《互感和自感》教学教案

《互感和自感》教学教案课堂流程一：课前复习：1、感应电流现象产生的条件2、影响感应电动势的大小因素。，感应电动势产生条件课堂流程二：明确学习目标、重点、难点 1、了解互感现象及互感现象的应用。2、掌握自感现象，能解释通电自感和断电自感。3、了解自感系数由哪些因素决定，了解自然现象中的能量转化，知道自感系数的单位。重点：互感现象与自感现象产生的原因及特点。难点：运用自感知识解决实际问题。课堂流程三自主学习课本，解决问题：一、互感现象问题：右图中，当闭合或断开电键时，线圈N所在的闭合电路中能否产生电磁感应现象？总结互感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生的现象，产生的感应电动势叫做。从能量转化角度看：互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。二、自感现象1、阅读课本指出什么是自感现象？当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它激发出感应电动势的现象。产生的感应电动势叫做。2、演示通电自感：分析右图中在闭合电键时，与线圈串联的灯泡A1为何逐渐亮起来？因为线圈中电流的变化产生增加。3、演示断电自感并分析：①断开电键时，线圈中感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？（）②电键断开时，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？（）③电键断开时通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？（，因为感应电流阻碍原电流的减小L电阻小于A电阻时，L中感应电流大于A原电流）三、自感系数与自感电动势1、感应电动势的大小决定于什么？（）2、自感现象中的磁通量是由谁产生的？因此自感电动势的大小决定于什么？自感现象中的磁通量是由原电流产生的，因此自感电动势的大小决定于原电流的。即：；数学表达式为：。L叫，国际单位是：，符号为。L与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。四、磁场的能量：自感现象中，线圈中从无到有，磁场从无到有，把能量输送给线圈，储存在线圈中；电流减小时，磁场中的释放出来转换为电能．电的“惯性”：自感电动势阻碍线圈中原电流的变化．课堂流程四实验探究通电自感，断电自感。做观察记录课堂流程五学生小组讨论通电自感，断电自感理解。例1、右图所示的电路中，L为自感线圈，A是一个灯泡，E是电源。当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是；当S切断瞬间，通过电灯的电流方向是。该图研究自感。课堂流程六、例题导练-----i-t图像的理解应用例2：下左图所示电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为i1，流过灯A的电流为i2，且i1<i2，在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的（）（D不闪亮）自课堂流程七自主练习1、关于自感现象，正确的说法是：（）A、感应电流一定和原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大SA1SA1A2··LRI1I22、如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是：（）A、接通时I1<I2，断开时I1>I2；LBAS··B、接通时I1<I2，断开时I1=I2；C、接通时I1>I2，断开时ILBAS··D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。3、右图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。（1）当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？（2）当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？（1）两灯同时亮，但A灯由亮变得更加明亮，B灯由亮变暗，直到熄灭。（2）A灯立即熄灭，B灯由更亮变暗（B闪亮），直到熄灭。4、右图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（）A、合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B、合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C、断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D、断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭5、下图所示，两个电阻均为R，L的电阻及电池内阻均可忽略，S原来断开，电路中电流I0=。现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是（）A、使电路的电流减小，最后由I0减到零B、有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C、有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D、有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I06、右图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光.下列说法中正确的是（）A、当断开S时，灯A立即熄灭B、当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭C、启用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭D、启用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭《互感和自感》学案2［课堂流程一］自感和互感内容回顾:123［课堂流程二］明确目标1自感、互感在生产、生活中的应用与危害防治,2会解释通电自感，断电自感现象［课堂流程三］自感应用实例【例3】如图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是()．解析根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需要预热发出电子，灯管两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可．当动、静触片分离后，选项B中灯管和电源断开，选项B错误；选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选项C错误；选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管气体导电，选项D错误．答案A题后小结(1)灯管的工作原理：高压起动，引发灯管中的气体放电，导通发光．(2)启动器工作原理：电压加在启动器两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，从而接通电路．电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离、电路自动断开，即启动器为自动开关．(3)镇流器的工作原理：通电、断电时产生较大的自感电动势，在启动器自动断开时，镇流器产生的较大的自感电动势，加在灯管两端，启动灯管工作，灯管正常工作后镇流器中的自感电动势起串联分压作用，满足灯管的低压工作需求．［课堂流程四］【练3】如图所示，A是日光灯管，L是镇流器，如果按图示电路连接，关于日光灯的发光情况，下列说法正确的是()．A．只把S1接通，S2、S3不接通，日光灯就能发光B．把S1和S2接通后，S3不接通，日光灯就能正常发光C．S3不接通，接通S1和S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能发光［课堂流程五］消除自感危害例4．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，右图所示。其道理是（）A、当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B、当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C、当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D、以上说法都不对解析由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的．故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象．因此消除了自感，正确答案．［课堂流程六］例5、如图甲所示，A.B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是()．A．t1时刻，两环作用力最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t3和t4时刻，两环相互吸引解析t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则A错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确；t3时刻同理也应相互吸引，故C也错；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用．D错．自主练习1、右图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A、在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗B、在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C、在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D、在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗SN2、SNA、匀减速运动B、匀速运动C、非匀变速运动D、自由落体运动3、关于线圈中自感电动势的大小说法中正确的是（）A、电感一定时，电流变化越大，电动势越大B、电感一定时，电流变化越快，电动势越大C、通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零D、通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大4、右图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，下述情况中不正确的是（）A、S1合上后，Q灯逐渐亮起来B、再合上S2稳定后，P灯是暗的C、再断开S1瞬间，Q灯立即熄灭，P灯亮一下再灭D、再断开S1瞬间，P灯和Q灯过一会才熄灭5、线圈A中接有右图所示电源，线圈B有一半面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则在电键S闭合瞬间，线圈B中的感应电流的方向为______。（填“顺时针”或“逆