(完整版)《自感和互感》教学设计.doc
中职自感和互感教学设计

中职自感和互感教学设计中职自感和互感教学设计可分为以下几个部分:目标设定、课堂教学活动设计、课堂评价和教师反思。
一、目标设定中职自感和互感教学的目标是培养学生的自我意识和社交能力,让他们能够感知自己的情感、需要和价值,同时也能认识和尊重他人的感受和需求。
此外,还要培养学生的合作精神和沟通能力,激发他们的创造力和解决问题的能力。
二、课堂教学活动设计1. 创设情境:通过引入真实的生活情境或角色扮演,激发学生的兴趣和积极参与。
2. 多元表达方式:为学生提供多样化的表达方式,如绘画、写作、讨论等,让学生可以通过各种途径表达自己的情感和需求。
3. 合作学习:通过小组合作学习的方式,让学生相互合作、互相支持,培养他们的合作精神和团队意识。
4. 观摩学习:引导学生观摩他人的表现,并进行反思和评价,从中学习他人的优点和经验,并将其运用到自己的实践中。
5. 角色扮演:通过角色扮演的方式,模拟真实的情境,让学生体验到不同的角色和他人的感受,促进学生的共情能力和理解他人的需求。
6. 反思和讨论:设计反思和讨论环节,帮助学生对自己的情感和体验进行总结和思考,并与他人进行交流和分享。
三、课堂评价中职自感和互感教学的评价应注重学生的主观感受和表达能力,以及他们对他人的理解和尊重。
可采用如下评价方式:1. 个人作品评价:对学生的个人作品进行评价,如绘画、写作等,注重表现出的情感和主题的质量。
2. 观察记录评价:对学生在课堂活动中展示的行为和表现进行观察记录,并给予反馈。
3. 小组合作评价:评价学生在小组合作中的表现,包括他们的合作精神、沟通能力和解决问题的能力。
4. 交流评价:通过讨论和交流的方式,评价学生对他人感受和需求的理解和尊重程度。
四、教师反思在教学过程中,教师应及时关注学生的学习成果和情感体验,鼓励学生的积极参与和表达,并根据学生的不同需求和进展情况进行调整和反思。
教师还应通过观察学生的学习情况和听取学生的反馈,不断改进和完善自己的教学策略,提高教学效果。
《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。
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。
《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。
自感和互感--优质获奖精品教案 (28)

4.6互感与自感★新课标要求(一)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。
(二)过程与方法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。
(三)情感、态度与价值观培养、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。
★教学难点分析自感现象。
★教学方法通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验★教学用具:多媒体课件。
★教学过程【新课导入】观看小视频,利用电磁炉“点亮”白炽灯和无线电播放音乐,提出问题,白炽灯未与电源接触,为何能发光?【知识回顾】1. 电磁感应现象发生的条件是什么?答:磁通量发生变化2. 当闭合开关时电流表中有没有电流?答:有电流【新课讲授】在我们学习第一节“划时代的发现”时,我们就已经认识了法拉第以及他的实验线圈。
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?生:当一个线圈中电流变化是,另一个线圈中的磁通量发生变化,产生感应电动势,在闭合电路中就会有感应电流。
师:对,我们把这种现象称为“互感”现象.一、互感现象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。
互感现象中产生的感应电动势,称为互感电动势。
2. 利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈,因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
变压器就是利用互感现象制成的。
3. 互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。
4. 互感的应用和防止(1)应用:变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成。
(2)防止:在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作。
例1在无线电仪器中,常需要在距离较近的地方安装两个线圈,并要求当一个线圈中有电流变化时,对另一个线圈中的电流影响尽量小,则如图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是()答案;D思考与讨论:师:滑动变阻器P 滑动时,线圈2 中是否有感应电流?生:有感应电流。
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。
自感与互感教学设计

《自感与互感》教学设计一、【教材分析】本节内容是人教版选修3-2第四章《电磁感应》第六节的内容,自感与互感现象是在学生学习了电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律后的一节课,本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象,是对电磁感应现象知识的巩固和应用,也是为第五章交流电内容奠定基础,所以本节起到了承上启下的作用。
并且自感与互感现象与人们的生活、生产都有着紧密的联系,因此学习本节内容有着重要的意义。
二、【学情分析】学生已经学习了如何分析电路结构,知道如何判断电磁感应现象产生的条件、运用楞次定律判断感应电流方向、以及运动法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小等电磁感应规律,互感与自感是电磁感应现象具体应用的两个实例。
学生对于互感现象已经可以进行一定的分析,但头脑中还没有互感这个概念,也没有意识到当线圈中电流发生变化时,线圈本身也会产生电磁感应现象,学习中对于分析、解释自感现象中“延迟”、“闪亮”的问题是学生学习中最大的挑战。
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、通电自感现象;(3)理解自感电动势的作用,知道自感电动势的大小及自感系数的物理意义及作用;(4)能够利用自感和互感的原理解释生活中的现象,知道如何防止和利用。
2.过程与方法(1)通过演示实验、学生实验,培养学生的观察能力,引导学生根据实验现象分析原理,培养学生的推理能力;(2)运用所学知识,解释生活中简单自感现象。
3.情感态度和价值观(1)认识互感和自感现象是电磁感应的两种现象,体验特殊现象的普遍性;(2)培养学生利用实验探究科学的物理学科素养。
四、【教学重难点】教学重点:自感现象的特点及自感电动势的作用;教学难点:通过实验现象结合所学知识分析自感现象的规律。
五、【教学方法】演示实验法、探究实验法、讨论法、归纳总结六、【教学器材】多媒体、扩音器、手机、音频线、两个线圈、导线若干、学生电源、自感演示板、变压器、U型导体、两节1.5V干电池、镇流器七、【教学过程】前面我们已经学习了法拉第电磁感应定律,掌握了电磁感应现象产生的条件、大小的计算以及方向的判断,生活中利用电磁感应现象的实例非常多,今天我们就一起来学习电磁感应现象中两个实例——自感与互感。
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《自感和互感》教学设计孙策【教学目标】1.知识与技能(1)理解互感现象的电磁感应特点。
(2)会运用观察、实验、分析、综合等方法,认识自感现象及其特点。
(3)理解自感电动势的作用,明确自感系数的意义及决定条件。
(4)了解自感现象的利、弊以及对它的利用和防止。
2.过程与方法(1)运用电磁感应原理和电路基本知识,设计实验,探究自感现象特点。
(2)运用物理知识,解释生产和生活中的某些自感现象。
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】运用自感知识设计实验、分析现象、解决问题。
【教学方法】讨论法、探究法、试验法【教学用具】可拆变压器 (用 400 匝线圈、普通导线一段 )、线圈两组、电源、滑动变阻器、电源 (3V) 、导线若干、开关、多媒体课件【教学过程】一、实验演示、知识回顾、引入互感1.实验探究学生电源(1)实验仪器介绍:线圈L 1套入普通的铁3.8V 0.3A 灯泡两只、可拆铁芯芯,线圈和铁芯之间是绝缘的,并与交流电源相联。
线圈 L 2是一段普通的导线,在手上绕几线圈 L1圈然后套到铁芯上,导线外层有塑料层,它和手绕的几匝线圈 L 2 铁芯之间也是绝缘的,L 2和一个小灯泡串联起来构成一个闭合回路。
(2)思考讨论把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,线圈L1连到交流电源的两端,线圈L 2连到小灯泡上。
小灯泡可能发光吗?为什么?请说出你的道理。
(3)先让学生进行实验的预测,说出可能的结果。
然后,教师进行实验演示。
(4)请学生根据实验现象试着回答,教师根据学生的回答情况,共同进行实验分析。
2.知识回顾设问:引起电磁感应现象的条件是什么?感应电动势的大小跟哪些因素有关?现象回顾:前面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。
规律提示: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。
感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
3.实验分析设问 (1):L 1接的是交流电,电流大小在时刻变化。
假定某段时间里电流是沿这个方向流进线圈的,而且在增大。
那么大家来分析下看,穿过L 1的磁场是哪个方向?过渡:铁芯有聚磁的作用,所以铁芯中的磁感线是沿顺时针方向,通过L2中的磁场方向向下。
设问 (2):当电流增大时,穿过L2的磁通量怎样变化?过渡:根据楞次定律,感应电流产生的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即线圈 L2产生的感生磁场要阻碍线圈L2的磁通量的增大。
所以,线圈L2的感生磁场方向是向上的。
设问 (3):如何进一步判断感应电流的方向?线圈L 2中哪一端电势较高?在以上几个问题的讨论中,师生边结合课件,边仔细体会其中的物理过程思路。
4.理解互感(1)概念引入:像这种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,我们把这种现象取个名字叫互感。
产生的感应电动势叫做互感电动势。
当年法拉弟的研究实验,也如我们今日所研究的两个线圈。
(2)互感现象介绍:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。
在电工技术和电子技术中有着广泛的应用。
变压器、收音机里的磁性天线就是利用互感现象制成的,如图所示。
互感现象是一种常见的电磁感应现象,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、实验探究、知识应用、分析自感1.思考讨论刚才我们分析的是当一个线圈中磁通量发生变化时,在另一个线圈中会产生感应电动势(自感电动势 )。
如果现在拿去另外一个线圈,只考虑一个线圈,当通过的线圈本身的电流发生变化时,是否也同样会产生感应电动势呢?这一问题先让学生进行猜想,接着进一步追问猜想的依据。
要点提示:若流过线圈本身的电流是变化的,那么线圈本身的磁场在变化,线圈本身的磁通量也会发生变化。
根据法拉第电磁感应定律在线圈本身可能也会产生感应电动势。
如果线圈本身电流变化真的在自身产生了感应电动势,我们就把这一现象称之为自感现象,产生的感应电动势叫自感电动势。
2.过渡设问:如何检测自感电动势的存在?请同学设计一下实验电路,来检测这个自感电动势的存在,并能较明显观察到它对电流变化的影响?提供的实验器材:线圈、滑动变阻器、 3.8V 0.3A 灯泡一只或两只、电源(3V) 、导线若干、开关,让学生进行实验的设计,教师巡视。
3.实验设计:根据学生设计的情境方案,进行电路设计的启发,逐渐归纳出以下三个步骤。
L A 1 L A 1L L A 1 A 2 A2RE SE SSR′S R′E E(4)(1) (2) (3)(1)由线圈与电源直接相连,如图 (1),分析实验研究的可能性,然后过渡如图 (2) 的设计;(2)分析如图 (2) 观察效果,提示:最好能有实验现象的对比效果,增加可观察性,然后过渡到如图 (3) 的电路设计;(3)分析如图 (3) 电路的缺陷,提示:为了进一步增加有较明显的观察效果,当开关闭合时, A 2灯泡的亮暗最好能与 A 1的亮度相一致。
最后,设计出如图(4) 电路图。
4.实验演示:(1)师生共同完成实验操作:实验准备:①先开关闭合s,调节 R,使两灯泡亮度接近;②改变R′,让两灯泡亮度合适;③断开电键S。
实验演示:闭合开关s,学生仔细观察,比较跟线圈串联的灯泡 A 1与跟电阻相联的灯泡 A 2亮起来的区别。
观察结果:灯泡 A 2立即正常发光,而灯泡 A 1是逐渐亮起来的。
设问:为什么会出现这种现象呢?实验分析借助多媒体课件(分析过程用动画模拟刚才的实验 )。
先请学生思考,然后对学生回答的进行追问。
提示 1:闭合开关时,流过 A 1 、A2的电流都在增大,而灯泡 A 1 晚亮起来,说明流过灯泡 A 1的电流增大得慢了。
提示 2:为什么流过灯泡 A 1的电流增大会变慢呢,要考虑与灯泡 A 1串联的线圈 L 的影响。
说明在闭合开关时,线圈L 阻碍了该支路的电流的增大。
提示 3:开关闭合时,流过线圈L 的电流从无到某一值,电流在增大,在线圈中确实激发出感应电动势 (自感电动势 ),并且阻碍了电流的增大。
组织学生分组讨论:如何应用电磁感应规律分析阻碍电流增大的原因?5.实验分析(1)分析逻辑应把握以下几个环节,开关闭合时:流过线圈 L 的电流向右,且在增大→产生的磁感应强度 B 方向向右,且在增大→穿过线圈 L 的磁通量增大→感应电流的磁场向左→ 自感电动势方向向左→ 阻碍流过线圈的电流增大L A 1I B 感B0 A2RI 感S R′E(2)质疑设问:那么流过线圈的电流究竟是怎样变化的呢?①先让学生动手定性画出这两个灯泡 A 1、A 2的电流变化,教师巡视后,展示作图结果。
设问:如何验证所作电流变化图的正确性?引出:借助电流传感器把电流变化的图像在计算机中显示出来。
②教师介绍电流传感器的作用,传感器与计算机相结合能够即时反映电流随时间变化的图象。
实验探究,显示图象。
实验结果对比分析:如图所示,流过线圈L 的电流是从零开始逐渐增大,到最后是稳定的电流图线,且图线的斜率逐渐减小。
而流过电阻R 的电流是瞬时增大的,直到某一电流稳定值。
小结过渡:开关闭合,电流增大,产生了自感电动势;那么,从开关闭合到断开,流过线圈的电流减小了,照理也会产生自感电动势。
而且这个自感电动势也会对断开开关后的这一回路产生影响,可是刚才的实验现象是两小灯泡同时熄灭,却并没有发现差别,这是怎么回事呢?设问:是电磁感应规律出了问题呢?还是在实验方法上还存在着缺陷?6.研究断电自感现象(1)思考讨论设计怎样的实验,可以检测断电时自感电动势的存在,观察它对电流减小的影响?教师结合刚才的实验电路,进行分析提示。
组织学生分组讨论,重新设计实验电路。
然后根据学生设计的情境方案,进行电路设计的启发,逐渐归纳出以下二个步骤。
①从刚刚分析过的实验电路入手分析,假如在断电时真有自感电动势的存在,在图(1) 中也无法观察到自感现象,原因在于断电后 A 1与 A 2形成串联回路,电流是同时变化的。
②经启发讨论后,过渡到电路图(2)。
在图 (2)的基础上,还可以进一步简化电路过渡到图(3) 电路。
A L AL1A 2 A 2 LR RS R′S R′E SE (1) E (2) (3)(2)实验演示结合实验电路分析对应的实物装置。
实验:先闭合电键,接着断开电键。
学生观察实验现象: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。
(3)实验分析设问 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。
设问 2:在开关断开这一瞬间,增大的电压从哪里来的。
学生疑惑,再用实验启发。
演示实验:将与灯泡并联的线圈取掉。
再演示上述实验,这时灯泡不再闪亮。
引导学生分析得出:在开关断开这一瞬间,增大的电压是线圈产生的。
设问 3:线圈本身并不是电源,它又是如何提供高电压的呢?组织学生讨论,引导学生运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。
分析把握的要点:开关接通后,线圈中存在稳定的电流,线圈内部铁芯存在很强的磁场,穿过线圈的磁通量很大;在开关断开瞬间,线圈中的电流迅速减小到零,穿过线圈的磁通量也迅速减小到零,使线圈产生自感电动势,这时线圈就相当于一个电源。
由于开关断开很快,故穿过线圈的磁通量变化很快,就产生了较大的自感电动势,这个电动势产生的电流使得小灯泡中出现了闪亮的过程,延迟了小灯泡的熄灭。
教师进一步提示得出:通过灯泡中的电流从原来的水平向右,I到后来水平向左变化的电流变化图线。
同学们能不能画一下流过小灯泡的电流变化呢?组织学生讨论并作图。
t 展示学生作图,简单分析。
演示实验:利用传感器把电路断开前后小灯泡的电流变化显示出来,如图所示。
断电自感,线圈中的自感电动势在电流减小时,会阻碍电流的减小,使得减小过程得到延迟。
7.分析实验,深化理解实验 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中电路断开的瞬间,线圈是否发生自感?在实验 2 中,把开关闭合时,线圈是否发生自感现象呢?分析中把握:自感现象无论在电路通电或断电时,只要电流有变化,就会有自感,只不过是限于实验电路难以直接观察到罢了。
8.综合因素,讲解规律教师说明: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。