2024-2025学年高中物理 第二章 楞次定律和自感现象 第2节 自感教学实录 鲁科版选修3-2

2024-2025学年高中物理第二章楞次定律和自感现象第2节自感教学实录鲁科版选修3-2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：楞次定律和自感现象

2.教学年级和班级：高一年级1班

3.授课时间：2024年9月15日星期一第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验观察和数据分析，使学生能够理解和应用楞次定律。

2.提升学生的科学思维能力，引导学生运用归纳和演绎的方法，分析自感现象的原理。

3.强化学生的科学态度与责任，使学生认识到电磁现象在自然界和工程技术中的应用价值，激发对物理学科的兴趣和探索精神。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了电磁感应的基本概念，包括法拉第电磁感应定律和电动势的产生。他们应该能够理解磁通量、感应电流和感应电动势之间的关系。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高一学生对物理学科普遍抱有较高的兴趣，尤其是与日常生活相关的电磁现象。他们的学习能力强，能够通过实验和数学推导来理解物理概念。学习风格上，部分学生偏好通过实验直观理解物理现象，而另一些学生则更喜欢通过数学公式进行抽象分析。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解楞次定律时可能会遇到困难，因为这一规律不仅需要记忆，还需要理解其背后的物理意义。此外，自感现象的引入可能会让学生感到抽象，因为他们需要理解电流变化如何影响自感电动势。学生可能难以将自感现象与实际应用联系起来，如变压器和电机的工作原理。此外，对于部分学生来说，将楞次定律与法拉第电磁感应定律结合起来理解可能会是一个挑战。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，首先通过讲解楞次定律的基本原理，引导学生理解自感现象的概念。

2.设计实验活动，让学生亲自动手进行自感实验，观察电流变化与自感电动势的关系，增强学生的实践操作能力。

3.利用多媒体教学，通过动画演示楞次定律的物理过程，帮助学生直观理解抽象的物理现象。

4.设置小组讨论环节，让学生分析案例，探讨自感现象在实际应用中的重要性，促进学生批判性思维的发展。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，上节课我们学习了法拉第电磁感应定律，了解了电动势的产生原理。今天，我们将继续探索电磁感应的另一个重要现象——自感现象。请大家翻开课本，找到第二章第二节，我们先来回顾一下法拉第电磁感应定律的内容。

（学生）好的，老师。

二、新课讲授

（教师）现在，让我们来探讨自感现象。首先，我们要明确什么是自感。自感是指电路中的电流变化时，在电路本身产生的感应电动势。这个过程与法拉第电磁感应定律有相似之处，但也有一些不同。

（学生）老师，自感电动势的方向是怎样的呢？

（教师）这是一个很好的问题。根据楞次定律，自感电动势的方向总是阻碍引起它的电流变化。也就是说，当电流增大时，自感电动势的方向与电流方向相反；当电流减小时，自感电动势的方向与电流方向相同。

（学生）哦，我明白了。那么，自感电动势的大小与什么有关呢？

（教师）自感电动势的大小与电流变化率以及自感系数有关。自感系数是描述电路自感能力的物理量，它与电路的结构和材料有关。

（学生）那我们怎么测量自感系数呢？

（教师）我们可以通过实验来测量自感系数。实验中，我们可以改变电流的大小，并测量相应的自感电动势，然后根据公式计算出自感系数。

三、实验演示

（教师）接下来，我将进行一个实验演示，向大家展示自感现象。请同学们注意观察实验装置和操作步骤。

（学生）好的，老师。

（教师）首先，我将闭合开关，使电流通过线圈。然后，我会迅速断开开关，观察电流变化和电压表的变化。

（学生）老师，我看到了电流表指针的跳动，电压表也显示出了电压变化。

（教师）很好，这就是自感现象。当电流迅速减小时，线圈中产生了自感电动势，阻碍了电流的变化。

四、案例分析

（教师）现在，我们来分析一个实际案例。请大家思考一下，变压器是如何利用自感现象工作的？

（学生）变压器通过改变线圈匝数来改变自感系数，从而实现电压的升高或降低。

（教师）非常好，变压器的原理正是基于自感现象。接下来，我们再来看一个电机的工作原理。

（学生）电机是通过电流通过线圈产生磁场，从而驱动转子旋转的。

（教师）是的，电机中的转子线圈在磁场中受到力的作用，从而产生转动。这个过程也涉及到了自感现象。

五、课堂小结

（教师）通过本节课的学习，我们了解了自感现象的概念、原理和应用。希望大家能够掌握自感电动势的方向、大小以及与电流变化率的关系。

（学生）老师，我明白了。自感现象在许多实际应用中都有重要作用，如变压器、电机等。

（教师）很好，希望大家能够将所学知识应用到实际生活中，提高自己的科学素养。

六、作业布置

（教师）同学们，今天的作业是：

1.复习本节课所学内容，完成课本上的相关练习题。

2.思考自感现象在生活中的应用，下节课我们将进行分享。

（学生）好的，老师，我们一定会认真完成作业。

七、课堂总结

（教师）今天的课程到此结束。希望大家能够通过本节课的学习，对自感现象有更深入的理解。下节课我们将继续探讨电磁感应的其他现象，希望大家能够积极参与，共同进步。

（学生）谢谢老师，我们下节课再见！知识点梳理1.自感现象的定义：

自感现象是指电路中的电流变化时，在电路本身产生的感应电动势。

2.楞次定律：

楞次定律指出，感应电动势的方向总是阻碍引起它的电流变化。具体来说，当电流增大时，自感电动势的方向与电流方向相反；当电流减小时，自感电动势的方向与电流方向相同。

3.自感电动势的大小：

自感电动势的大小与电流变化率以及自感系数有关。电流变化率越大，自感电动势越大；自感系数越大，自感电动势也越大。

4.自感系数：

自感系数是描述电路自感能力的物理量，它与电路的结构和材料有关。自感系数越大，电路的自感能力越强。

5.自感现象的实验：

通过实验可以测量自感系数。实验中，改变电流的大小，并测量相应的自感电动势，然后根据公式计算出自感系数。

6.自感现象的应用：

自感现象在许多实际应用中都有重要作用，如变压器、电机等。变压器通过改变线圈匝数来改变自感系数，从而实现电压的升高或降低。电机则是通过电流通过线圈产生磁场，从而驱动转子旋转。

7.自感现象与法拉第电磁感应定律的关系：

自感现象是法拉第电磁感应定律的一个特例。它们都涉及到电流变化时产生的感应电动势，但自感现象是电流变化在电路本身产生的电动势。

8.自感现象的物理意义：

自感现象反映了电流变化时电路内部能量转换的过程，即电能和磁能之间的相互转换。

9.自感现象的数学表达：

自感电动势的大小可以用以下公式表示：ε=-L*(dI/dt)，其中ε为自感电动势，L为自感系数，dI/dt为电流变化率。

10.自感现象的影响因素：

自感现象的影响因素包括电流变化率、自感系数、电路的结构和材料等。教学反思教学反思

今天这节课，我带领同学们一起学习了自感现象，这是一个相对抽象且重要的物理概念。在回顾教学过程时，我想分享一下我的几点反思。

首先，我觉得课堂的导入环节做得还可以。我通过提问的方式，让学生回顾了法拉第电磁感应定律，这样既复习了旧知识，又为引入新概念做了铺垫。不过，我也注意到有些学生对于法拉第定律的理解还不够深入，这让我意识到在今后的教学中，我需要更加注重基础知识的巩固。

在实验演示环节，我选择了简单的自感实验，让学生亲自操作，观察电流变化和电压表的变化。这个环节的效果非常好，学生们通过亲身体验，对自感现象有了更直观的认识。不过，我也发现，在实验过程中，有些学生对于实验操作不够熟练，这可能是由于他们对实验器材不够熟悉。因此，我认为在今后的教学中，我需要提前让学生熟悉实验器材，并加强实验操作的指导。

在案例分析环节，我选择了变压器和电机作为案例，让学生思考自感现象在实际应用中的重要性。这个环节的目的是让学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们的应用能力。从学生的反应来看，他们对于案例的分析比较积极，能够提出一些有见地的观点。但是，我也注意到，有些学生对于案例的分析还不够深入，这可能是因为他们对相关领域的知识了解不够。因此，我计划在今后的教学中，增加一些跨学科的知识点，帮助学生拓宽视野。

在课堂小结和作业布置环节，我强调了自感现象的重要性，并布置了相关的练习题。我希望通过这些练习题，让学生巩固所学知识，并能够将其应用到实际问题中。同时，我也提醒学生思考自感现象在生活中的应用，这有助于激发他们的学习兴趣。典型例题讲解例题1：

一个自感系数为L的线圈，当电流以恒定速率增加时，求线圈中的自感电动势的大小。

解答：

根据自感电动势的公式：ε=-L*(dI/dt)，其中ε为自感电动势，L为自感系数，dI/dt为电流变化率。

已知电流以恒定速率增加，即dI/dt为常数。设电流变化率为k，则有：

ε=-L*k

例题2：

一个自感系数为L的线圈，电流从I0增加到2I0，所用时间为t。求线圈中的自感电动势。

解答：

同样使用自感电动势的公式：ε=-L*(dI/dt)。

电流从I0增加到2I0，变化量为ΔI=2I0-I0=I0。所用时间为t，则电流变化率dI/dt=ΔI/t=I0/t。

代入公式得：

ε=-L*(I0/t)=-L*I0/t

例题3：

一个自感系数为L的线圈，电流变化时产生的自感电动势为ε。若电流变化率为0.5A/s，求自感系数L。

解答：

根据自感电动势的公式：ε=-L*(dI/dt)。

已知电流变化率dI/dt=0.5A/s，代入公式得：

L=-ε/(dI/dt)=-ε/0.5A/s

例题4：

一个自感系数为L的线圈，当电流从I0减小到0时，求线圈中的自感电动势。

解答：

电流从I0减小到0，变化量为ΔI=0-I0=-I0。假设所用时间为t，则电流变化率dI/dt=ΔI/t=-I0/t。

代入自感电动势的公式得：

ε=-L*(d