第一篇：《互感和自感》教學設計

教學設計說明

本節課是電磁感應現象在技術中的應用的特例，也是學生在認知上對電磁感應規律的進一步鞏固與深化。教學中充分重視學生用原有的知識儲備發現、總結新知識的探究過程。

本課主要采用創設情景實例讓學生經歷從生活走向物理的認識過程；做好自感現象實驗培養學生觀察能力，精心設計接近學生思維發展區的問題，充分發揮教師的組織者和引導者的作用，經歷基本的科學探究過程，培養學生的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力；師生共同參與，課件展示互感和自感現象在現代生產和生活中的應用，讓學生經歷從物理走向社會，以開闊眼界和引起學生興趣，為終身發展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。

教學目標

2.1 知識與技能

（1）通過實驗，了解互感現象和自感現象，以及對它們的利用和防止。

（2）能夠通過電磁感應的有關規律分析通電、斷電時自感現象的成因，以及磁場的能量轉化問題。

（3）了解自感電動勢的計算式e=lδiδt，知道自感系數是表示線圈本身特征的物理量，并知道其單位。

2.2 過程與方法

（1）通過演示實驗的觀察、設計與分析，培養學生的觀察能力、實驗能力和利用已知知識進行探究未知規律的能力。

（2）通過親身感受斷電自感的強大電壓，加深對知識的理解。

2.3 情感 態度 價值觀

（1）通過師生之間、生生之間互動的過程，激發學生的探究熱情，營造科研的氛圍。

（2）體會物理知識與技術、經濟和社會的互動作用，感悟利用辯證唯物主義的觀點來分析問題。

教學重點：自感現象和自感系數。

教學難點：自感有關規律的認識。

教學方法：實驗與理論探究；師生、生生互動。

課時安排：1課時。

課前準備：家用電磁爐1個，小燈泡和線圈，自制自感現象演示儀等。

教學過程

教學過程見表1。

引入：按照如圖1所示，將與小燈泡組成閉合回路的線圈放在工作的電磁爐上，燈泡發光。

問：為什么燈泡發光了？

學生回答前，介紹所用的電流是變化的，展示電磁爐的內部結構――線圈。

觀察好奇興奮思考

用生活中的實例引入新課，體現從生活走向物理的理念。課堂聯系生活，學生感到親切，激發了學生的學習興趣。

通過介紹、展示、引導，激發學生利用已知知識探究未知規律的欲望。

觀察實驗

感知現象

先組織學生分組討論，請學生先回答問題，根據情況適時引導學生回憶感應電流產生的條件是什么？

問：感應電流產生的條件：

（1）閉合電路。

（2）穿過閉合電路的磁通量發生變化。

引導學生回答：

電磁爐線圈中的電流變化→電磁爐線圈中電流激發的磁場變化→穿過與小燈泡組成閉合回路的線圈中磁通量發生變化→線圈上產生感應電動勢→閉合回路產生感應電流→燈泡發光。

啟發學生思維，讓學生大膽說出自己的想法，從而了解學生的知識掌握情況，并根據實際適時調整和改進教學進程。

由淺入深，層層遞進，引導學生動腦思考，培養學生的邏輯思維能力和口頭表達能力。讓學生根據所學的內容解決實際問題，感受成功的愉悅，增強求知欲。

進行新課

互感現象

一、互感現象

像上述實驗，兩個線圈之間并沒有導線連接，但當一個線圈中的電流變化時，它所產生的變化的磁場會在另一個線圈中產生感應電動勢，這種現象叫做互感現象。互感現象產生的感應電動勢，叫做互感電動勢。

問：燈泡發光的能量哪里來的？

引導學生回答：變化的磁場是傳遞能量的介質。

小結：利用互感現象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現象在電工技術和電子技術中有廣泛的應用。請大家閱讀教材舉例說明。

ppt展示相關圖片。

問：當一個線圈中的電流變化時，它產生的變化的磁場會在鄰近的電路中激發出感應電動勢，會不會在它本身激發出感應電動勢呢？

通過教師的引導，使學生在觀察的過程中思維得到啟發。

自感現象

[實驗1]

演示通電自感現象

二、自感現象

演示通電自感現象。

ppt展示電路圖如圖2所示，對照實物圖如圖3所示作說明。

發光二極管與沒有極性的白熾燈不同，接上正向電壓，當正向電流流過時才能發光，所需工作電流很小（有的僅零點幾毫安），電流很小時小燈泡不發光。若接上反向電壓，電流會更細小（微安級），并且不發光。

a1、a2是規格完全一樣的燈泡。閉合電鍵s，調節變阻器r，使a1、a2亮度相同（a2支路在實驗中的作用是充當參照物），再調節r1，使兩燈正常發光，然后斷開開關s。重新閉合s，觀察到什么現象？（實驗反復幾次）

學生觀察結果，如圖4所示。支路d2、d4發光二極管發光顯示出電流方向，a1后變亮，a2立即變亮，最后兩燈一樣亮。

對學生的回答先不做評價，鼓勵學生大膽的說出自己的想法。培養學生的表達能力和理論分析能力。

利用多媒體課件結合實物圖，將抽象的物理情境清晰地展現出來，有利于學生直觀感知。化抽象為具體，啟發學生思維。

通過實驗演示，培養學生觀察、理解能力和實驗探究能力。

[實驗2]

演示斷電自感現象

問：a1后變亮的原因是什么？（請學生分組討論）學生討論，師生共同分析得到結論。

結合圖5分析，電路接通時，通過線圈l的電流增大，該電流產生的磁場增強，穿過線圈l的磁通量增加，l中產生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙了l中電流的增加，即推遲了a1支路電流達到正常值的時間，使a1滯后一段時間才變亮。

問：如果電路斷開時，通過線圈l的電流就減小，這時會出現感應電動勢嗎？感應電動勢的作用是使線圈l中的電流減小得更快些還是更慢些？

問：在剛才的演示實驗中，同學們有沒有留意電路斷開時的現象？

再次用圖4所示實物圖演示幾次斷電自感現象。還可播放錄制的視頻，以正常播放速度1/10播放，現象非常明顯。

學生觀察結果，如圖6所示。d3支路二極管閃亮一下再熄滅，錄制的視頻以正常播放速度的1/10進行播放，顯示d2、a1、a2、d3都在發光。

問：d3支路二極管閃亮一下，說明流過a2的電流方向與斷開前電流方向？原因是什么？

學生討論，師生共同得到結論。

當s斷開時，l中的電流突然減弱，穿過l的磁通量逐漸減少，l中產生感應電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。l相當于一個電源，產生了左負右正的自感電動勢，與d2、a1、a2、d3構成閉合回路，儲存在磁場中的能量瞬間釋放，使支路d3發光二極管閃亮一下。

引導學生歸納總結：導體本身電流發生變化而產生的電磁感應現象叫自感現象。自感現象中產生的電動勢叫自感電動勢。自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化。

觀察到的現象、親身經歷的活動越多，對物理概念理解、規律的探究越容易。

總結讓學生對自感現象的產生原因及其規律有了系統的了解。加深學生對自感現象規律的認識，啟發學生用所學的內容解決分析實際問題的能力。

發揮學生的主體作用，充分調動了學生學習的積極性和熱情，啟發學生思維能力，培養學生獨立思考的能力和自學能力。

自感系數

三、自感系數

問：感應電動勢的大小跟什么因素有關？

（感應電動勢的大小跟磁通量的變化快慢有關。）

自感電動勢的大小跟其他感應電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關。而在自感現象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導體中電流變化的快慢有關。

（引導學生閱讀教材p24第2、3段。）

理論分析表明：e=lδiδt

式中l為線圈的自感系數，簡稱自感或電感。自感表示線圈產生自感電動勢本領大小的物理量。l的大小跟線圈的形狀、長短、砸數、有無鐵芯有關，單位為亨利（h）。

1h=103 mh=106 μh

自感系數l的大小與線圈的砸數、有無鐵芯有怎樣的關系？師生共同參與“千人鎮”小實驗。電路圖如圖7所示（根據學生人數適當加1.5 v干電池節數）。

第1次先接線圈200砸，不放鐵芯。

閉合開關s前，學生談體驗――“無感覺”；

閉合開關s后，學生談體驗――“無感覺”；

斷開開關s瞬間，學生好像“無感覺”。

培養學生學以致用的能力，增長學生的見聞，強化學生對自感現象的認識，進一步突出重點、攻克難點。

嘗試應用科學探究的方法和已有知識研究分析問題。培養學生獨立學習的能力和習慣，開發學生的智力和創造力。

師生之間、生生之間互動的過程，激發學生的探究熱情，營造科研的氛圍。同時可消除學生一點心理戒備，活躍課堂氣氛。

教學環節教學內容、教師活動學生活動設計說明

第2次接線圈400砸，不放鐵芯，重復上面的操作，斷開開關s瞬間，好像只有兩邊的兩位同學有點感覺。

第3次接線圈400砸，放鐵芯，重復上面的操作，斷開開關s瞬間，學生突然受到電擊――“雙手迅速收回”。

學生根據這節課所學的知識解釋現象原因。

四、自感現象在生活中的應用和防止

說明自感現象廣泛存在。凡是有導線、線圈的設備中，只要有電流的變化都有自感現象存在，因此要充分考慮自感和利用自感。ppt展示生活中實例圖片。

五、小結

（1）什么叫互感與自感。

（2）自感現象滿足楞次定律和法拉第電磁感應定律。

六、作業

認真閱讀教材，互感和自感現象在當代生活中有十分廣泛的應用，課上我們只是介紹了一部分。課下請同學們通過多種途徑調查互感和自感現象的應用都滲透到哪些領域，并從中選出一個你最感興趣的應用做進一步的研究，寫一篇小論文或自己的感悟和大家交流。

展示自感現象在生活中的應用和防止，讓學生經歷從物理走向社會，以開闊眼界和引起學生興趣，認識物理學對科技進步以及文化、經濟和社會發展的影響，為終身發展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。

第二篇：《互感與自感》教學設計

高中物理課堂教學設計

選修3-2

第四章

電磁感應

4.6 自感和互感

【教學目標】

一、知識與技能

1．知道什么叫互感現象，了解互感的應用與防止；

2．知道什么叫自感現象，理解它產生的機理和起到的作用； 3．能夠判斷自感電動勢的方向，并會用它解釋一些現象； 4．知道自感電動勢大小的決定因素，知道自感系數的決定因素； 5．了解自感現象的利與弊及應用與防止。

二、過程與方法

1．通過一個動手實驗，兩個視頻演示實驗，觀察、設計與分析，培養學生的觀察能力、實驗能力和探究能力；

2．通過親身感受斷電自感、互感的電壓，加深對知識的理解。

三、情感態度價值觀

1．通過師生之間、生生之間互動的過程，激發學生的探究熱情，營造科研的氛圍； 2．通過了解自感的應用與防止，體會物理知識與技術的融合之美。【教學重點】

對自感現象的正確解釋。【教學難點】

感應電動勢產生的原因是磁通量發生了變化。【教學方法】

實驗與理論探究；師生、生生互動。【教學用具】

課件，多媒體輔助教學設備 【課時安排】

1課時。【教學過程】

一、互感現象

1.通過法拉第的實驗提出問題：兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產生感應電動勢呢？

2.通過學生自己思考，再給出互感的定義。

3.給學生提供實驗器材通過自學書上的內容，自己設計動手做實驗。實驗：

每小組4人發兩組電池（每組3v），兩個直鐵棒，一個環形鐵，四根導線，兩個靈敏電流計 實驗探討：

通過所有小組的實驗，統計歸納，總結出如何讓感應電動勢變大（或變小）。4.提出問題讓學生思考問題：

環形鐵棒斷開后產生的感應電動勢與原來的大小是否相同？為什么？

5.舉例說明生活中互感現象的應用：

變壓器、收音機里的磁性天線等。

二、自感現象

1.提問：K接通瞬間，線圈L本身中會不會產生感應電動勢？來引入自感。

演示實驗（1）

演示實驗（2）

通過對實驗現象的分析，來理解自感現象的產生。

分析：電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間。

1.分析，引入自感的定義。

1）由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象，叫自感現象。2）自感現象中產生的電動勢叫自感電動勢.3）自感電動勢的作用：阻礙導體中原來的電流變化。

注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。

產生了自感電動勢，那么如何判斷其方向？

導體電流增加時，阻礙電流增加，此時自感電動勢方向與原電流方向相反； 導體電流減小時，阻礙電流減小，此時自感電動勢方向與原電流方向相同。

即：增反減同。

4)自感電動勢的大小：

自感電動勢的大小跟其它感應電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關。而在自感現象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導體中電流變化的快慢有關。

???I E? ?t?E??tE＝LΔIΔt1.說明生活中互感現象的應用和防止

1）應用： 在交流電路中、在各種用電設備和無線電技術中有著廣泛的應用。如日光燈的鎮流器等。

2）防止：在切斷自感系數很大、電流很強的電路的瞬間，產生很高的電動勢，形成電弧，在這類電路中應采用特制的開關。

5.理解雙線繞法消除自感現象。【課堂小結】

1．什么叫互感與自感；

2．自感現象滿足楞次定律和法拉第定律。

【作業】

1．課本后習題。

2．思考題：

教師選擇不同的線圈重新做斷電自感實驗兩次，一次沒有燈泡閃一下的現象，一次有燈泡閃了一下的現象，請說明燈泡是否閃一下由什么決定，為什么？

第三篇：教學設計 互感與自感

課題:互感和自感

教學目標

知識與技能：

⒈ 了解互感和自感現象，了解自感現象產生的原因。

⒉ 知道自感現象中的一個重要概念——自感系數，了解它的單位及影響其大小的因素。過程與方法：

引導學生從發生電磁感應現象的條件和有關電磁感應得規律，提出自感現象，并推出關于自感的規律，了解自感現象的利弊以及對它們的防止和利用。情感、態度、價值觀：

培養學生的自主學習的能力，通過對已學知識的理解實現知識的自我更新，以適應社會對人才的要求。

重點：自感現象及自感系數。

難點：⒈ 自感現象的產生原因分析；

⒉ 通、斷電自感的演示實驗中現象解釋。

新課教學

一、互感現象

1．互感：在法拉第實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中的電流變化時，它所產生的磁場會在另一個線圈中產生電動勢，這種現象叫做互感。互感現象：發生在兩個互相靠近的電路之間的電磁感應現象。互感電動勢：這種由互感現象產生的感應電動勢叫做互感電動勢。

2．互感的理解：互感現象不僅發生與繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發生于任何相互靠近的電路之間。

3．互感中的能量：互感現象可以把能量從一個電路傳到另一個電路。4．互感的應用和防止：

教師介紹 變壓器、收音機就是利用互感現象制成的；但在電力工程和電子電路中，互感現象有時會影響電路正常工作，這時要求減小電路間的互感。

二、自感現象

1．問題情景：由電流的磁效應可知，線圈通電后周圍就有磁場產生，電流變化，則磁場也變化，那么對于這個線圈自身來說穿過它的磁通量在此過程中也發生了變化。是否此時也發生了電磁感應現象呢？我們通過實驗來解決這個問題。2．演示實驗：

實驗1：出示自感演示器，通電自感。讓學生看課本實驗，明確實驗過程。提出問題：閉合S瞬間，會有什么現象呢？ 引導學生做預測，然后進行實驗。

（實驗前事先閉合開關S，調節變阻器R和R1使兩燈正常發光，然后斷開開關，準備好實驗）

開始做實驗，閉合開關S，提示學生注意觀察現象（再重復上述操作）請學生說出觀察到的現象：

在閉合開關S瞬間，燈A2立刻正常發光，A1卻比A2遲一段時間才正常發光。請學生分析現象原因。

由于線圈L自身的磁通量增加，而產生了感應電動勢，這個感應電動勢總是阻礙磁通量的變化，既阻礙線圈中電流的變化，故通過A1的電流不能立即增大，燈A1的亮度只能慢慢增加，最終與A2相同。實驗2：斷電自感

先給學生幾分鐘時間看課本實驗，預測實驗現象，是回答課本思考與討論問題。3．結論：

實驗表明：線圈中電流發生變化時，自身產生感應電動勢，這個感應電動勢阻礙原電流的變化。

由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象叫自感現象。自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢。4.磁場的能量

問題情景：開關斷開后,燈泡的發光還能持續一段時間,有時甚至比開關斷開前更亮, 這時燈泡的能量是從哪里來的呢? 分析：電源斷開以后，線圈中電流不會立即消失，這時的電流仍然可以做功，說明線圈儲存能量。當開關閉合時，線圈中的電流從無到有，其中的磁場也是從天到有，這可以看作電源把能量輸送到磁場，儲存在磁場中。這里我們知識一個合理的假設，有關電磁場能量的直接式樣驗證，要在我們認識了電磁波之后才有可能。

5．自感現象的理解：線圈中電流的變化不能在瞬間完成，即不能“突變”。也可以說線圈能體現電的慣性

6．自感的應用與防止：應用：日光燈 防止：變壓器、電動機

三、自感系數

問題情景:我們都知道感應電動勢的大小與回路中磁通量變化的快慢有關，而自感現象中的自感電動勢是感應電動勢的一種，那么就是說，自感電動勢也應正比于穿過線圈的磁通量的變化率，即：E∝△Φ／△t,而磁場的強弱又正比于電流的強弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。所以也可以說，自感電動勢正比于電流的變化率。即E∝△I／△t寫成等式即：E=L△I／△t 2.自感系數，簡稱自感或電感，用字母L表示。影響因素：形狀、長短、匝數、有無鐵芯。

3．單位：亨利 符號：H 常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）課堂練習：隨堂練習題 小結：

作業：書后問題與練習成才之路 課后反思：

第四篇：互感和自感教案

第6節互感和自感

一、教學目標

（一）知識與技能

1．知道什么是互感現象和自感現象。

2．知道自感系數是表示線圈本身特征的物理量，知道它的單位及其大小的決定因素。3．知道自感現象的利與弊及對它們的利用和防止。

4．能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現象的原因及磁場的能量轉化問題。

（二）過程與方法

1．通過對兩個自感實驗的觀察和討論，培養學生的觀察能力和分析推理能力。2．通過自感現象的利弊學習，培養學生客觀全面認識問題的能力。

（三）情感、態度與價值觀

自感是電磁感應現象的特例，使學生初步形成特殊現象中有它的普遍規律，而普遍規律中包含了特殊現象的辯證唯物主義觀點

二、重點和難點

教學重點

1．自感現象。2．自感系數。教學難點

分析自感現象。

三、教學手段與策略

以“驗為基礎，過程為主線，變式為手段，思維為中心”的教學模式，培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。

四、課時安排 ： 1課時

五、教學過程

（一）引入新課

提問：在電磁感應現象中，產生感應電流的條件是什么？

引起回路磁通量變化的原因有哪些？

（1）在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產生感應電動勢呢？

（2）當電路自身的電流發生變化時，會不會產生感應電動勢呢？ 本節課我們學習這方面的知識。

（二）進行新課

1、互感現象

在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產生感應電動勢呢？請同學們用學過的知識加以分析說明。

當一個線圈中的電流變化時，它產生的磁場就發生變化，變化的磁場在周圍空間產生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產生感應電動勢。

當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產生感應電動勢的現象，稱為互感。互感現象產生的感應電動勢，稱為互感電動勢。

利用互感現象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現象在電工技術和電子技術中有廣泛的應用。請大家舉例說明。

變壓器，收音機里的磁性天線。

2、自感現象

教師：我們現在來思考第二個問題：當電路自身的電流發生變化時，會不會產生感應電動勢呢？下面我們首先來觀察演示實驗。

［實驗1］演示通電自感現象。

畫出電路圖（如圖所示），A1、A2是規格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調節變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調節R1，使兩燈正常發光，然后斷開開關S。重新閉合S，觀察到什么現象？（實驗反復幾次）

現象：跟變阻器串聯的燈泡A2立刻正常發光，跟線圈L串聯的燈泡A1逐漸亮起來。現象 提問：為什么A1比A2亮得晚一些？試用所學知識（楞次定律）加以分析說明。

電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間。

［實驗2］演示斷電自感。

畫出電路圖（如圖所示）接通電路，待燈泡A正常發光。然后斷開電路，觀察到什么現象？

現象：S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅。提問：為什么A燈不立刻熄滅？

當S斷開時，L中的電流突然減弱，穿過L的磁通量逐漸減少，L中產生感應電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。L相當于一個電源，此時L與A構成閉合回路，故A中還有一段持續電流。燈A閃亮一下，說明流過A的電流比原電流大。

用多媒體課件在屏幕上打出i—t變化圖，如下圖所示.結論：

導體本身電流發生變化而產生的電磁感應現象叫自感現象。自感現象中產生的電動勢叫自感電動勢。

3．自感系數

自感電動勢的大小決定于哪些因素呢？請同學們閱讀教材內容。然后用自己的語言加以概括，并回答有關問題。

自感電動勢的大小決定于哪些因素？說出自感電動勢的大小的計算公式。自感電動勢的大小與線圈中電流的變化率成公式為

E =L

L叫自感系數呢，自感系數是用來表示線圈的自感特性的物理量。

實驗表明，線圈越大，越粗，匝數越多，自感系數越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數比沒有鐵芯時大得多。

自感系數的單位：亨利，符號H，更小的單位有毫亨（mH）、微亨（μH）

1H=103 mH

1H=106μH 4．磁場的能量

?I成正比，與線圈的自感系數L成正比。寫?t?I ?t提問：在斷電自感的實驗中，為什么開關斷開后，燈泡的發光會持續一段時間？甚至會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。

學生分組討論。

師生共同活動：推斷出能量可能存儲在磁場中。

以上只能是一種推斷，電磁場具有能量還需要進一步的實驗驗證。

教材最后一段說，線圈能夠體現電的“慣性”，應該怎樣理解？電的“慣性”大小與什么有關？

當線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零，因此可以借用力學中的術語，說線圈能夠體現電的“慣性”。線圈的自感系數越大，這個現象越明顯，可見，電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數。

（四）實例探究 自感現象的分析與判斷

【例1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達到穩定，燈泡D發光。則

（）

A．在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗 B．在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗

C．在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗

D．在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗 正確選項為AD 【例2】如圖所示，自感線圈的自感系數很大，電阻為零。電鍵K原來是合上的，在K斷開后，分析：

（1）若R1＞R2，燈泡的亮度怎樣變化？（2）若R1＜R2，燈泡的亮度怎樣變化？

（1）因R1＞R2，即I1＜I2，所以小燈泡在K斷開后先突然變到某一較暗狀態，再逐漸變暗到最后熄滅。

（2）因R1＜R2，即I1＞I2，小燈泡在K斷開后電流從原來的I2突變到I1（方向相反），然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅。

（五）反思總結，當堂檢測 教師組織學生反思總結本節課的主要內容，并進行當堂檢測。

六、板書設計 § 4.6互感和自感

一、互感現象

當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產生感應電動勢的現象，稱為互感。互感現象產生的感應電動勢，稱為互感電動勢。

二、自感現象

導體本身電流發生變化而產生的電磁感應現象叫自感現象。

三、自感系數

自感現象中產生的電動勢叫自感電動勢。公式：E =L?I ?tL叫自感系數，是用來表示線圈的自感特性的物理量。（1）線圈越大，越粗，匝數越多，自感系數越大。（2）帶有鐵芯的線圈的自感系數比沒有鐵芯時大得多。

自感系數的單位：亨利，符號H，更小的單位有毫亨（mH）、微亨（μH）

1H=103 mH

1H=106μH 四．磁場的能量

當堂檢測

1、無線電技術的發展，極大地方便了人們的生活.在無線電技術中常有這樣的要求：一個線圈中電流變化時對另一個線圈中的電流影響最小，如圖所示，兩個線圈安裝位置最符合該要求的是（）

①②

③④

A.①

B.②

L

C.③

D.④

2、如圖所示電路，線圈電阻不計，則（）

A、S閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負電 B、S保持閉合，A板帶正電，B板帶負電 C、S斷開瞬間，B板帶正電，A板帶負電

D、由于線圈電阻不計，電容被短路，上述三種情況電容器兩板都不帶電

3、在下圖電壓互感器的接線圖中，接線正確的是（）

答案：1.D 2.D 3.B 鞏固練習

1．下列關于自感現象的說法中，正確的是

（）

A．自感現象是由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象 B．線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反 C．線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關 D．加鐵芯后線圈的自感系數比沒有鐵芯時要大

2．關于線圈的自感系數，下面說法正確的是

（）A．線圈的自感系數越大，自感電動勢一定越大 B．線圈中電流等于零時，自感系數也等于零 C．線圈中電流變化越快，自感系數越大

D．線圈的自感系數由線圈本身的因素及有無鐵芯決定

3．如圖所示，L為一個自感系數大的自感線圈，開關閉合后，小燈能正常發光，那么閉合開關和斷開開關的瞬間，能觀察到的現象分別是

（）

A．小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅 B．小燈立即亮，小燈立即熄滅

C．小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 D．小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 4．如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開關處于閉合狀態，電路是接通的。現將開關斷開，則在開關斷開的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從_____端經燈泡到_____端.這個實驗是用來演示_____現象的。

5．如圖所示的電路中，燈泡A1、A2的規格完全相同，自感線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是

（）

A．當接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮 B．當接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C．當斷開電路時，A1和A2都過一會兒熄滅 D．當斷開電路時，A2立即熄滅，A1過一會兒熄滅 6．如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表，電感線 圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是

（）

A．開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數大于A2的讀數 B．開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數小于A2的讀數 C．開關S接通電路穩定后再斷開的瞬間，電流表A1的讀數大于A2的讀數

D．開關S接通電路穩定后再斷開的瞬間，電流表A1數等于A2的讀數

7．如圖所示，L是電感足夠大的線圈，其直流電阻可忽略不計，D1和D2是兩個相同的燈泡，若將電鍵S閉合，等燈泡亮度穩定后，再斷開電鍵S，則

（）

A．電鍵S閉合時，燈泡D1、Ｄ2同時亮，然后D1會變暗直到不亮，D2更亮

B．電鍵S閉合時，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮 C．電鍵S斷開時，燈泡D2隨之熄滅，而D1會亮一下后才熄滅

D．電鍵S斷開時，燈泡D1隨之熄滅，而D2會更亮后一下才熄滅 參考答案：

1．ACD 2．D

3．A 4．b、a、自感（或斷電自感）5．C 6．BD 7．AC

第五篇：4.6《互感與自感》教學設計

(原創)《互感與自感》教學設計

天津市第一百中學 李春華

【教學目標】

一、知識與技能

1．知道什么叫互感現象，了解互感的應用與防止；

2．知道什么叫自感現象，理解它產生的機理和起到的作用；

3．能夠判斷自感電動勢的方向，并會用它解釋一些現象；

4．知道自感電動勢大小的決定因素，知道自感系數的決定因素；

5．了解自感現象的利與弊及應用與防止。

二、過程與方法

1．通過對兩個自感實驗的觀察、設計與分析，培養學生的觀察能力、實驗能力和探究能力；

2．通過親身感受斷電自感的強大電壓，加深對知識的理解。

三、情感態度價值觀

1．通過師生之間、生生之間互動的過程，激發學生的探究熱情，營造科研的氛圍；

2．通過了解自感的應用與防止，體會物理知識與技術的融合之美。

【教學重點】

對自感現象的正確解釋。

【教學難點】

自感電動勢的作用。

【教學方法】

實驗與理論探究；師生、生生互動。

【課時安排】

1課時。

【教學過程】

一、互感現象

指導學生自學教材，了解什么叫互感現象以及互感現象的應用與防止。

師：在互感現象或前面我們學習過的電磁感應現象中，對于發生電磁感應現象的線圈而言，變化的磁通量均是由外界其它磁場源激發的，如果線圈本身的電流發生變化，它自己激發的磁場也一定變化，能不能在自己的“身體”內產生感應電動勢呢？下面我們通過兩個實驗來探究這個問題。

先讓學生自學教材上的實驗內容。

教師演示實驗一：通電自感實驗（將圖4．6-2畫在黑板上，并指出實驗前與A1串聯的線圈L的電阻肯定等于與A2串聯的滑動變阻器R的工作電阻。）

教師演示實驗二：斷電自感實驗（將圖4．6-4畫在黑板上，并適當調整線圈的匝數，使斷電瞬間燈泡突然閃一下再熄滅。）

讓多個學生描述自己看到的實驗現象，并組織學生討論、交流，最后達成一致意見：實驗一中燈泡A2先亮，燈泡A1后亮，最后一樣亮；實驗二中燈泡A在切斷電源后過了一小段時間才熄滅（先不說突然變得更亮后再熄滅）。

師：猜一猜實驗現象的出現最有可能與哪部分電路的相關？如何驗證你的猜想？

組織學生討論交流，最后達成一致：最有可能與電路中的線圈相關，可以將其換成等阻值的電阻再做一遍實驗，看一看實驗現象是否發生變化。

教師重新做一遍實驗，并將兩個實驗中的線圈分別換成等阻值的電阻后再重新演示，學生仔細觀察比較，驗證自己的猜想。

師：看來當線圈中流過恒定的電流時，線圈在電路中起的作用就是電阻作用；而當線圈中流過變化的電流時，線圈在電路中起的作用不僅僅是電阻作用，還有別的作用。例如在實驗一中，當通過線圈的電流增大時，除了電阻以外，還有一個作用也在阻礙電流增大，造成線圈對電流總體的阻礙作用超過變阻器R，所以流過A1的電流小于流過A2的電流，A1落后于A2亮起來；但是這種阻礙作用不是阻止，線圈中的電流仍然要增大，而且當電流增到最大時，這種阻礙就消失了。那么這種阻礙作用的本質是什么呢？

組織學生討論交流，最后達成一致：是電磁感應現象，因為感應電動勢就是在磁通量變化時存在，而在磁通量不變時消失；而且感應電動勢就有阻礙原磁通量變化的作用。

二、自感現象

1．線圈中電流發生變化，它產生的變化磁場使它自身激發出感應電動勢的現象叫自感現象；產生的感應電動勢叫自感電動勢。

師：請你假設出線圈的繞向，用自感電動勢解釋兩個實驗的現象

教師組織學生討論、交流。

例如實驗一中線圈繞向如圖所示，分析如下：

I增大B原增大B感方向向左（根據楞次定律）自感電動勢E自方向如圖與I方向相反，阻礙I增大；當I達到最大時，E自=0，阻礙消失。

E自

實驗二中線圈繞向如圖所示，分析如下：

I減小B原減小B感方向向左（根據楞次定律）自感電動勢E自方向如圖E自與I方向相同，阻礙I減小切斷電源后，I要通過線圈與燈泡組成的回路逐漸減小，所以造成燈泡又亮了一會兒才熄滅，而且燈泡中流過電流的方向與原來相反。（或說成：當電源停止供電后，線圈作為感應電源對燈泡繼續供電，造成燈泡又亮了一會兒才熄滅，同時由E自的方向可知燈泡中流過電流的方向與原來相反。）

師：從剛才大家的分析中可知，不管線圈繞向如何，自感電動勢的方向有如下特點：若原電流增大，自感電動勢就與原電流方向相反，阻礙原電流增大；若原電流減小，自感電動勢就與原電流方向相同，阻礙原電流減小，這與楞次定律是一致的。

2．自感現象滿足楞次定律：導體中電流發生變化時，導體內的自感電動勢阻礙電流的變化，電流增強時，自感電動勢與原電流方向相反，電流減弱時，自感電動勢與原電流方向相同。

板圖：

師進一步闡明“阻礙”的含義：阻礙的是“變化”，阻礙不是阻止；自感電動勢只是減慢了原電流的變化速度，原電流最終還是要完成增大或減小的變化；當變化完成后，自感電動勢也就消失了。

師：自感電動勢的大小當然也滿足法拉第電磁感應定律，請自學教材，了解自感電動勢大小的決定因素。

學生自學后，教師總結性板書。

3．自感滿足法拉第定律

（1）電動勢的大小：，（區別I、、）；知道各量的物理意義及單位。

（2）L叫自感系數，由線圈本身（匝數、長度、粗細、匝密度、有無鐵芯等）決定。（教師可以用實物解釋以上各因素的含義）

師：自學課文最后一段，了解自感現象中的能量轉化情況。

學生自學2分鐘

師：自感現象在生活中非常常見，有些是有益的，有些是有害的，下面我們親自體會一下斷電時自感電動勢的存在。

四節電池串聯組成電池組；取一個400匝的線圈，將兩段導線的一端分別連接在線圈的兩端，另一端分別連接兩個表筆，學生雙手緊握兩支表筆的金屬桿分別接觸電池組的兩極，在將表筆從電池組的兩極拿開時體驗斷電自感電動勢的電擊感。（本著自愿的原則做實驗，教師可以身先士卒地示范一遍，但表情要自然以免給學生造成壓力，同時也可以降低學生的戒備，“嚇”他一跳，學生印象深刻，還可以激發學生的好奇心與參與的欲望，活躍課堂氣氛。）

師：剛才大家體驗到的斷電自感電動勢在生產中有時是有害的，請自學課文。

【課堂小結】

1．什么叫互感與自感；

2．自感現象滿足楞次定律和法拉第定律。

【作業】

1．課本后習題。

2．思考題：

教師選擇不同的線圈重新做斷電自感實驗兩次，一次沒有燈泡閃一下的現象，一次有燈泡閃了一下的現象，請說明燈泡是否閃一下由什么決定，為什么？