《互感和自感》教学设计
高中物理互感与自感的教案设计

高中物理互感与自感的教案设计一、教学目标1. 让学生理解互感和自感的概念,知道它们是电磁感应现象的特殊情况。
2. 让学生掌握互感和自感的大小计算公式,并能运用到实际问题中。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 互感和自感的概念。
2. 互感和自感的大小计算公式。
三、教学难点1. 互感和自感的大小计算公式的推导。
2. 如何在实际问题中运用互感和自感的大小计算公式。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过观察、思考、讨论,探索互感和自感的现象和规律。
2. 运用多媒体辅助教学,通过动画、图片等形式,形象地展示互感和自感的过程。
3. 结合实际例子,让学生通过计算和分析,掌握互感和自感的大小计算公式。
五、教学内容1. 互感与自感的概念介绍。
2. 互感与自感的大小计算公式推导。
3. 互感与自感在实际问题中的应用实例。
教案内容:一、导入(5分钟)1. 通过复习电磁感应的基本概念,引导学生回顾法拉第电磁感应定律。
2. 提问:在电磁感应现象中,有没有特殊情况?二、互感与自感概念的引入(10分钟)1. 讲解互感的概念:当两个导体相互靠近时,其中一个导体的电流变化会在另一个导体中产生感应电动势。
2. 讲解自感的概念:导体自身的电流变化在自身产生的感应电动势。
三、互感与自感的大小计算公式(10分钟)1. 推导互感的大小计算公式:M = μ₀N₁N₂L / (2 π f l),其中M为互感系数,N₁和N₂为两个线圈的匝数,L为线圈的自感系数,f为交流电的频率,l为两个线圈之间的距离。
2. 推导自感的大小计算公式:L = μ₀N²/ l,其中L为自感系数,N为线圈的匝数,l为线圈的长度。
四、互感与自感在实际问题中的应用(10分钟)1. 举例说明互感在变压器中的应用。
2. 举例说明自感在电容器充电和放电过程中的作用。
五、课堂小结(5分钟)2. 强调互感与自感在实际生活中的应用。
互感与自感 说课稿 教案 教学设计

互感和自感【教学目标】(一)知识与技能1.了解什么是互感现象和自感现象。
2.知道互感、自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
3.了解自感电动势大小的计算式,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。
4.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,能用电磁感应原理,解释生产和生活中的某些自感现象。
(二)过程与方法1.通过对实验的观察和讨论,培养学生的观察能力、分析推理能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
2.通过互感、自感现象的利弊学习,培养学生客观全面认识问题的能力。
(三)情感态度与价值观1.通过演示实验提升学生的学习兴趣,体会物理知识的应用。
培养、提高学生尊重科学,利用实验探索研究自然的科学素养。
2.通过师生之间、生生之间互动的过程,激发学生的探究热情,营造科研的氛围。
3.通过了解自感的应用与防止,体会物理知识与技术的融合之美。
4.互感和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。
【教学重点与难点】自感现象产生的原因及自感电动势的作用,运用自感知识解决实际问题。
【教学过程】一、实验引入新课师:先观察一个实验,小线圈和小灯泡组成闭合回路,大线圈和交流电源组成回路,两个回路之间是相互绝缘的,当接通电源,将小线圈放在大线圈附近时,大家预测会有什么现象发生呢?生:小灯泡会亮。
师:小灯泡为什么会亮呢?前面我们学习了电磁感应知识,有没有同学可以解释这个现象呢?学生可以讨论,然后让学生给出自己的解释。
结合学生的解释,进而总结。
师:在小线圈里产生了感应电流,那么必然产生了感应电动势,上述这种现象我们就叫做互感现象。
让学生归纳出什么是互感现象。
二、新课教学(一)互感现象给出互感概念: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感应电动势。
这种现象叫做互感,这种感应电动势叫做互感电动势。
教学设计1:2.4互感和自感

2.4互感和自感一、教学目标知识与技能1.了解互感现象的电磁感应特点。
2.指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法,认识自感现象及其特点。
3.明确自感系数的意义及决定条件。
过程与方法能用电磁感应原理,解释生产和生活中的某些自感现象。
提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度、价值观培养、提高学生尊重科学,利用实验探索研究自然的科学素养二、重点、难点分析1.重点:自感现象产生的原因及特点。
2.难点:运用自感知识解决实际问题。
三、教具变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V 0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关四、教学过程(一)复习旧课,引入新课师:前面我们学习了电磁感应现象,了解了几种不同形式的电磁感应现象。
如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等,都会引起感应电动势,发生电磁感应现象。
你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么?生:穿过电路的磁通量发生变化。
师:不论用什么方式,也不管是什么原因,只要穿过电路的磁通量发生了变化,都能引起电磁感应现象。
如果电路是闭合的,电路中就会有感应电流。
(二)新课教学1.互感现象两个线圈之间并没有导线相连,但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感应电动势。
这种现象叫做互感,这种感应电动势叫做互感电动势。
利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象制成的。
在电力工程中和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要设法减小电路间的互感现象2.自感现象(1)演示实验,提出问题【演示实验1】断电自感现象。
实验电路如图所示。
接通电路,灯泡正常发光后,迅速断开开关,可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。
问题1:灯泡闪亮一下,说明了什么问题?(引导学生分析得出:灯泡的亮度由其实际功率决定。
灯泡闪亮一下,表明在开关断开这一瞬间,灯泡两端的电压比原来大。
高中物理自感和互感教案

高中物理自感和互感教案在高中物理的电磁学部分,自感和互感是两个重要的概念,它们不仅揭示了电磁感应的基本规律,而且在实际应用中也有着广泛的作用。
为了帮助学生更好地理解和掌握这两个概念,以下是一份精心设计的高中物理自感和互感教案范本。
一、教学目标1. 理解自感和互感的基本概念。
2. 掌握自感电动势和互感电动势的产生条件。
3. 了解自感和互感在实际应用中的例子。
4. 能够进行自感和互感相关的实验操作和分析。
二、教学内容1. 自感现象- 定义:当导体中的电流发生变化时,由于磁场的变化而在导体自身产生的电动势。
- 自感电动势的表达式:\( \varepsilon = -L \frac{dI}{dt} \),其中L为自感系数。
- 自感现象的应用:延迟开关、电磁铁等。
2. 互感现象- 定义:当两个电路相互靠近时,一个电路中的电流变化引起的磁场变化,会在另一个电路中产生电动势。
- 互感电动势的表达式:\( varepsilon = M \frac{dI}{dt} \),其中M为互感系数。
- 互感现象的应用:变压器、无线充电技术等。
三、教学方法1. 采用启发式教学,通过问题引导学生思考自感和互感的本质。
2. 结合实验演示,直观展示自感和互感现象。
3. 利用多媒体教学资源,如动画、视频等,增强学生的感性认识。
4. 鼓励学生进行小组讨论,共同解决实际问题。
四、教学过程1. 引入新课:通过日常生活中的例子(如手电筒的开关)引出自感现象。
2. 讲授新知:详细解释自感和互感的定义、表达式和应用。
3. 实验操作:指导学生完成自感和互感的实验,观察并记录实验现象。
4. 案例分析:讨论自感和互感在实际中的应用案例,深化理解。
5. 小结回顾:总结自感和互感的重点知识,回答学生的疑问。
五、作业与评价1. 布置相关习题,巩固自感和互感的理论知识。
2. 要求学生撰写实验报告,提高实验分析能力。
3. 通过小测验检验学生对自感和互感概念的掌握情况。
《互感和自感》教学设计

《互感和自感》教学设计教学目标:1. 了解互感和自感的概念和特点;2. 学习互感和自感的实际应用。
教学内容:1. 互感和自感的定义及特点;2. 互感和自感的公式和计算方法;3. 互感和自感的实际应用。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入问题:你知道什么是互感和自感吗?它们有什么作用?2. 学生回答问题。
二、讲解互感和自感的概念和特点(15分钟)1. 讲解互感和自感的定义:互感指两个或多个线圈共用一个铁芯时,其中一个线圈中的电流改变时,将在其他线圈中感应出电动势;自感指线圈自身电流变化时感应出自身电动势。
2. 引导学生理解互感和自感的特点:互感是由于磁场的传递而产生的;自感是由于电流本身的变化而产生的。
三、讲解互感和自感的公式和计算方法(20分钟)1. 讲解互感的公式和计算方法:- 互感系数:M = k * √(L1 * L2);- 互感的计算:M = |M1 - M2|。
2. 讲解自感的公式和计算方法:- 自感系数:L = k * n² * A / l;- 自感的计算:L = μ₀ * N² * A / l。
3. 进行计算实例的演示和解析。
四、讲解互感和自感的实际应用(15分钟)1. 互感的实际应用:- 变压器的原理和工作方式;- 电动机和发电机原理。
2. 自感的实际应用:- 电磁铁的原理和应用;- 打火线圈的原理和应用。
五、总结与展望(5分钟)1. 总结互感和自感的概念和特点;2. 展望互感和自感在未来的应用领域。
六、课堂讨论(10分钟)1. 引导学生讨论互感和自感的应用还有哪些?2. 学生进行思考和讨论。
教学资源:1. 教学课件;2. 互感和自感的实物、电路图等相关材料。
教学评估:1. 指导学生完成互感和自感的计算题;2. 班级讨论互感和自感的应用领域,并进行展示。
3. 提问学生互感和自感的定义、特点和计算公式。
教学拓展:1. 学生可通过参观实验室或科技馆,了解实际应用中的互感和自感设备;2. 学生可自行查阅相关资料,深入了解互感和自感的应用领域。
《第二章 4 互感和自感》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择性必修第

《互感和自感》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解互感与自感的观点。
2. 掌握互感与自感的基本定律。
3. 能够应用互感与自感定律解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点:理解互感与自感的观点,掌握互感与自感的基本定律。
2. 教学难点:应用互感与自感定律解决实际问题,理解非线性电路的原理。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、演示电源、灯泡、线圈、电线等物理实验器械。
2. 制作PPT,包含图片、动画和相关问题。
3. 准备一些实际生活中的互感和自感案例,以便在教室上讨论。
4. 提前与学生沟通,了解他们对互感和自感的理解水平,以便更好地组织教室教学。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生掌握互感和自感的观点,理解互感和自感的影响因素,掌握互感和自感的应用。
为了实现这些目标,我将采用以下教学步骤:1. 引入:起首,我会通过一些简单的实验来引入互感和自感的观点。
这些实验将帮助学生直观地理解这两个观点。
2. 讲解互感和自感的基本观点:在引入实验后,我将详细诠释互感和自感的基本观点。
通过诠释磁场和电场的变化如何导致电流的产生,帮助学生理解互感和自感的原因。
3. 分析影响互感和自感的因素:在此阶段,我将讨论影响互感和自感的主要因素,包括线圈的形状、匝数、电流的变化速度等。
通过这些讨论,帮助学生理解为什么不同的设备会产生不同的互感或自感。
4. 案例分析:接下来,我将通过一些实际案例来诠释互感和自感的应用。
这些案例将帮助学生了解互感和自感如何在实际设备中发挥作用。
5. 实验操作:为了帮助学生更直观地理解互感和自感,我将组织学生进行一些简单的实验。
这些实验将帮助学生亲手操作,了解互感和自感是如何在实际设备中产生的。
6. 小组讨论:在实验结束后,我将组织学生进行小组讨论,讨论互感和自感在实际中的应用以及如何避免其可能带来的问题。
通过小组讨论,帮助学生更好地理解和应用互感和自感的观点。
7. 总结与反馈:最后,我将对这节课的内容进行总结,并鼓励学生提出问题和反馈。
互感和自感公开课教案教学设计课件资料

互感和自感公开课教案教学设计课件资料一、教学目标1. 知识与技能:让学生了解互感和自感的概念,理解它们在电路中的应用。
2. 过程与方法:通过实验和案例分析,培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对电磁感应现象的兴趣,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容1. 互感现象:介绍互感的概念,解释互感现象的产生原因,展示互感在电路中的应用。
2. 自感现象:介绍自感的概念,解释自感现象的产生原因,展示自感在电路中的应用。
3. 互感和自感的区别与联系:分析互感和自感的异同,引导学生理解它们在电路中的相互作用。
4. 实验演示:安排实验,让学生观察和体验互感和自感现象,加深对概念的理解。
5. 案例分析:分析实际电路中的应用实例,让学生学会运用互感和自感知识解决实际问题。
三、教学过程1. 导入新课:通过展示电磁感应现象的图片,引发学生的好奇心,激发学习兴趣。
2. 讲解互感现象:简要介绍互感的概念,解释互感现象的产生原因,展示互感在电路中的应用。
3. 讲解自感现象:简要介绍自感的概念,解释自感现象的产生原因,展示自感在电路中的应用。
4. 互感和自感的区别与联系:分析互感和自感的异同,引导学生理解它们在电路中的相互作用。
5. 实验演示:安排实验,让学生观察和体验互感和自感现象,加深对概念的理解。
6. 案例分析:分析实际电路中的应用实例,让学生学会运用互感和自感知识解决实际问题。
7. 课堂小结:回顾本节课的主要内容,强调互感和自感在电路中的应用。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、分析和总结能力。
3. 课后作业:检查学生对互感和自感知识的理解和应用能力。
五、教学资源1. 课件:制作精美的课件,展示互感和自感的相关图片、图表和动画。
2. 实验器材:准备互感和自感实验所需的器材,如线圈、电流表、电压表等。
大学物理自感和互感教案

教学目标:1. 理解自感和互感的概念,掌握其产生的原理。
2. 掌握自感系数和互感系数的计算方法。
3. 了解自感和互感在实际生活中的应用。
教学重点:1. 自感和互感的概念及其产生原理。
2. 自感系数和互感系数的计算方法。
教学难点:1. 自感和互感系数的计算。
教学过程:一、导入1. 引导学生回顾电磁感应现象,提出问题:当电流通过线圈时,为什么会在相邻的线圈中产生感应电动势?2. 引导学生思考自感和互感的区别。
二、自感和互感概念及原理1. 自感现象:当一个线圈中的电流发生变化时,它产生的变化磁场不仅在相邻的电路中激发出感应电动势,在其本身也会激发出感应电动势,这种现象叫做自感现象。
2. 互感现象:当一个线圈中电流变化时,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感现象。
3. 自感和互感的原理:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
三、自感系数和互感系数的计算1. 自感系数(L):自感系数表示线圈本身特征,与线圈的形状、尺寸、匝数等因素有关。
自感系数的计算公式为:L = μ₀μrN²l/A,其中μ₀为真空磁导率,μr为相对磁导率,N为匝数,l为线圈长度,A为线圈截面积。
2. 互感系数(M):互感系数表示两个线圈之间的相互影响程度,与两个线圈的形状、尺寸、匝数等因素有关。
互感系数的计算公式为:M = μ₀μrN₁N₂l₁l₂/4πr²,其中N₁、N₂分别为两个线圈的匝数,l₁、l₂分别为两个线圈的长度,r为两个线圈中心距离。
四、自感和互感在实际生活中的应用1. 变压器:利用互感原理,实现电压的升高或降低。
2. 镇流器:利用自感原理,稳定电流,防止电流过大损坏电器。
3. 电磁感应传感器:利用自感和互感原理,实现非电量电量的转换。
五、课堂小结1. 总结自感和互感的概念、原理及计算方法。
2. 强调自感和互感在实际生活中的应用。
六、课后作业1. 求解一个线圈的自感系数和互感系数。
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《互感和自感》教学设计人教版教材物理必修1衡南二中盛梅芳【教学内容分析】本节内容是电磁感应现象在技术中的应用,也是学生在认知上对电磁感应现象的进一步巩固和深化。
教材对互感部分内容的编写比较简单,让学生知道互感现象是常见的电磁现象,这节课是让学生从理论走向社会、生活的一节课,是培养学生动手动脑和用已学知识解决实际生活问题能力的一节课,对学生知识的巩高、解决生活实际问题能力的提高都有很大的帮助。
【教学目标】1、知识与技能(1)了解互感现象的电磁感应特点。
(2)指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法,认识自感现象及其特点。
(3)明确自感系数的意义及决定条件。
(4)了解日光灯的工作原理。
(5).了解自感现象的利与弊及应用与防止。
2、过程与方法(1).通过对两个自感实验的观察、设计与分析,培养学生的观察能力、实验能力和探究能力(2)提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
3、情感态度和价值观(1).通过了解自感的应用与防止,体会物理知识与技术的融合之美。
(2)培养、提高学生尊重科学,利用实验探索研究自然的科学素养【教学重点】自感现象产生的原因及特点。
【教学难点】运用自感知识解决实际问题。
【教学方法】讨论法、探究法、试验法、练习法【教学用具】变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关,日光灯组件,多媒体课件【教学过程】一、复习旧课,引入新课师:前面我们学习了电磁感应现象,了解了几种不同形式的电磁感应现象。
如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等,都会引起感应电动势,发生电磁感应现象。
你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么?生:穿过电路的磁通量发生变化。
师:不论用什么方式,也不管是什么原因,只要穿过电路的磁通量发生了变化,都能引起电磁感应现象。
如果电路是闭合的,电路中就会有感应电流。
二、新课教学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?一、互感现象指导学生自学教材,了解什么叫互感现象以及互感现象的应用与防止。
师:在互感现象或前面我们学习过的电磁感应现象中,对于发生电磁感应现象的线圈而言,变化的磁通量均是由外界其它磁场源激发的,如果线圈本身的电流发生变化,它自己激发的磁场也一定变化,能不能在自己的“身体”内产生感应电动势呢?下面我们通过两个实验来探究这个问题。
先让学生自学教材上的实验内容。
教师演示实验一:通电自感实验(将图4.6-2画在黑板上,并指出实验前与A1串联的线圈L的电阻肯定等于与A2串联的滑动变阻器R的工作电阻。
)教师演示实验二:断电自感实验(将图4.6-4画在黑板上,并适当调整线圈的匝数,使断电瞬间灯泡突然闪一下再熄灭。
)让多个学生描述自己看到的实验现象,并组织学生讨论、交流,最后达成一致意见:实验一中灯泡A2先亮,灯泡A1后亮,最后一样亮;实验二中灯泡A在切断电源后过了一小段时间才熄灭(先不说突然变得更亮后再熄灭)。
师:猜一猜实验现象的出现最有可能与哪部分电路的相关?如何验证你的猜想?组织学生讨论交流,最后达成一致:最有可能与电路中的线圈相关,可以将其换成等阻值的电阻再做一遍实验,看一看实验现象是否发生变化。
教师重新做一遍实验,并将两个实验中的线圈分别换成等阻值的电阻后再重新演示,学生仔细观察比较,验证自己的猜想。
师:看来当线圈中流过恒定的电流时,线圈在电路中起的作用就是电阻作用;而当线圈中流过变化的电流时,线圈在电路中起的作用不仅仅是电阻作用,还有别的作用。
例如在实验一中,当通过线圈的电流增大时,除了电阻以外,还有一个作用也在阻碍电流增大,造成线圈对电流总体的阻碍作用超过变阻器R,所以流过A1的电流小于流过A2的电流,A1落后于A2亮起来;但是这种阻碍作用不是阻止,线圈中的电流仍然要增大,而且当电流增到最大时,这种阻碍就消失了。
那么这种阻碍作用的本质是什么呢?组织学生讨论交流,最后达成一致:是电磁感应现象,因为感应电动势就是在磁通量变化时存在,而在磁通量不变时消失;而且感应电动势就有阻碍原磁通量变化的作用。
二、自感现象1.线圈中电流发生变化,它产生的变化磁场使它自身激发出感应电动势的现象叫自感现象;产生的感应电动势叫自感电动势。
师:请你假设出线圈的绕向,用自感电动势解释两个实验的现象教师组织学生讨论、交流。
例如实验一中线圈绕向如图所示,分析如下:I增大B原增大B感方向向左(根据楞次定律)自感电动势E自方向如图E自与I方向相反,阻碍I增大;当I达到最大时,E自=0,阻碍消失。
实验二中线圈绕向如图所示,分析如下:I减小B原减小B感方向向左(根据楞次定律)自感电动势E自方向如图E自与I方向相同,阻碍I减小切断电源后,I要通过线圈与灯泡组成的回路逐渐减小,所以造成灯泡又亮了一会儿才熄灭,而且灯泡中流过电流的方向与原来相反。
(或说成:当电源停止供电后,线圈作为感应电源对灯泡继续供电,造成灯泡又亮了一会儿才熄灭,同时由E自的方向可知灯泡中流过电流的方向与原来相反。
)师:从刚才大家的分析中可知,不管线圈绕向如何,自感电动势的方向有如下特点:若原电流增大,自感电动势就与原电流方向相反,阻碍原电流增大;若原电流减小,自感电动势就与原电流方向相同,阻碍原电流减小,这与楞次定律是一致的。
2.自感现象满足楞次定律:导体中电流发生变化时,导体内的自感电动势阻碍电流的变化,电流增强时,自感电动势与原电流方向相反,电流减弱时,自感电动势与原电流方向相同、板图:师进一步阐明“阻碍”的含义:阻碍的是“变化”,阻碍不是阻止;自感电动势只是减慢了原电流的变化速度,原电流最终还是要完成增大或减小的变化;当变化完成后,自感电动势也就消失了。
师:自感电动势的大小当然也满足法拉第电磁感应定律,请自学教材,了解自感电动势大小的决定因素。
3.自感满足法拉第定律(1)电动势的大小(2)L叫自感系数,由线圈本身(匝数、长度、粗细、匝密度、有无铁芯等)决定。
(教师可以用实物解释以上各因素的含义)师:自学课文最后一段,了解自感现象中的能量转化情况。
学生自学2分钟师:自感现象在生活中非常常见,有些是有益的,有些是有害的,下面我们亲自体会一下断电时自感电动势的存在。
四节电池串联组成电池组;取一个400匝的线圈,将两段导线的一端分别连接在线圈的两端,另一端分别连接两个表笔,学生双手紧握两支表笔的金属杆分别接触电池组的两极,在将表笔从电池组的两极拿开时体验断电自感电动势的电击感。
(本着自愿的原则做实验,教师可以身先士卒地示范一遍,但表情要自然以免给学生造成压力,同时也可以降低学生的戒备,“吓”他一跳,学生印象深刻,还可以激发学生的好奇心与参与的欲望,活跃课堂气氛。
、(三)、自感现象的应用——日光灯的原理日光灯就是利用自感现象的例子。
灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的天然汞蒸汽,灯管内壁涂有荧光物质。
当灯管内的气体被击穿而导电时,灯管两端的灯丝就会释放出大量的电子,这些电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在灯管内的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光,根据不同的需要充以不同的气体,并在管的内壁上涂上不同的荧光物质,就可制造出不同颜色的日光灯了。
日光灯的电路图如下图所示:其中:启动器的作用是当开关闭合时电源把电压加在启动器两极间,使氖气放电发出辉光,辉光产生的热量使U形触片膨胀伸长接触静片而电路导通,于是镇流器中的线圈和灯管中的灯丝就有电流通过,电路接通后,启动器中的氖气停止放电,U形触片冷却收缩,电路断开,镇流器线圈因自感产生一个瞬时高压,这个高压加上电源两端的电压一起加在灯管的两端,使水银蒸汽开始放电导通,使日光灯发光。
在启动器两触片间还并联了一个电容,它的作用是在动静触片分离时避免产生火花而烧毁,没有电容器,启动器也能正常工作,日光灯启动后,启动器就不需要了。
镇流器就是一个自感系数很大的线圈,在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压,在日光灯正常发光时,利用自感现象起降压限流的作用。
四.磁场中的能量开关闭合时线圈中有电流,电流产生磁场,能量储存在磁场中,开关断开时,线圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化成电能。
【课堂练习】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;D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。
解:D。
2、如图所示,两个电阻的阻值都是R,多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。
电键S 原来断开,此时电路中的电流为I0=ε/2R。
现将S闭合,于是线圈产生自感电动势,此自感电动势的作用是:A、使电路的电流减小,最后由I0将小到0;B、有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0;C、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,最后等于I0。
解:D。
3、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;B、接通时I1<I2,断开时I1=I2;C、接通时I1>I2,断开时I1<I2;D、接通时I1=I2,断开时I1<I2。
解:B。
【课堂小结】1.什么叫互感与自感;2.自感现象满足楞次定律和法拉第定律。
【板书设计】4.6互感和自感1、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。
2、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。
3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
(1)自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化。
(2)自感电动势大小:4、自感系数L:与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关5、磁场具有能量6、日光灯的工作原理【作业布置】:课本后思考与练习题:2,3【教学反思】:学生能从现象和楞次定律来理解自感和互感,上课例题的正确率也很高,但在电流大小和方向的变化上还需加强。
特别是在灯是否闪亮一下上存在很多问题,例如说自感系数很大的线圈,我们能等效的看成一个电阻非常大的电阻,这样来解释现象学生会更容易懂一些。
它在电路断开时有可能使和它并联的灯泡闪亮一下。