高中物理“自感”的教学设计

【教学目标】

1、知道什么是自感现象和产生自感现象的原因。

2、能利用电磁感应规律分析出自感电动势的方向，说出自感电动势的定义，理解自感电动势的大小与哪些因素有关。

3、说出自感系数的含义，写出它的单位，说出决定自感系数的因素。

4、知道自感现象的利、弊极其利用和防止。

【教具】自感现象演示仪、线圈、电源、导线等。

【教学过程】

一、准备练习

1、产生感应电流的条件是什么？感应电动势的大小跟什么有关？

2、如图1所示，L中有无感应电流？为什么？图1 图2

3、如图2所示，K断开或闭合时，L1中有无感应电流？L2中呢？

（L2中有无感应电流？这类问题就是本课研究的电磁感应中的特殊情况--"自感现象"，板书本节标题。）

二、学习新课

出示尝试题后，先让学生自学课本；然后边做尝试题边做实验，引导学生分析、观察、讨论、总结。把"做尝试题、学生讨论、教师讲解"融合在一起。

（尝试练习一）（学习新课）

1、图3所示的电路，合上K后，通过调节，使两个规格相同的灯泡都图3 正常发光，然后断开K，再接通电路时，

（1）A1、A2将会出现什么现象？试说明原因。

（说明：首先请同学们分析、回答，然后做演示实验验证结论是否正确；并得出正确结论：A2立即正常发光，A1却逐渐亮起来。说明原因。）

（2）接通电路和瞬间线圈L上的自感电动势的方向如何？（说明：要求学生用法拉弟电磁感应定律和楞次定律做出分析、判断。）图4

2、如图4所示、已知线圈L的直流电阻RL远小于灯A的电阻RA，且线圈的自感很强，接通K灯A正常发光后，请分析：

（1）K断开后，灯A出现什么现象？为什么？

（说明：首先请同学们分析、回答，然后做演示实验验证结论是否正确；并得出正确结论：K断开后，A并不立即熄灭，而是突然亮一下才熄灭。并说明原因。）（2）K断开的瞬间线圈L上的自感电动势的方向如何？由此判断K断开后流过灯A的电流的方向怎样？

3、由上面的两个实例，请同学们总结：

（1）当导体中的电流发生变化时，导体本身能否产生感应电动势？说明：学生回答后得到正确结论，然后给出自感现象和自感电动势的概念。

（2）自感电动势的效果怎样？

（要求回答：它总是阻碍导体中原来电流的变化。可据此判断自感电动势[或电流]的方向；需要引导学生认清的是：产生自感电动势的"线圈部分"相当于电源，其电流方向由负极流向正极。）

（3）自感电动势的大小跟什么有关呢？

（要求回答：跟线圈中I变化的快慢有关，还与线圈本身的因素有关。由此引出

自感系数L）

（4）引出自感系数L后，请同学说明L与哪些因素有关，关系如何？你可以怎样改变线圈的自感系数？然后说明自感的单位及换算关系。

4、自感现象有广泛的应用，请举一实例（镇流器），自感现象也有不利的一面，请举一实例（大型电动机的定子绕组在切断电路瞬间）

5、实验操作，"触摸自感电压"：在图示4所示电路中，取下灯泡，在该支路中引出两根导线，如图5示，请同学们用肥皂水将两手湿润，一位同学两手紧握导线，另一位同学将K闭合，待稳定后，突然把电键关打开，手持导线的同学会明显体验到电击的感觉。

说明：电击同学的这个较高的电压显然是线圈L产生的自感电压，这个实验很安全，同时又使同学们确实感觉到自感电压的存在，能引起学生很大的学习兴致，是教师精心设计的一个很好的实验。图5

三、巩固练习

1、关于自感现象，正确的说法是：（）

A、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数民一定较大。

B、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数一定较大。

C、对于同一线圈，当电流变化较大时，线圈中的自感电动势一定大。

D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势一定较大。

2、在如图6所示的电路中，S1和S2是两个完全相同的灯泡，L是自感系数相当大的线圈，R为电阻，在开关K由闭合到断开

时，S1、S2哪个先灭？图6

四、课堂小节（略）

[评议]："自感现象"是"法拉弟电磁感应定律、楞次定律"的下位学习内容。本节课运用尝试教学的方法和程序，先用尝试问题引导学生自学课本，然后本着"先试后导，先练后讲"的原则，首先让学生试着分析实验中可能发生的现象，然后观察实验现象以验证（或矫正）自己的分析预测是否正确，引发学生讨论，老师参与到学生的讨论之中，通过解答"尝试练习一"中的问题，逐步掌握通电自感、断电自感、自感电动势产生的原因、自感电动势的大小、方向、以及表征线圈自身特性的自感系数"等问题分析清楚。在此过程中，培养了学生的自学、分析、观察、表述能力。特别是最后的"触摸电压"实验，使学生的参与意识空前高涨，是对学生"敢于尝试"一种鼓励。