高二物理53第四章《电磁感应》第6节教学案

高二物理：互感和自感课型：新授课编号：时间：12月11日姓名：主备人：第周第课时总第课时学生等级：备课组长签字：段长签字：教学目标：(一）知识与技能1．了解互感现象和自感现象，知道其利与弊及对它们的利用和防止。2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因索。3．能够通过电磁感应知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能里转化问题(二）过程与方法1.通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。1.通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。(三）情感态度与价值观自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普迪规律.而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。重点、难点：重点：自感现象产生的原因及特点。2．自感系数难点：运用自感知识分析自感现象，解决实际问题。教学方法：通过演示实验，引导学生观察现象、分折实验教学媒体：变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关（自感现象示教扳）、多媒体课件【教学过程】复习回顾1：什么是电源？电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置2：什么是电动势？如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值qW，叫做电源的电动势。用E表示电动势，则：qWE自主学习：一、互感现象问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？1、互感现象：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，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，这种感应电动势叫做。2、应用和危害：应用：利用互感现象可以把_______从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用。________就是利用互感现象制成的。危害：在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。3、注意：.互感现象是一种常见的_________现象，不仅仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何两个_________的电路之间。二、自感现象1、自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在激发出感应电动势，这种现象称为__________。由于自感而产生的感应电动势叫_____________。2、实验分析：实验现象：灯泡较慢的亮起来分析原因：开关闭合瞬间，自感线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加实验现象：灯泡A（填逐渐或立即）熄灭或亮一下后逐渐熄灭。分析原因：开关闭合瞬间，自感线圈产生自感电动势，阻碍电流的减少3、自感电动势的方向：根据楞次定律，自感电动势的方向总是“”引起自感电动势的电流变化。4、自感系数：实验表明：磁场的强弱正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化，可以说自感电动势正比于电流的变化率，写成等式即__________（1）自感系数：自感系数L简称或（2）决定因素：它跟线圈的、、，以及是否有等因素有关。线圈的横截面积越____、线圈绕制得越____、匝数越_____，它的自感系数越大，另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时_____得多。（3）单位：，符号是常用的还有毫亨（mH）和微亨（μH）换算关系是1H=_________mH=________μH（4）物理意义：表征线圈产生自感电动势大小本领的物理量。三、磁场的能量1、磁场的能量：自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有，电源把能量输送给线圈，储存在线圈中；电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能。2、电的“惯性”：当线圈刚刚接通电源的时候，自感电动势阻碍线圈中电流的增加；当线圈中已经有了电流而电源断开或电流变弱的时候，自感电动势又阻碍线圈中电流的减小。线圈的自感系数越大，这个现象越明显。合作探究：探究一：自感的理解自感现象中产生的电动势叫自感电动势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用1．自感现象的一个原理当导体线圈中的电流变化时，电流产生的磁场也随之发生变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势．2．自感现象的两个特点①自感电动势阻碍自身电流变化，但不能阻止，且自感电动势阻碍自身电流变化的结果，会对其他电路元件的电流产生影响．②自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关，电流变化越快，自感电动势越大．3．自感现象的三个状态理想线圈(无直流电阻的线圈)的三个状态分别是指线圈通电瞬间状态、通电稳定状态和断电瞬间状态．在通电瞬间应把线圈看成断开；通电稳定时可把理想线圈看成导线或被短路；断电时线圈可视为一瞬间电流源(自感电动势源)，它可以使闭合电路产生电流．4．自感现象的四个要点①自感线圈产生感应电动势的原因是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化．②自感电流总是阻碍线圈中原电流的变化，当自感电流是由原电流的增强引起时(如通电)，自感电流的方向与原电流方向相反；当自感电流是由原电流的减少引起时(如断电)，自感电流的方向与原电流方向相同．③自感电动势的大小取决于自感系数和线圈本身电流变化的快慢，其具体关系为E＝LΔIΔt.其中，自感系数L的大小是由线圈本身的特性决定的：线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大，此外线圈中加入铁芯，自感系数也会增大．④通电自感和断电自感的比较课堂检测1、（C）关于自感现象，正确的说法是：（）A、感应电流一定和原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。2、(B)如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是：（）A、接通时I1I2，断开时I1I2；B、接通时I1I2，断开时I1=I2；C、接通时I1I2，断开时I1I2；D、接通时I1=I2，断开时I1I2。3(A)如图4-6-5所示两个电阻均为R，L的电阻及电池内阻均可忽略，S原来断开，电路中电流I0=RE2.现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是（）A.使电路的电流减小，最后由I0减到零B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I0４、(A)如图所示，Ｌ是是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，Ｄ1和Ｄ2是两个相同的灯泡，若将电键Ｓ闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键Ｓ，则()Ａ、电键Ｓ闭合时，灯泡Ｄ1、Ｄ2同时亮，然后Ｄ1会变暗直到不亮，Ｄ2更亮Ｂ、电键Ｓ闭合时，灯泡Ｄ1很亮，Ｄ2逐渐变亮.最后一样亮Ｃ、电键Ｓ断开时，灯泡Ｄ2随之熄灭，而Ｄ1会亮一下后才熄灭Ｄ、电键Ｓ断开时，灯泡Ｄ1随之熄灭，Ｄ2会更亮后一下才熄灭5、(A)如图所示的电路中，电容C和电感L的值都很大，L的电阻不计，A、B是完全相同的灯泡.当电键K闭合时，下面所叙述的情况中正确的是（）A.A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭B.B灯比A灯先亮，然后B灯熄灭C.A灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭D.A灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭通电自感断电自感电路图器材A1、A2同规格，R＝RL，L较大L很大(有铁芯)通电自感断电自感现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开时，灯A渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过电灯A，灯A不会立即熄灭．若RLRA，原来的ILIA，则A灯熄灭前要闪亮一下．若RL≥RA，原来的电流IL≤IA，则灯A逐渐熄灭，不再闪亮一下参考答案：1.D2.B3思路分析：S闭合，电路中电阻减小，电流增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，A错.阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度减缓，B、C错.最后达到稳定时I=RE=2I0，故D正确.4.AC5.B