自感现象及其应用

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1、1自感现象及其应用自感现象及其应用广东省佛山市高明区纪念中学凤吉民 【课题】 自感现象及其应用 【课时】1 课时 【教材章节】粤教版 选修 3-2 第一章 第七节 【教学目标】 1、知识与技能 （1）运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点； （2）知道什么是自感现象和自感电动势； （3）知道自感系数，知道影响自感系数的因素； （4）了解日光灯的基本结构和工作原理； （5）会利用自感现象解释相关问题。 2、过程和方法 （1）观察自感现象，认识实验在物理学研究中的作用； （2）通过自感电动势大小的探究，加深对控制变量法的认识； （3）经历日光灯工作原理的探究过程，尝试用科学探究方法

2、研究物理问题。 3、情感态度与价值观 （1）通过自感现象与决定自感电动势大小因素的探究活动，培养学生参与科学探究活动的热情和 实事求是的科学态度； （2）了解自感现象的实际应用，体会物理学对经济、社会发展的推动作用。 （3）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。 【教学内容分析】 1、课程标准对本节的要求 能通过实验探究，进行现象观察、缘由分析，了解自感现象。 2、本节教案的概述 自感现象是一种特殊的电磁感应现象。通过实验演示，让学生观察通电自感现象和断电自感现 象，了解导体本身的电流变化引起磁通量的变化，这是产生自感现象的原因；自感现象中产生的自 感电动势总是阻碍电流的变化

3、；通过实验条件的改变，进一步探究自感电动势的大小以及影响自感 系数的因素。 日光灯是常用的设备，通过实物解剖观察，了解它的结构，然后学习它的工作原理，并总结起 动器和镇流器的作用，简单提出电子镇流器及新型灯具，引导学生进一步收集资料、自行探究；引 导学生进一步地学习其它有关自感现象的问题。 【教学方法教学方法】实实验法、讨论法、探究法、合作学习法、引导法。【教学重点教学重点】 （1 1）由现象入手，分析原因，找出基本规律； （2）将所学的知识、规律应用到实际问题中。 【教学难点教学难点】 （1）运用自感知识解决实际问题； （2）分析自感现象产生的原因及日光灯原理。【教学用具教学用具】 拆用变压

4、器的原副线圈(用 400 匝线圈)、3.8V0.3A 灯泡两只、滑动变阻器、电源、导线、 开关，日光灯组件，多媒体课件。2【教学思路流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【温故知新，导入新课温故知新，导入新课】 教师引导学生：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？ 导入新课学习：本节课探究学习一 种特殊的电磁感应现象自感现象。1、引导学生进行知识 回顾； 2、明确提出新

5、课学习 探究的内容。积极回顾；期待新内容 的学习。启迪智慧， 新旧关联， 温故知新， 富有情趣， 充满期待。【实验演示，现象分析，概念建立实验演示，现象分析，概念建立】 1、演示实验，提出问题演示实验并引导学生 思考：实验演示，现象分析，概念建立实验演示，现象分析，概念建立演示断电和通电自感现象 和现象 观察现象，分析原因建立自感、自感电动势等概 念温故知新，温故知新， 导入新课导入新课回顾电磁感应现象引入新课的学习综合因素，综合因素， 总结规律总结规律总结自感原因总结自感特点总结自感规律预留问题预留问题， 铺设悬念铺设悬念电子镇流器是什么？新型灯具原理怎么样？深入学习，深入学习， 探究根源探

6、究根源探究自感电动势大小探究自感系数合作学习，合作学习， 学以致用学以致用日光灯结构日光灯工作原理起动器镇流器作用3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。闪亮一下出现的高电压产生在哪 里？为此设置演示实验 2。 演示实验 2：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，而 是立即熄灭。 演示实验 3：演示通电自感现象。实验 电路如图。 开关接通时，可以 看到，灯泡 2 立即 正常发光，而灯泡 1 是逐渐亮起来的。2、分析现象，建立概念 讨论：组织学生讨论。出示实验电 路图，引导学生运用已

7、学过的电磁感 应的知识来分析实验现象。 讨论小结：开关接通后或断开瞬间， 由于电流变化引起磁通量变化，使线 圈产生感应电动势。 建立概念：通过实验，建立起了自 感、自感现象、自感电动势、自感电 流的相关概念。灯泡闪亮一下，说明1了什么问题？ (引导学生分析得出：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。) 线圈本身并不是电源，2它又是如何提供高电压 的呢？对实验 1、3 引导学 生思考： 有电流通过线圈时， 1线圈会不会产生磁场？ 为什么？ 在开关断开瞬间，穿 2过线圈的磁通量变了吗？ 如何变化？ 闭合开关瞬间，穿过 3线圈的磁通量发生变化 了吗？如何变化？ 是什么原

8、因引起线圈 4发生电磁感应？ 哪部分相当于电源？5观察、质疑、思考、分析培养学生 观察能力；培养学生 提出问题的 能力；培养学生 分析能力；培养学生 综合能力。【综合因素，总结规律综合因素，总结规律】 1、总结原因：自感现象是由于导体本 身的电流发生了变化而引起的。 2、总结特点：自感电动势总是阻碍导 体中原来电流的变化。 3、总结规律：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 E自(I自)与 I原相反 (引导学生阅读教材，理解通电自感的 解释。) 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。引导学生思考： 发生自感现象的原因1是什么？

9、 自感电动势的特点是2什么？ 自感电流方向如何判3断？学会透 过现象进行 分析，进行 小结；并掌 握规律。培养学生 的综合能力；培养学生 归纳的能力；培养学生 总结规律的4I原，则 E自(I自)与 I原相同能力。【深入学习，探究根源深入学习，探究根源】 1、回顾感应电动势大小跟什么有关， 实验探究并理论分析自感电动势大小 E自=LI/t； 2、探究影响自感系数的因素：线圈越 粗、越长、匝数越多、有铁芯，自感 系数就越大。指导学生探究演示实 验 3 中： 未加铁芯，闭合开关1瞬间，观察灯的亮暗； 加入铁芯，再观察一2次 加入铁芯，慢慢打开3开关和快速打开开关， 观察灯的亮暗； 之后让学生理论上

10、分析发生这些现象的原 因是什么。加深控制 变量法在实 验探究中的 认识与应用。开阔了学 生的观察视 角和拓展了 思维的广度， 促进学生创 新能力的培 养。【合作学习，学以致用合作学习，学以致用】 根据学生的具体情况，先自主学习， 再分小组交流讨论，学习自感现象的 应用日光灯的工作原理。 1、 日光灯结构：展示实物及播放多媒 体，让学生了解日光灯的基本结构。2、日光灯工作原理：对课室前排日光 灯，多次闭合开关、断开开关，并且 有时带起动器，有时取下起动器，观 察现象，并进行原理的自主学习。2、 小结：分组讨论，主题是“日光灯 的如何工作原理？” “起动器的作 用是什么？镇流器的作用是什么？”展示

11、日光灯的实物解 剖；在取下或未取下起 动器的情况下，多次闭 合、断开开关；引导学 生观察现象，阅读课本， 指导学生在学习小组内 进行交流和探讨： 日光灯由哪几部分组1成？取下起动器，日光灯2还能起动吗？日光灯工作原理是什3么？起动器、镇流器在起4动时作用是什么？正常 发光后的作用又是什么？自主阅读 有关日光灯 的知识；积极思考 日光灯的工 作原理；在小组内分 享学习与交 流智慧。促使学 生学会求知、 学会学习；促使学生 进行主动建 构知识；让学生的 学习由被动 变为主动；让学生 不论在知识、 技能方面， 还是在能力 方面都能得 到发展；综 合素质也能 上新台阶。5【预留问题预留问题，铺设悬念铺

12、设悬念】 简单提出电子镇流器及新型灯具， 引导学生进一步收集资料、自行探究。预留问题，课后探究。可以网上 搜索，可以 到生产厂家 做实践活动 等。保持学 生探索欲望 和学习热情。【板书设计】 第一章 第七节 自感现象及其应用自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。1、几个概念 自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。自感电流：自感电动势在闭合电路中产生的电流，叫做自感电流。原因是：由于导体本身的电流发生了变化而引起。自感电动势的作用是：阻碍导体中原来电流的变化的。自感电流方向的判断：I原，则 E自(I自)与 I原相反；2、自感现象的几个规律 I原

13、，则 E自(I自)与 I原相同。自感电动势的大小：与电流变化快慢成正比 E=LI/t自感系数：线圈越粗、越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大。基本构成3、日光灯 工作原理起动器、镇流器的作用【教学反思】不能忽视引导学生搞清楚什么是自感现象，自感现象的成因是什么，导致学生在学习过程中留 有疑问。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。本节课容量大，如果一开始就 将讲课思路以提纲的形式呈现给同学们，效果会好很多。