第六节:互感和自感教案
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。
高中物理-《互感和自感》教学设计

高中物理-《互感和自感》教学设计一、教学设计思路“自感和互感”是人教版选修3-2第4章《电磁感应》第6节的内容,两者是电磁感应现象的两个重要实例,本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。
本节课为了让学生经历必要的认知过程,尝试利用“延迟判断”的探究教学策略,适当改进演示实验,变陈述性问题为设计性问题,让学生积极参与物理规律的发现和推理过程,主要的特色体现在以下几个方面:1.对于“互感”的教学,采用“电磁炉”和“MP4”两个实验从能量和信息两个角度引出互感及其应用,充分激发学生探索规律的积极性。
2.对于“自感”的教学,采用“积木式”的结构,在教学过程中随着问题的展开,逐步“装备”其实验装置,让学生在质疑、猜测和不断探究中了解实验中发生的物理过程。
二、前期分析本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分,是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的,是电磁感应现象具体运用的两个实例。
因此,对互感、自感现象的研究,既是对电磁感应规律的巩固和深化,也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。
同时,互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系,因此,学习该部分知识有着重要的现实意义。
学生已经学习了分析电路结构,知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向,以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律,已经学会对互感现象的分析,但头脑中没有互感这个概念,也没有意识到当线圈通过变化的电流时,线圈本身也会产生电磁感应现象。
学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。
学生已经具备一定的探究、合作学习的能力,已经掌握了一定的科学方法和实验技能。
本校具备完善的实验设施与条件,有优越的多媒体和网络。
重点与难点:1.教学重点:自感现象和自感系数。
2.教学难点:分析自感现象产生的原因和特点。
三、教学目标1.知识与技能(1)知道互感和自感现象。
(2)能够利用电磁感应有关规律分析断电、通电时自感现象的原因。
《互感和自感》教案

第六节互感和自感一、教材分析:互感和自感都是电磁感应现象的特例,所以在本节教学中,要注意引导学生利用电磁感应现象自己完成互感和自感现象的分析,并能利用所学知识解释实际问题。
二、教学目标:知识与技能:(1)了解互感和自感现象,了解自感现象产生的原因。
(2)知道自感现象中的一个重要概念——自感系数,了解它的单位及影响其大小的因素。
过程与方法:引导学生从事物的共性中发掘新的个性,从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律,提出自感现象,并推出关于自感的规律。
会用自感知识分析,解决一些简单的问题,并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。
情感态度与价值观:培养学生的自主学习的能力,通过对已学知识的理解实现知识的自我更新,以适应社会对人才的要求。
三、教学重点与难点:重点:自感现象及自感系数。
难点:自感现象的产生原因分析,通、断电自感的演示实验中现象解释。
四、教学用具:通、断电自感演示装置,电池四节(带电池盒)导线若干。
五、教学过程:电路之间。
线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
问题情景:(互感中的能量)另一电路中能量从哪儿来的?小结:互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。
3、互感的应用和防止:见课本。
二、自感现象1、问题情景:由电流的磁效应可知,线圈通电后周围就有磁场产生,电流变化,则磁场也变化,那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。
是否此时也发生了电磁感应现象呢?我们通过实验来解决这个问题。
2、演示实验:实验1 出示自感演示器,通电自感。
提出问题:闭合S瞬间,会有什么现象呢?引导学生做预测,然后进行实验。
(实验前事先闭合开关S,调节变阻器R和R1使两灯正常发光,然后断开开关,准备好实验)。
开始做实验,闭合开关S,提示学生注意观察现象观察到的现象:在闭合开关S瞬间,灯A2立刻正常发光,A1比A2迟一段时间才正常发光。
学思考现象原因。
请学生分析现象原因。
总结:由于线圈L自身的磁通量增加,而产生了感应电动势,这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化,既阻碍线圈中电流的变化,故通过A1的电流不能立即增大,灯A1的亮度只能慢慢增加,最终与A2相同。
高中物理自感互感教案

高中物理自感互感教案一、教学目标1. 理解并掌握自感和互感的概念;2. 能够应用自感和互感的原理解释现象;3. 能够进行实验观察、测量和分析电磁现象。
二、教学重点与难点重点:自感和互感的概念、原理和应用;难点:自感和互感的数学表达和计算。
三、教学内容1. 自感和互感的概念;2. 自感和互感的原理;3. 自感和互感的应用;4. 实验探究:利用螺线管和铁芯线圈测量自感和互感。
四、教学过程1. 概念引入通过引入变压器的原理和结构,引导学生思考变压器中的自感和互感是如何发生的,并引出自感和互感的概念。
2. 知识讲解讲解自感和互感的定义、原理、计算公式和实际应用,引导学生理解自感和互感的重要性和作用。
3. 实验探究利用螺线管和铁芯线圈进行实验观察和测量,让学生亲身体验自感和互感的实际效果,并帮助他们掌握自感和互感的测量方法和计算技巧。
4. 拓展应用通过举例应用自感和互感的场景,如变压器、感应电机等,让学生了解自感和互感在电磁学中的广泛应用。
五、教学总结通过本节课的学习,学生将深入理解自感和互感的概念和原理,并能够应用自感和互感的知识解释各种电磁现象。
同时,通过实验探究和实际应用,学生将培养实验观察、数据分析和问题解决的能力。
六、作业布置1. 阅读相关教材,复习自感和互感的知识点;2. 思考并回答自感和互感在变压器中的作用是什么;3. 完成相关练习题,巩固自感和互感的计算方法。
七、教学反思通过本节课的教学,学生能够全面掌握自感和互感的概念、原理和应用,同时培养实验探究和问题解决的能力。
下节课要继续引导学生深入了解电磁学知识,拓展应用场景,激发学生的兴趣和创造力。
互感和自感教案

互感和自感教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第六节互感和自感学习目标1.知道什么是互感现象和自感现象。
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.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应的知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
教学重点自感现象的分析、自感系数教学难点自感现象的分析、自感系数学习过程探究一、互感现象问题: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总结1、互感现象内容:2、应用和危害:应用:危害:3、注意:.互感现象是一种常见的电磁感应现象,不仅仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
探究二、自感现象1、自感现象内容:2、实验分析:演示实验1:如下图此实验中:A1、A2使用规格完全一样的灯泡,先闭合开关S,调节变阻器 R 和 R1,使A1、A2亮度相同且正常发光。
然后断开开关S。
重新闭合S,观察到什么现象注意观察:在开关再次闭合的过程中两个灯泡的发光情况现象:思考:为什么A1较慢的亮起来解释:演示实验2:如下图接通电路,待灯泡A正常发光。
然后断开电路,观察到什么现象现象:思考:为什么会出现这样的现象呢解释:3、自感电动势的方向:4、自感系数:实验表明:磁场的强弱正比于电流的强弱,即磁通量的变化正比于电流的变化,可以说自感电动势正比于电流的变化率,写成等式即__________(1)自感系数:自感系数L简称或(2)决定因素:它跟线圈的、、,以及是否有等因素有关。
线圈的横截面积越____、线圈绕制得越__ __、匝数越_____,它的自感系数越大,另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时_____得多。
(3)单位:,符号是常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)换算关系是1 H=_________mH=________μH(4)物理意义:表征线圈产生自感电动势大小本领的物理量。
自感互感精品教案

自感互感精品教案篇一:互感与自感教学设计(课用)(选修3-2)第四章第六节《互感和自感》教学设计教学目标1. 知识与技能:(1)知道互感现象,了解互感的应用与防止;(2)知道自感现象,理解它产生的机理和起到的作用;(3)能够判断自感电动势的方向,并会用它解释一些现象;(4)知道自感电动势大小的决定因素,知道自感系数的决定因素;(5)了解自感现象的应用与防止。
2. 过程与方法:(1)通过三个自感实验的观察、设计与分析,培养学生的观察能力、实验能力和探究能力;(2)通过自感体验,加深对知识的理解。
3. 情感态度价值观:(1)通过演示实验提升学生的学习兴趣,体会物理知识的奥秘。
(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)通过了解互感和自感的应用和防止,体会物理知识与技术的融合之美。
学情分析学生已经学习了电路的基本知识和电磁感应的相关规律,会判断回路是否会产生感应电动势以及感应电动势的方向,而且还掌握了感应电动势的大小和磁通量的变化率有关。
但头脑中还没有互感这个概念,也没有意识到当变化电流通过线圈时,线圈本身也会产生感应现象。
学习中对相关的自感现象的感知和解释也是学生遇到的最大挑战。
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分析实际问题。
教学流程一、新课引入【演示实验】一个线圈和一个灯泡,把它们连成一个闭合回路,小灯泡无法发光。
把线圈放到一个盒子上,小灯泡发光。
引发学生思考,盒子里放什么东西,小灯泡才会发光。
学生猜想后揭晓谜底,是一个接上交变电流的线圈。
启发学生思考为什么这个线圈接上交变电流,另一个线圈里也会产生电流。
通过前面电磁感应现象的知识迁移,学生分析出电流变化引起磁场变化,使得穿过另一线圈的磁通量发生变化,另一线圈中会产生感应电流,引出互感现象。
二、互感现象分析实验现象,产生感应电流的本质原因是磁通量变化的线圈中产生了感应电动势,此时这个线圈就充当这个回路中的电源。
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。
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第六节互感和自感【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2、过程与方法(1)、能用电磁感应原理,解释生产和生活中的某些自感现象。
(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?(请同学们用学过的知识加以分析说明)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。
(一)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。
如下图所示。
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。
例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。
(二)、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: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)现象: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。
提问: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。
(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: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?现象:S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭。
提问:为什么A灯不立刻熄灭?(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)用多媒体课件在屏幕上打出i—t变化图,如下图所示.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。
(教师说明:在自感现象中,自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的,而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。
)特点:自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的。
具体而言:①如果导体中原来的电流是增大的,自感电动势就要阻碍原来电流的增大。
I原↑,则ε自(I自)与I原相反②如果导体中原来的电流是减小的,自感电动势就要阻碍原来电流的减小。
I原↓,则ε自(I自)与I原相同[分析实验,深化理解]:①实验1称为通电自感现象,实验2称为断电自感现象。
那么,在实验1中电路接通的瞬间,线圈是否发生自感?在实验2中,把开关断开时,线圈是否发生自感现象呢?(都发生自感。
只不过是我们观察不到。
)②实验1中,如果以很快的频率反复打开、闭合开关,会出现什么现象呢?(灯1 不亮,灯2闪亮。
)③实验2中开关断开了,电源已不再给灯泡提供电能了,灯还闪亮一下。
这些能量是哪里来的呢?是凭空产生了能量吗?(线圈提供的。
线圈中有电流时,线圈产生磁场,磁场也具有能量。
当开关断开后,磁场能通过电磁感应转化为电能,由线圈提供给灯泡。
这说明电磁感应中也遵循能量守恒。
) 练习:实验中,当电键闭合后,通过灯泡1的电流随时间变化的图像为图;通过灯泡2的电流随时间变化的图像为图。
答案:C;A课本23页:做一做 24页:防止(三)、自感系数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。
问:自感电动势的大小决定于哪些因素呢?说出自感电动势的大小的计算公式。
自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。
而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引起的,故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。
理论分析表明:E=L△I/△t。
L称为线圈的自感系数,简称自感或电感。
自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。
L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。
单位:亨利(H) 1H=103mH=106μH(四)磁场中的能量:提问: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。
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。
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?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。
(五)、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:ItItItIt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。
【课堂练习】例1、关于自感现象,正确的说法是:DA、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。
例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。
说明:要深刻理解“阻碍”的意思。
阻碍并不等于“阻止”。
当原电流增大时,自感电动势要阻碍电流的增大,但电流最后还是要增大的,只不过增大得慢些(如通电自感实验中所见);当原电流减小时,自感电动势要阻碍电流的减小,但电流最后还是要减小的,只不过减小得慢些(如断电自感实验中所见)。
自感电动势的作用只不过是起一个“延时”作用。
例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】本节课我们一起探究了电磁感应现象中的另类问题——自感现象,自感现象它也是电磁感应现象的一种,只是导体本身的电流发生变化而在自己身上产生的电磁感应现象,它不违背法拉第电磁感应定律,自感现象也遵从楞次定律“增反减同”的规律。
由于线圈自身自感的作用,使得电路中的电流变化的时间延长了,我们所看到的现象是灯逐渐地变亮或等亮一会在熄灭,还有的灯要闪亮一下。
特别是自感的应用——日光灯,与我们生活很接近,我们平时都应该注意生活中的电现象。
【板书设计】第六节: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:全部完成【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。