2.4 互感和自感（教学设计）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

2.4 互感和自感 教学设计 备课人 学科 物理 课题 2.4 互感和自感 教学内容分析 互感和自感现象都是电磁感应现象的特例。学习“互感电动势”和“自感电动势”的重要性在于它们具有实际的应用价值。 本节教学内容主要包括互感现象、自感现象和磁场的能量三部分。教学的重点是自感现象和自感系数，难点是对与自感有关规律的认识。 学情分析 1. 学生掌握情况 优势：学生们对于互感与自感的基本原理有了初步认识，并在课堂上的互动中显示出较高的参与度。 挑战：在理解复杂的互感与自感现象，如多个线圈间的相互作用时，部分学生表现出理解困难，需要更多的实践和指导。 2. 学生学习态度与兴趣 优势：学生们对电磁现象及其在实际应用中的价值表现出浓厚的兴趣，愿意主动探索和学习。 挑战：当遇到理论性强或复杂的题目时，部分学生的积极性可能会受到打击，需要教师的鼓励和引导。 3. 学生学习背景与基础 优势：学生们已经掌握了基本的电路知识和电磁理论，为深入学习互感与自感打下了良好的基础。 挑战：部分学生的基础知识尚不扎实，需要对其进行额外的辅导和补充。 教学目标 1.通过实验了解互感与自感现象，会用自感与互感解释简单的电磁现象；知道互感现象与自感现象是磁场能变化的一种表现。 2.会从法拉第电磁感应定律的视角认识自感现象，了解自感系数，体会推理分析的科学思维方法。 2.知道互感现象与自感现象的防止和应用。 教学重难点 1、教学重点：（1）通过实验，观察并理解“通电自感”和“断电自感”。 （2）通过实验观察和理论分析，体会物理规律的探究过程。 2、教学难点：“断电自感”灯泡闪亮的原因。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 观察实验现象，你能解释为什么吗？ 播放视频，提问： （1）为什么能听见由手机输出的声音？ （2）小灯泡为什么会发光？ 结合所学知识回答问题 利用实验激发学生兴趣 新课教学 一、互感现象 （1） 互感现象 把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。 （2） 互感现象的应用 利用互感现象可以把能量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应用。如变压器就是利用互感现象制成的。 互感现象不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相互靠近的电路之间。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，要设法减小互感。 阅读课文归纳什么是互感现象。 归纳互感现象的应用 学生自行总结课文，并归纳问题。 知道物理知识如何解答生活问题。 二、自感现象 （一）思考与讨论 线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。 （二）实验探究 观察两个灯泡的发光情况 ①A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 ②闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光. 然后断开开关S。 ③ 重新闭合S，观察到什么现象？ 现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。 你能解释以下这是为什么吗？ 分析： 观察开关断开时灯泡的亮度 按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题： 1. 电源断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？ 2.产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？ 分析： 线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。 这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。 （三）自感现象 1、自感 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。 2、 自感电动势： 自感现象中产生的感应电动势。 （四）自感系数 1.自感电动势的大小 L　越大，E　越大，对电流阻碍越大 （1）物理意义:描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 （2）决定因素 线圈的圈数、是否有铁芯、线圈的大小 、线圈的形状 （3） 单位： 亨利（H） 回答线圈中电流发生变化，也会在自己的回路里产生电动势。 按步骤进行实验并记录实验现象。 分析实验现象 按步骤进行实验并记录实验现象。 分析实验现象 归纳什么是自感现象 回答自感系数内容。 学生利用所学知识回答问题 锻炼学生的实验能力