。 3减小互感：互感现象可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，要采取措施屏蔽。例举数据线。 过渡语：当一个线圈的电流变化时，它的变化磁场在邻近的电路中激发了感应电动势，那么它会不会在自身的线圈中也激发感应电动势呢？（二）自感 情景创设：让几位同学按如图1“串联”在电路里，电源4节干电池操作方法：闭合开关前，学生体验无感觉；闭合开关后，学生体验无感觉；断开开关瞬间，学生突然受到电击迅速收回双手” 引入课题 四节干电池何以使这么多同学同时受到电击？学生对此引发的思维疑问和惊奇而提出问题， 提出问题：1.电源断开了，电从何处激发而来？ 2.是发生电磁感应吗？ 3.假若是，能解释上面的现象吗？学生探究，学生交流后解释原因，Ppt演示。学生估算自己所承受的瞬间电压。得出结论1：当电流减少时，线圈中能产生电磁感应现象。感应电流方向与原电流方向相同，阻碍电流的减少，推迟了电流减少的时间。再次提出问题： 电流增大时，又会是怎样的情景呢？ 猜想：可能是线圈发生电磁感应现象假设：假设线圈发生电磁感应现象理论分析:感应电动势阻碍电流的增加，电流不会立即达到，只能缓慢增加，即有延时性鼓励学生设计实验：选出学生设计的通电自感实验电路图如下？请大家分析是否合理？如果不合理，请提出改进方案分析讨论：方案1如图甲（无法判断。不合理）方案2如图乙（开关闭合瞬间灯泡能发光。由于灯泡的明暗快慢变化显示了线圈中电流的变化情况，但是一个灯泡没有对比，无法说明问题，无法说明问题。不合理）方案3如图丙（同规格灯泡，将调到既能看到延时，又能对比，合理）方案3预测：开关闭合瞬间，灯立即变亮，逐渐变亮的现象分析原因可知 由楞次定律，在通电瞬间，线圈电流增大时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生生感应电动势（自感电动势），它阻碍了线圈中电流的增大，推迟了电流达到常值的时间，因此出现逐渐变亮的现象。这种阻碍有别于阻止。最终达到正常值。进行实验，证实猜测。得出结论2：与预测相同当电流增加时，线圈中能产生电磁感应现象。感应电流方向与原电流方向相反，阻碍电流的增加，推迟了电流增加的时间。引出定义：自感:1由于导体（如：线圈）本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。 2自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 自感电动势的作用：阻碍导体中自身的电流变化。 注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。 自感的利用与防护：利用：自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用，自感线圈是交流电路的重要元件。以后的学习会讲到。例 日光灯等；燃气灶打火 制造精密电阻等防护：变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路断开时会产生很大的电动势，使开关产生电火花，引起人身伤害，因此电动机等大功率用电器开关最好把开关浸在绝缘油中，避免出现电火花。（三）、学生分组实验：模拟打火装置或没有防护措施的电动机开关断开的情景（四）、学以致用：问题：1.画出断电前后，通过线圈电流2.断电时灯泡将做出怎样的反应?实验验证。（五）、要点回顾：要点1 无论是外界引起的磁通量变化，还是自身引起的磁通量变化，只要穿过回路的磁通量发生了变化，都能产生感应电动势（这是我们对电磁感应的进一步理解.)要点2 自感电动势总是阻碍电流的变化。显示出“电惯性”其方向与电流方向的关系为：增反减同要点3 自感的效果是延迟了电流变化的时间科学方法经历：猜想、假设、理论推理、设计实验、验证、得出结论。结束语：上面我们研究了自感电动势的方向，那么自感电动势的大小与什么因素有关呢？下一节继续探究。（六）、作业，查阅资料，了解电感镇流器日光灯的构造和分析镇流器工作原理（七）教学反思：本节课的课题是互感与自感，教学目标顺利达成，教学中较好的体现了新课程理念，课堂气氛活跃，学生学习兴趣浓厚，较好的突破了教学难点。这节课的设计比较新颖，不拘泥于教材。加强了学生的体验，互动和探究。实践证明有很强的可行性。具体如下。对于互感，我通过变压器互感使灯泡发光和通过MP3音乐互感使音箱发音，使学生通过看和听真切的感受到了互感的存在，从生活走向物理，大大诱发了学生的学习兴趣。对于自感部分的教学，我做了较大的改进。书上是直接给出了两个通电和断电实验，而我却采用了让学生先做了一个“有惊无险”的断电自感实验，使学生体验深刻，很好的激起了学生的探究欲望。这个实验的另一优点是，学生参与面广，师生互动，且器材易得，改装方便。对于通电自感，与教材相比，我也做了很大的改进。把这一内容设计成了探究课。通过猜想、设计实验、预测结果、实验验证、得出结论的方法，使学生经历了比较完整的科学探究过程，也使学生对知识的理解和能力的提高很好地结合起来。最后，又通过学生分组实验，利用断电自感，模拟打火装置，使物理走向社会，学生感受到了学物理的意义。同时进一步提高了学物理的兴趣。这节课较好的处理了课堂的生成性，当实际实验中把电压接成6v后（原设置3v），一切数据就按6v计算，并将结果写在黑板上，以示与屏幕上的区别。本节课还有一个亮点，通过自制断电、通电自感演示仪器，效果比成品仪器好的多。不足之处：，（1）由于实验条件所限，分组实验人数较多，部分同学未亲自打火。（2）因为学生未见过传感器，探究中学生未意识到用仪器即时反应电流变化的问题。（3）教学中部分实验结果按预设进行了计算，但情况有变，数据在屏幕上没法改，显得有点尴尬。（4）过于急躁在学生回答问题时插话，打断学生的回答，致使某些提问的学生不能全面的回答问题（5）有的地方给学生留的思考时间还不够充分。备注：自感学生学法指导情形1.探究电流减少时的自感现象如图所示，（1）当通过线圈电流减少时，磁场如何变化？通过线圈的磁通量如何变化，感应磁场的方向如何？感应电流（感应电动势）方向如何？(2）若感应电流的方向与原电流方向相同，对原电流的减少阻止了吗？若没有？对原电流将起到什么作用？画出电源断开后，互感和自感教学设计青海省平安县第一中学 （810600）刘成刚 - 优质课网 - 优质课网的博客随时间互感和自感教学设计青海省平安县第一中学 （810600）刘成刚 - 优质课网 - 优质课网的博客变化的大致图像。(3)设计的电路如图所示3,已知，电源断开后，灯将出现什么现象？方向与断开前有什么区别？情形2 电流增大，线圈自身电磁感应分析如图（1）你相信变化的电流通过线圈时，能在自身线圈激发感应电流（感应电动势）吗？（2）若存在可能，当通过线圈电流增大时，