天津市四十三中学教师课时授课计划第 周 第 课时 使用日期 课 题：4.6 互感和自感教材分析本节教学内容主要包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个方面，互感和自感现象都是电磁感应现象的特例。学情分析 学生已对电磁感应现象有了比较深入的了解。教 学 目 标 1知道什么是互感现象和自感现象，及对它们的利用和防止。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。4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。 5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。重点难点分析教学重点1自感现象。 2自感系数。教学难点 分析自感现象。教与学准备自感现象示教板，课件教 学 过 程一、 课前任务：复习普通高中课程标准实验教科书选修32第四章电磁感应的第二节“探究感应电流的产生条件”，回答问题：1、 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？答案：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生.2、引起回路磁通量变化的原因有哪些？答案：磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。3、 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中会不会产生感应电动势呢？ 答案：会。因为产生了电磁感应现象。4、当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？答案：会。也是一种电磁感应现象。二、 课中：三、 课后反馈：1下列关于自感现象的说法中，正确的是 （ ）A自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大2关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 （ ）A线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C线圈中电流变化越快，自感系数越大D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定3如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 （ ）A当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮B当接通电路时，A1和A2始终一样亮C当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭D当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭4如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则 （ ）A电键S闭合时，灯泡D1、2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮B电键S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮C电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，而D1会亮一下后才熄灭D电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会更亮后一下才熄灭答案：1、ACD 2、D 3、C 4、AC（二）进行新课1、互感现象教师：我们现在来思考第一个问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。学生：当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。教师：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。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。教师：利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。学生：变压器，收音机里的磁性天线。教师：互感现象有其有利的一面，也有其不利的一面。任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象。互感现象有时会影响电路的正常工作，这是就要设法减小电路间的互感。2、自感现象教师：我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。实验1演示通电自感现象。教师：出示示教板，画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次）学生：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。教师：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。学生：分组讨论（可以提醒学生这时出现了新电源，电源在哪里？电动势方向又如何？）师生共同活动：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。实验2演示断电自感。教师：出示示教板，画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？学生：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。教师：为什么A灯不立刻熄灭？学生：分组讨论（可以提醒学生这时出现了新电源，电源在哪里？电动势方向又如何？）师生共同活动：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。教师：用多媒体课件在屏幕上打出it变化图，如下图所示.（师生共同活动：总结上述两个实验得出结论）导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。教师：自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。请同学们课下查阅资料，举出自感现象在电工技术和电子技术中有哪些应用，又有哪些需要避免的实例。3自感系数教师：自感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括，并回答有关问题。学生：阅读教材。教师：自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小的计算公式。学生：自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比，与线圈的自感系数L成正比。写成公式为E =L教师：电流的变化率是什么？学生：与磁通量的变化率相似，电流的变化率反映电流变化的快慢，其值等于电流的变化与所用时间的比值。教师：什么叫自感系数呢？学生：自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。教师：线圈的自感系数与哪些因素有关？学生：线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关。教师：实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。教师：自感系数的单位是什么？学生：亨利，符号H，更小的单位有毫亨（mH）、微亨（H） 1H=103 mH 1H=106H4磁场的能量教师：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。教师指出：以上只能是一种推断，电磁场具有能量还需要进一步的实验验证。教师：教材最后一段说，线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？电的“惯性”大小与什么有关？学生：当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，说线圈能够体现电的“惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。板书设计或实验设计4.6 互感和自感一、互感现象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。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。二、自感现象导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。三、自感系数E =L自感系数L是用来表示线圈的自感特性的物理量四、磁场的能量布置作业书后练习1-3教学反思当电路自身的电流发生变化时产生的感应电动势的现象。本微课分析自感现象，是对自感有关规律的认识。通过对两个自感即“通电自感和断电自感”实验现象的观察与分析，培养其观察和分析推理能力。自感是电磁感应现象的特例，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。7