第一篇：《自感現象及其應用》教學設計

5850字。

《自感現象及其應用》教學設計

廣州市花都區實驗中學 物理科 陳麗華

★新課標要求

（一）知識與技能

1．知道什么是自感現象。

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。

★教學重點

1．自感現象。

2．自感系數。

★教學難點

分析自感現象。

★教學方法

通過演示實驗，引導學生觀察現象、分析實驗

★教學用具：

自感現象示教板，CAI課件。

★教學過程

（一）引入新課

教師：在電磁感應現象中，產生感應電流的條件是什么？

學生：只要穿過閉合回路的磁通量發生變化，回路中就有感應電流產生.教師：引起回路磁通量變化的原因有哪些？

學生：磁場的變化；回路面積的變化；電流的變化引起磁場的變化等。

教師：這里有兩個問題需要我們去思考：

（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、自感現象

教師：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。

教師：出示示教板，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）

學生：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。

教師：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。

學生：分組討論（可以提醒學生這時出現了新電源，電源在哪里？電動勢方向又如何？）

師生共同活動：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。

教師：出示示教板，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？

學生：S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅。

第二篇：自感現象的教學設計匯總

16.5 自感

公開課教案

一、教學目標(一)知識目標

1．了解自感現象及自感現象產生的原因

2．知道自感現象中的一個重要概念——自感系數，了解影響其大小的因素。3．了解在日常生活和生產技術中有關自感現象的應用情況(二)能力目標

1．通過分析實驗電路，培養學生運用已學的物理知識，對實驗結果進行預測的能力，同時提高學生分析物理問題的能力

2．利用直觀地演示實驗，培養學生敏銳的觀察能力和推理能力。(三)德育滲透點

1．簡單介紹美國物理學家亨利由學徒到美國科學院第一任院長的有關事跡，教育學生學習他善于自學，勇于鉆研的精神，合理安排課外時間，形成良好的學習習慣，以便提高自身的自學能力。

2．進行物理學方法的教育

實驗——理論——再實驗

二、重點、難點

1．重點:自感現象及自感系數 2．難點:(1)自感現象產生的原因分析

(2)斷電自感的演示實驗中燈光的閃亮現象解釋

三、課時安排 1 課時

四、教具

通電自感演示裝置、斷電自感演示裝置、幻燈片

五、教學過程(一)引入新課 產生電磁感應現象的條件是什么？

請學生回答，穿過回路中的磁通量發生變化才能產生電磁感應現象。在前面的學習中，電磁感應現象中的磁通量變化是怎樣發生的？

請學生回答，在導體切割磁感線運動的過程中，磁場沒有變化，但回路的面積發生變化，從而導致磁通量變化。在條形磁鐵插入或拔出線圈的過程中，是外加磁場變化而導致線圈的磁通量變化。在利用原副線圈的實驗中，是通過改變原線圈中電流的大小，從而導致副線圈中的外加磁場發生變化，引起磁通量變化。

除上述這三種情形外，還有沒有其他情形引起回路磁通量發生變化，從而產生電磁感應現象呢？

(二)進行新課

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，是否此時也會出現電磁感應現象呢？我們通過實驗來解決這個問題。

如圖所示電路圖

說明：當S閉合瞬間，線圈L中的電流從無到有發生變化，線圈自身的磁場也從無到有發生變化，結果，線圈L自身的磁通量發生變化，如果燈1和燈2規格相同，且都能正常發光，那么，閉合S瞬間，會有什么現象呢？引導學生先作預測，然后進行演示實驗。首先，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S。最后，又重新閉合開關S(重復上述操作)。

請學生觀察現象：在閉合天關S的瞬間，燈2立刻正常發光。而燈1卻是逐漸從暗到明，要比燈2遲一段時間才正常發光。引導學生分析，產生上述現象的原因，就是由于線圈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，即阻礙線圈中電流的變化，故通過燈1的電流不能立即增大到最大值，燈1的亮度只能慢慢增加。實驗中所發生的這種電磁感應現象，我們稱為自感。

1.自感現象

（1）由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象，叫做自感現象。（2）在自感現象中產生的感應電動勢，叫做自感電動勢，它的作用總是阻礙導體中原來電流的變化。

雖然，自感現象是電磁感應現象中比較特殊的一種情形，那么，剛才從實驗中找出的這些結論是否正確呢？我們可以再通過一個實驗來驗證。

如圖所示電路圖

當閉合開關S時，燈正常發光，此時若斷開開關S，將會出現什么情況呢？

引導學生預測，根據剛才的自感現象的理論，可知斷開開關S的瞬間，通過線圈L的電流從有到無發生變化從而產生電磁感應現象，在這過程中；線圈L產生了自感電動勢，雖然這時電源已斷，但線圈L相當于一個新電源，又與燈構成閉合回路，結果，燈將延遲熄滅。

演示該實驗，證實學生的預測——燈確實沒有隨開關S的斷開而馬上熄滅，而且還看到燈閃亮了一下(重做實驗請學生觀察)。肯定學生的預測，給予鼓勵，然后提出問題——為什么燈會閃亮一下呢？

斷電前通過A燈的電流是由電源提供的，根據電路中并聯規律可知，線圈L的電阻由于很小，故電路中的電流大部分流過線圈L，有IL＞IA，斷電后，燈A的電流馬上消失，但 線圈L，由于自感作用，將阻礙自身電流的減小，結果線圈中的電流IL反向流過燈A，然后逐漸減弱，所以有燈閃亮一下再熄滅的現象出現。

利用數學中的函數圖線，使學生進一步理解上述分析過程。斷電前后燈泡中的電流隨時間變化的關系如圖

我們知道，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，它的大小又與什么有關呢？

2.決定自感電動勢大小的因素——電流變化的快慢和自感系數

說明：顯然自感電動勢的大小也是與回路中磁通量變化的快慢有關，線圈的磁場是由電流產生的，故穿過線圈磁通量變化的快慢與電流變化的快慢有關系。從實驗中，可以發現，對同一個線圈來說，電流變化越快，產生的自感電動勢越大。但對于不同的線圈，在電流變化快慢相同的情況下，產生的自感電動勢又有大小之分，為了表示線圈中的這一特性，引進一個物理量——自感系數來描述。

3.自感系數，簡稱自感或電感，用字母L表示

那么，自感系數的大小與什么有關呢？通過大量的研究可知線圈越粗、越長、匝數越 密，且有鐵芯時，它的自感系數就越大，則有

（1）自感大小與線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素有關（2）單位：亨利，符號是H 簡單介紹自感系數單位亨利的由來

為了紀念美國物理學家亨利而命名的。亨利出生貧窮，10歲輟學當學徒，但他靠自己的勤奮自學和刻苦鉆研，最后成了美國國家科學院的第一任院長。自感現象就是他在實驗中發現的，因此，以他的名字來命名自感系數的單位。教育學生學習他的精神，同時強調培養自學能力的重要性。

那么，研究自感現象又有什么實際意義呢？ 4.自感現象的應用

在生活和生產技術中，自感現象被廣泛地應用在很多電器設備和無線電裝置中。例如，日光燈。當然自感現象也有不利的一面。

(三)課堂小結

1.自感現象是電磁感應現象中的特殊情形，它的產生原因是由于通過導體自身的電流發生變化。

2.自感電動勢的大小與電流變化快慢和自感系數有關，它總是阻礙導體中電流的變化。3.自感現象在生活和生產技術中應用廣泛，但也有其不利的一面。(四)鞏固練習試解釋雙線繞法

引導學生回答，通過兩根平行導線中電流方向相反，可以使各自引起的磁場互相抵消，從而減弱自感的影響。

六、布置作業 評課要點: 1.課堂氣氛好,語言有激情、教態自然很好。

2.科學方法的傳授好：從觀察現象――提出問題――科學猜想――實驗驗證，從一般到特殊。

3.實驗展開方式好，運用啟發式教育，效果好。4.觸電實驗應該以人為本，建議師生一起做。5.投影效果還可以改進，語言還可以更精練干脆。６．建議把小結的板書換成練習題

第三篇：《自感》教學設計片段

《自感》教學設計片段

一、設計理念：

改變原有的單純接受似的學習方式，建立和形成旨在充分調動、發揮學生主動性的學習方式

二、教學目標：

1、知識與技能

①知道自感現象和自感電動勢

②知道決定自感電動勢大小的重要因素——自感系數 ③理解自感電動勢產生的原因及其作用 ④了解自感現象的利、弊及其利用和防止

2、過程與方法

通過實驗探究，學生能深刻體會物理研究的一般過程 通過分析實驗現象成因，總結歸納發現新知識的方法

3、情感態度和價值觀

①通過學生參與，體會科學探究、發現規律的樂趣，培養科學探索的精神和物理學習的興趣

②通過了解自感現象的應用和危害及其防止，體會到理論聯系實際的重要性及辯證的看待自然界事物

③通過介紹物理學史，感受科學家的偉大和無私奉獻精神

三、重點和難點：

重點——自感現象 自感電動勢

難點——自感電動勢的作用——阻礙電流的變化

四、教學方法：

實驗探究、討論歸納、多媒體輔助教學法。

五|、教學器材：

通電自感演示儀，電流傳感器，自制器材。

六、教學過程：

㈠、引入

由“自感電擊”實驗引入，學生參與體驗。如圖1，斷開電源時兩節干電池就能讓同學們有明顯電擊感,迅速收回雙手甚至驚叫。學生對此引發的思維疑問和驚奇而提出問題。一節干電池為何能使這么多同學受到電擊呢？帶著疑問和興趣進入新課。

圖2

圖1

㈡、新授

要解決疑問，先從這個實驗（如圖2）說起，演示通電自感實驗，學生觀察現象，發現A1先亮，A2后亮，然后師生互動分析成因.教師總結成因,初步認知自感現象和自感電動勢。為了讓學生深入體會感應電動勢對電流的阻礙作用，我使用了最先進的數字電流傳感器，測出A2燈泡逐漸變亮過程電流隨時間變化的圖像。從圖像學生清楚的看到電流受到阻礙作用而延遲的效果。（如圖3）

圖3

圖4

為了進一步研究自感現象的規律，先設計了一個供同學們猜想的斷電自感實驗電路。問:斷開過程,電阻R上的電流怎樣變化？我用兩個發光二極管、兩個電阻和一個小型變壓器自制了實驗儀器，交給學生設計實驗電路，（它能讓學生觀測到電阻上的反向電流，最好是如圖4，當然學生會有其他的設計思路），動手實驗（實驗器材取材簡單，實驗效果明顯，關鍵回避了教材上這個實驗小燈泡閃一下的現象。降低了對自感現象解釋的難度。）觀察并記錄實驗現象，進一步分析現象的成因。學生總結發現以上兩實驗現象成因的規律，得出自感現象的定義和自感電動勢作用及公式。同時講解電感，介紹物理學史。

㈢、理論聯系生活：

1、利用自感現象和自感電動勢的公式解釋“自感電擊”實驗的原因。

2、利用自感現象的實例老式日光燈等。

3、危害和防止：電動機斷電拉弧，雙線繞法無電感電阻。以此感悟學生，自然界現象是一分為二的，有利也有弊。㈣、小結 ㈤、思考 最后帶著問題回家思考：演示非常奇妙的互感實驗。

第四篇：《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？

第五篇：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：