《第2节自感》教学设计(陕西省县级优课)-物理教案

自感【教学目标】1、知识与技能（1）了解互感和自感现象。（2）了解自感现象产生的原因。（3）知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素。2、过程与方法：引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。会用自感知识分析，解决一些简单的问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。3、情感态度与价值观：培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求。【教学重点】自感现象、通电自感和断电自感的分析【教学难点】自感现象的产生、原因。通、断电自感演示实验现象的解释。解决办法：通过分析实验电路和直观的演示实验，引导学生运用已学的电磁感应知识进行分析、归纳，再利用电路中的并联规律，从而帮助学生突破本节重点、排除难点。学生活动设计：启发引导学生利用前面学过的电路知识及电磁感应知识，分析通电自感和断电自感的电路图，预测将会产生的实验现象，然后再通过观察实验现象验证自身的思维，并归纳总结自感现象这一规律产生的原因。【教具准备】通、断电自感演示装置，电池四节（带电池盒）导线若干、小灯泡、线圈【教学过程】（一）引入新课问题：1、发生电磁感应的条件是什么？2、怎样得到这种条件，也就是让闭合回路中磁通量发生变化？课堂实验：如图示学生自己通过拿夹子点亮与线圈串联的灯泡体验断电时产生的高压，引发学生的思考引入新课。（二）新课教学1、自感现象问题1：由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。演示实验一：（演示实验课本P30）出示自感演示器，通电自感。问题：闭合S瞬间，会有什么现象呢？引导学生做预测，然后进行实验。（实验前事先闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后断开开关，准备好实验）。开始做实验，闭合开关S，提示学生注意观察现象？现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1比A2迟一段时间才正常发光。分析：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，既阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。演示实验二:（演示课本P23实验）断电自感先给学生几分钟时间看课本实验，预测实验现象，是回答课本思考与讨论问题。ALS问题2:把灯泡A和带铁芯的线圈L并联在ALS现象:S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。分析:在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，因为感应电流大于原电流，所以灯泡不会立即熄灭，而是闪了一下再熄灭。拓展一步：小灯泡在熄灭之前是否都要闪亮一下？学生讨论思考，灯泡闪亮是因为断电时通过电流比原电流大，如果通过电流比原电流小则只能灯泡延迟熄灭，所以灯泡闪亮与否取决于灯泡与线圈电阻的大小关系。总结：1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭当IL<IA或IL=IA时，不会闪，逐渐熄灭2.断电实验中，线圈的电流方向不变，而灯电流方向与原来方向相反3.原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定。如果RL≥RA，则IL≤IA；如果RL<RA，则IL>IA。小结：线圈中电流发生变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。3、磁场的能量问题1：在图4.6-4中，开关断开后，灯泡的发光还能持续一段时间，有时甚至比开关断开前更亮,这时灯泡的能量是从哪里来的呢？答：电源断开以后，线圈中电流不会立即消失，这时的电流仍然可以做功，说明线圈储存能量。当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从天到有，这可以看作电源把能量输送到磁场，储存在磁场中。这里我们知识一个合理的假设，有关电磁场能量的直接式样验证，要在我们认识了电磁波之后才有可能。4、实例探究例1、如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（AD）A.在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B.在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D.在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗【课堂小结】