互感和自感教案

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《互感和自感》教案

一、教学目标：

（一）知识与技能：

通过实验，了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止。

能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场的能量转化。

了解自感电动势的计算式，知自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位。

认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中有它的单位。

认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。

（二）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，学会对比法在物理实验探究过程中的作用，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。

（三）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。

二、教学过程：

引入：小线圈和灯泡组成回路，套在铁芯上（遮挡原线圈，制造悬念），观察现象。

（一）互感：当一个线圈中的电流发生变化时，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。（投影）

1、提问：推测小灯泡发光的原因？

引导学生总结：电流变化→磁通量变化→感应电动势

提问：小灯泡能量从何而来？

引导学生总结：能量可以通过互感现象传递。

2、互感现象的应用和危害（投影）。

收音机磁性天线、变压器等。

（二）自感：由于导体本身电流变化而产生的电磁感应现象。（投影）

1、引出概念，定性研究：小实验：（10-20人参与，体验）

分三步完成：（1）电源直接给“人”供电；（2）电源直接给“人”供电，加上线圈；（3）将“人”换成小灯泡。（注意提醒学生电键“接通”和“断开”时的现象）



（投影）

提问：线圈起到什么作用？（电源作用）

提问：线圈为什么产生电动势？

观察自感现象，引导学生定性分析电动势产生的原因，引出自感现象。（断开电键发生的自感现象，通电时能否发生？）

2、定量研究，寻求本质。

实验探究：

（1）提供器材：线圈，滑动变阻器，干电池，小灯泡，电键及导线若干（投影）。

（2）学生设计实验，将实验结果用实物投影展示，和学生共同分析，选择最佳方案（投影）。

（3）进行实验，用数字传感器显示图像（投影）。

（4）实验结果分析，自感现象产生过程。

（三）自感电动势

1、方向：（阻碍，推迟）

I增→E与I反向

I减→E与I同向

2、大小：（1）磁通量变化快慢 E∝

（2）与线圈本身性质有关：自感系数（大小、形状、匝数、有无铁芯）

E=L

（四）能量：

断开电键后，灯泡能“闪亮”，能量从何而来？

（磁场能、电惯性）

总结：互感和自感都是由电流变化引起，磁通量变化，而引起电动势。

三、作业及反思。

本节课的教学主要是借助实验现象，并且由此分析该现象，给出自感的定义。其中分析的关键词是：自感电动势的作用是阻碍自身电流的增加或者减少，即自身电流的变化。

在学生学习过程中经常遇到对此加以任意引申的例子：比如，通电自感中，线圈电流增加，自身会产生自感电动势，以阻碍电流的增加。有些同学会说：“线圈中的自感电流与原电流方向相反，以阻碍电流的增加。”这个想法到底对不对呢？

仔细审视之下，发现一个问题，教材中的说法从来只有“自感电动势作用是什么，没出现过自感电流之类的说法”。学生问过这些说法是否可以等效，我也仔细想过，有个体会不知正确与否：我们为了研究电动势的方向，通常会有一种通俗易懂的做法，那就是假设这个电源引起了电流，那么该电流的方向即为电动势的方向。我们经常忽视了一种电磁感应的本质问题，那就是产生电动势，（相当于电源）而非产生电流！

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