第一篇：文刀川頁叢書自感現象(教案解析)
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自感現象
一、教學目標
1．指導學生運用觀察、實驗、分析、綜合的方法，認識自感現象及其特點。2．明確自感系數的意義及決定條件。3．能解釋生產和生活中的某些自感現象。
4．提高學生分析問題的能力和運用物理知識解決實際問題的能力。
二、重點、難點分析
1．重點：自感現象產生的原因及特點。2．難點：運用自感知識解決實際問題。
三、教具
變壓器原理說明器(用400匝線圈)、3.8V0.3A燈泡兩只、滑動變阻器、電源(3V)、導線、開關
四、主要教學過程
一、復習舊課，引入新課
師：前面我們學習了電磁感應現象，了解了幾種不同形式的電磁感應現象。如磁鐵向線圈中插入或拔出時、閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時等，都會引起感應電動勢，發生電磁感應現象。你們認為引起電磁感應現象最重要的條件是什么？
生：穿過電路的磁通量發生變化。師：不論用什么方式，也不管是什么原因，只要穿過電路的磁通量發生了變化，都能引起電磁感應現象。如果電路是閉合的，電路中就會有感應電流。
二、新課教學(一)、自感現象
1、演示實驗，提出問題
【演示實驗1】斷電自感現象。實驗電路如圖所示。接通電路，燈泡正常發光后，迅速斷開開關，可以看到燈泡閃亮一下再逐漸熄滅。
問1：燈泡閃亮一下，說明了什么問題？
(引導學生分析得出：燈泡的亮度由其實際功率決定。燈泡閃亮一下，表明在開關斷開這一瞬間，燈泡兩端的電壓比原來大。)問2：在開關斷開這一瞬間，增大的電壓從哪里來的。(學生一時回答不了。再用實驗啟發。)【演示實驗2】將與燈泡并聯的線圈取掉。再演示上述實驗，這時燈泡不再閃亮。
引導學生分析得出：在開關斷開這一瞬間，增大的電壓是線圈產生的。問3：線圈本身并不是電源，它又是如何提供高電壓的呢？
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2、分析現象，建立概念
⑴ 討論：組織學生討論。出示實驗電路圖，引導學生運用已學過的電磁感應的知識來分析實驗現象。
① 引導學生將這里的線圈與P88圖4—2所示實驗中的線圈加以對比。在圖4—2所示實驗中，線圈本身也不是電源，但在磁鐵插入或拔出線圈的過程中，由于線圈中的磁通量發生了變化，故線圈中產生了感應電動勢，從而使電路中產生了感應電流。
② 問：這個實驗中，線圈也發生了電磁感應。那么是什么原因引起線圈發生電磁感應呢？
③ 引導學生進一步分析：
問1：開關接通時，線圈中有沒有電流？(有電流。)問2：有電流通過線圈時，線圈會不會產生磁場？根據是什么？(線圈會產生磁場。根據電流的磁效應。)問3：既然線圈產生了磁場，那么就有磁感線穿過線圈，線穿過線圈的磁胎量就不等于0。開關斷開后，線圈中還有磁通量嗎？
(沒有磁通量了。)問4：所以，在開關斷開這一過程中，穿過線圈的磁通量變了嗎？如何變化？(變了。從有到無。)問5：穿過線圈的磁通量發生了變化，會發生什么現象？(會發生電磁感應現象，線圈會產生感應電動勢。)⑵ 討論小結：開關接通后，線圈中存在穩定的電流，線圈內部鐵芯存在很強的磁場，穿過線圈的磁通量很大；在開關斷開瞬間，線圈中的電流迅速減小到0，穿過線圈的磁通量也迅速減小到0，使線圈產生感應電動勢，這時線圈就相當于一個電源。由于開關斷開很快，故穿過線圈的磁通量變化很快，就產生了較大的感應電動勢，使燈泡兩端的電壓增大了。
⑶ 建立概念：上述現象屬于一種特殊的電磁感應現象，發生電磁感應的原因是由于通過導體本身的電流發生變化而引起磁通量變化。這種電磁感應現象稱為自感。
自感現象：由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象。自感電動勢：在自感現象中產生的感應電動勢。
3、演示實驗，強化概念
【演示實驗3】演示通電自感現象。實驗電路如圖。開關接通時，可以看到，燈泡2立即正常發光，而燈泡1是逐漸亮起來的。
問：為什么會出現這種現象呢？
(開關接通時，線圈中的電流從無到有，使得穿過線圈的磁通量從無到有，線 我們共同努力！? 文刀川頁叢書
圈中產生了自感電動勢，使燈1逐漸亮起來。)問：為什么自感電動勢不是使燈泡1突然變得很亮，而是使它慢慢變亮呢？
4、綜合因素，講解規律
教師說明：在自感現象中，自感電動勢的產生是由于導體本身的電流發生了變化而引起的，而自感電動勢卻總是阻礙導體中原來電流的變化的。
特點：自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化的。
具體而言：① 如果導體中原來的電流是增大的，自感電動勢就要阻礙原來電流的增大。
I原↑，則ε自(I自)與I原相反
(引導學生閱讀教材P97第2段對通電自感的解釋。)② 如果導體中原來的電流是減小的，自感電動勢就要阻礙原來電流的減小。I原↓，則ε自(I自)與I原相同
5、分析實驗，深化理解
①實驗1稱為斷電自感現象，實驗2稱為通電自感現象。那么，在實驗1中電路接通的瞬間，線圈是否發生自感？在實驗2中，把開關斷開時，線圈是否發生自感現象呢？
(都發生自感。只不過是我們觀察不到。)②實驗2中，如果以很快的頻率反復打開、閉合開關，會出現什么現象呢？(燈1 不亮，燈2閃亮。)③實驗1中開關斷開了，電源已不再給燈泡提供電能了，燈還閃亮一下。這些能量是哪里來的呢？是憑空產生了能量嗎？
(線圈提供的。線圈中有電流時，線圈產生磁場，磁場也具有能量。當開關斷開后，磁場能通過電磁感應轉化為電能，由線圈提供給燈泡。這說明電磁感應中也遵循能量守恒。)(二)、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。
(引導學生閱讀教材P98第3段。)理論分析表明：
ε=L△I/△t。
L稱為線圈的自感系數，簡稱自感或電感。
L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯有關。單位：亨利(H)36 1H=10mH=10μH 我們共同努力！? 文刀川頁叢書
(三)、自感現象的應用(學生閱讀教材P99。)
三、課堂練習
例
1、關于自感現象，正確的說法是： A、感應電流一定和原電流方向相反；
B、線圈中產生的自感電動勢較大的其自感系數一定較大；
C、對于同一線圈，當電流變化越大時，線圈中產生的自感電動勢也越大； D、自感電動總是阻礙原來電流變化的。解：D。
例
2、如圖所示，兩個電阻的阻值都是R，多匝線圈的電阻和電源內阻均可忽略不計。電鍵S原來斷開，此時電路中的電流為I0=ε/2R。現將S閉合，于是線圈產生自感電動勢，此自感電動勢的作用是：
A、使電路的電流減小，最后由I0將小到0； B、有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0；
C、有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變；
D、有阻礙電流增大的作用，但電流還是增大，最后等于I0。解：D。
說明：要深刻理解“阻礙”的意思。阻礙并不等于“阻止”。當原電流增大時，自感電動勢要阻礙電流的增大，但電流最后還是要增大的，只不過增大得慢些(如通電自感實驗中所見)；當原電流減小時，自感電動勢要阻礙電流的減小，但電流最后還是要減小的，只不過減小得慢些(如斷電自感實驗中所見)。自感電動勢的作用只不過是起一個“延時”作用。
例
3、如圖所示的電路中，L是一帶鐵芯的線圈，R為電阻。兩條支路的直流電阻相等。那么在接通和斷開電鍵的瞬間，兩電流表的讀數I1、I2的大小關系是：
A、接通時I1 四、作業布置： P106 6 P359 15 我們共同努力！
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