2.4互感自感 教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2.4互感自感 一、教材分析 物理课程标准：知道互感自感两种现象，能用法拉第的电磁感应定律解释。理解线圈中的自感系数。 教材内容及体系安排：理解法拉第电磁感应定律的基础上，能用此定律分析本节内容的互感、自感、自感系数、磁场中的能量变化。会运用电磁感应分析闭合电路中通电瞬间、断电瞬间产生的自感现象。 二、学情分析 授课学生对象：高二年级的学生 知识储备：知道电磁感应定律的内容，对基本的电路基础有认知。 能力基础：能判断感应电流的方向，掌握感应电流与那些因素有关系。 思维方式：理解磁通量变化会产生电流，意识到通过线圈磁场变化时，也会产生电磁感应现象。对自感现象比较陌生。 三、教学目标与核心素养 物理观念∶互感、自感两种现象理解。 科学思维∶能用电磁感应定律解释两种现象，知道自感电动势与什么因素有关。 科学探究：运用生活中接触到的互感、自感的现象导入课堂，能够掌握产生特点及其规律。 科学态度与责任∶运用学过的概率为本节课的切入点，增加学生对互感、自感现象的认识，同时运用动画、视频的形式。培养学生观察能力、动作操作的能力。 四、教学重难点 教学重点：理解互感、自感现象 教学难点：掌握自感、互感有关规律，对通电自感、断电自感的认识 五、教法学法 教法：讲授法、实验探究法 学法：自主探究法、讨论交流法、归纳总结法 六、教学准备 多媒体课件、螺旋管线圈、等教具 七、教学过程 观察以下实验现象：当通电的线圈中的电流发生改变时，为什么会导致不通电的线圈产生感应电动势。 新课教学：互感现象 根据电流的磁效应，当左线圈中的电流发生变化时，线圈产生的磁场发生改变。通过左边线圈的磁通量就会发生改变，右边的线圈由于受到左线圈磁通量的改变。会引起右边磁通量的改变，从而产生感应电动势。 当开关闭合的瞬间，右边的线圈要阻碍左边线圈磁通量的增加。会产生与左边相反的磁场，当开关断开的瞬间，右边的线圈要阻碍左边线圈磁通量的减弱。会产生与左边相同的磁场，引起右感应电动势的产生。 互感现象:当一个线圈中的电流发生改变时，会引起另外一个线圈的磁通量发生改变。 新课教学：自感现象的认识 1. 定义：导体本身电流发生变化时引起的电磁感应现象 2.自感现象的作用：阻碍原导体中电流改变（当电流减小时，阻碍减小。电流增大时，阻碍起增大） 新课教学：通电自感现象的认识 实验仪器：规格相同的灯泡、开关、滑动变阻器、自感线圈、导线若干 实验步骤：闭合开关s的瞬间，观察两灯泡的亮度，等开关闭合一段时间后。观察两灯泡的亮度。断开开关的瞬间，在观察两灯泡的亮度情况。 实验现象：当开关闭合瞬间，与滑动变阻器串联的灯泡立刻变亮，与线圈L串联的灯泡逐渐变亮，开关闭合一段时间之后。两灯泡的亮度保持一样， 开关断开的瞬间，与线圈L串联的灯泡突然闪亮才熄灭，与滑动变阻器串联的灯泡灯泡慢慢熄灭。 实验现象分析：1.导致这种现象的原因，开关闭合、断开的瞬间引起自感线圈磁通量的改变。 2.开关闭合后，两灯泡的亮度保持一致，闭合回路中通过的电流保持不变。不会引起磁通量发生改变，因此不产生感应电动势。 新课教学：自感电动势的大小 1. 同一线圈，当穿过线圈磁通量变化越快时，产生的自感电动势越大。 2. 不同的线圈，电流的变化快慢一定时，产生的自感电动势一不相同。 3. 定义式：l是线圈的自感系数，与线圈本身性质有关。 课堂练习,学以致用2 1. 演示自感线圈电路图如图所示，L是电感线圈、灯泡是完全相同的灯泡，R阻值与自感线圈l的阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是？当开关由闭合到断开时，观察到的实验现象是？ 2.电阻R的电阻值和电感L的自感系数较大，但是L直流电阻值很小时。灯泡的规格相同，则在开关闭合的瞬间。两灯泡的亮度情况。 3.自感线圈L的阻值很大，电流稳定时，电路中的灯泡正常发光，当开关断开的瞬间，观察灯泡的亮度情况 八、板书设计 一、互感：当一个线圈中的电流发生改变时，会引起另外一个线圈的磁通量发生改变。 二、自感：阻碍原导体中电流改变，引起磁通量发生变化。 九、教学反思 1.能用法拉第电磁感应定律解释互感、自感现象 2.自感电动势中，对线圈自感系数L的认知。只与本身的性质有关，与线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯无关。 3.电路中开关断开、闭合瞬间，能用法拉第电磁感应定律分析电路中的电流方向，观察不同支路小灯泡的亮度情况。 第一章安培力和洛伦兹力1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$