2.4 自感 课件 -2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦互感与自感现象，以“充电公路”视频及“隔空取电”小实验导入，从互感的定义、应用过渡到自感，通过小组实验、演示实验构建知识支架，帮助学生理解电磁感应的具体实例。 其亮点在于实验设计有梯度，从“擦出电火花”感知到通电断电自感探究，融合Geogebra动态分析电流变化及AI技术互动，以科学探究和科学思维培养学生物理观念，多元评价激发兴趣，助力教师高效教学。

《自感》 充电公路，你听说过吗？ 小实验 一个多匝线圈与一个发光二极管串成闭合回路，让小线圈靠近手机无线充电器。请同学们观察实验现象。 隔空取电 没有电源的线圈为何能让灯泡发光？ 1.互感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化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． 2.互感电动势：互感现象中产生的感应电动势。 一.互感现象 3.互感现象应用： ◎传递能量 一.互感现象 以在两个线圈之间传递信息和能量 ◎传递能量 ◎传递信息 变压器 无线充电 收音机的“磁性天线 5 互感——金属探测 互感——门禁卡 感应式门禁卡 校园卡 互感的防止电路板 4.互感现象的危害与防止： 在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，我们可以用互感防止电路板来减小互感。 当一个线圈中的电流发生变化时，会不会在它本身激发出感应电动势呢？ 当线圈中的电流从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中；当线圈中的电流减小时磁场中的能量释放出来转化为电能。 小组实验 实验名称：擦出电火花 一节1.5V的电池也能让你看到电火花！ 实验器材：干电池一节、线圈一只 、导线若干 实验要求：构建电路，能看到电火花的闪现 实验电路： 二.自感现象 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。这种现象称为自感。由于自感而产生的感应电动势叫自感电动势。 实验探究：自感对电流的影响 二.自感现象 演示实验：通电自感 甲 R   L A1 A2 丙 乙 哪个电路更方便观察和分析开关闭合时线圈电流的变化？ 实验探究：自感对电流的影响 二.自感现象 实验：通电自感 操作步骤： 1.闭合开关，调节滑动变阻器，让两个灯泡发光情况相同 2.断开开关后，再次闭合开关 仔细观察开关闭合瞬间两个灯泡的发光情况 和电阻相连的先发光，和线圈相连的灯泡后发光 实验现象： 小组讨论 实验探究：自感对电流的影响 二.自感现象 演示实验：断电自感 乙 S A R L IA IL 请观察实验现象 二、自感现象 实验探究：自感对电流的影响 灯泡闪了一下再熄灭 S A R IL B原 E感 IL B感 L IL φL I感 IA 实验：断电自感 小组讨论： 1.开关断开前，流过灯泡和线圈的电流方向？ 2.开关断开瞬间,磁通量怎么变化？ 3.线圈产生的感应磁场与原磁场方向相同还是相反？ 5.此时线圈充当了什么功能？ 7.流过灯泡A的电流方向有什么变化？ 8.为什么灯泡闪亮一下再熄灭？ 电源 与原来方向相反 IL > IA 向右 变小 6.此时哪些器材构成回路？ 线圈、灯泡、滑动变阻器 相同 4.线圈产生的感应电流的方向与原电流方向相同还是相反？ 相同 探究活动：用geogebra分析自感现象中电流大小方向的变化 https://ggb123.cn/m/phhgubfg#material/jq5dgx6k 线圈的作用： 通电瞬间线圈相当一个大电阻； 断电瞬间线圈相当一个电源； 电路稳定时线圈相当一根导线或一个定值电阻。 [模型建构] 变化的I E感 I的变化 阻碍 “阻碍”不是阻止，只是延缓变化 自感电动势的大小： 自感系数 电流变化率 思考：自感电动势的大小与什么因素有关？ 2.决定因素： 线圈的大小 是否有铁芯 线圈的形状 线圈的匝数 亨利(H)、毫亨（mH）微亨（μH） 1.物理意义: 3.单位： 三、自感系数：L 甲 乙 丙 约瑟夫·亨利 Henry Joseph 1797-1878 美国著名物理学家 ~220V 镇流器 启动器 灯管 4.自感的应用 日光灯 点火针产生电火花，燃气碰到电火花后被点燃 微动开关 脉冲点火器放电 燃气灶的点火装置 5.自感的防止 双线绕法 L很大 油浸开关 无感电阻 23 典例精析 （多选）如图的电路中，定值电阻R的阻值大于灯泡A的阻值。自感线圈L的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．开关S由闭合到断开时，电阻R的电流方向由b流向a B．开关S闭合至电路稳定时，灯泡A两端的电压比电阻R两端的电压高 C．开关S由断开到闭合时，灯泡A将逐渐变亮 D．开关S由闭合到断开时，灯泡A先闪亮一下然后逐渐变暗 电流稳定时其阻值为0 课后作业 1.完成本节课后习题； 2.分组课后研究性学习任务： 同学查阅资料，了解日光灯的工作原理，了解互感、自感在生活中的其他应用。 当线圈中的电流从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中；当线圈中的电流减小时磁场中的能量释放出来转化为电能。 1.互感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化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．（传递信息和能量） 2.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。这种现象称为自感。 通电自感 断电自感 应用和危害 3.自感系数： 4.能量变化 自感 结束语 正如亨利先生的无私奉献精神一样，科学发现的价值在于分享与应用。希望同学们不仅能理解这些电磁现象，更能像科学家一样思考，发现身边更多的物理奥秘！ 《自感》教学阐释 04 教学目标 03 反思与评价 02 方法设计 01 教学分析 05 教学过程 01 教学分析 教学分析 教学目标 反思与评价 教学过程 方法设计 《自感》是教科版选择性必修二第2章《电磁感应》第4节的内容，“自感”是电磁感应现象的重要实例，也是楞次定律和法拉第电磁感应定律的具体应用，同时，自感现象在生活中的应用广泛，具有重要的现实意义。 （一）教材分析 03 02 01 （二）学情分析 教学分析 教学目标 反思与评价 教学过程 方法设计 学生已经具备分析简单电路结构的能力 能力基础 学生具备判断感应电流产生条件、方向、计算感应电动势大小等电磁感应相关的知识基础 知识基础 学生对自然现象和生活现象具有强烈兴趣，对科学探究具有持续的热情和实事求是的态度。 情感基础 02 教学目标 1 物理观念 知道自感和互感现象 2 科学思维 1.能运用楞次定律分析自感电动势的方向。 2.通过对实验的观察讨论和体验，解释实验中发生的物理过程，具备观察、分析和推理能力。 3 科学探究 1.能够利用电磁感应有关规律分析断电、通电时自感现象的原因。 2.学会用自感现象解释生活中遇到的实际问题。 4 科学态度与责任 在活动中通过对实验结果进行预测和判断，培养学生在学习知识时，避免偏见，敢于质疑的精神。 教学分析 教学目标 反思与评价 教学过程 方法设计 教学重点 理解自感现象、互感现象，能够利用楞次定律解释两个现象 分析通电自感和断电自感实验的电流大小和方向如何变化 教学难点 教学重难点 教学目标 反思与评价 教学过程 方法设计 教学分析 教学目标 03 教法学法 教学分析 教学目标 反思与评价 教学过程 方法设计 讲授法 演示法 实验法 教师引导 学生主体 分组实验 探究学习 归纳总结 教法 学法 评价设计：分诊断性评价（旧知提问）、过程性评价（实验观察、小组讨论）、表现性评价（课堂提问）、激励性评价（口头表扬、过程鼓励） 04 教学过程 一、新课引入 引入一个前沿科技视频，现场做一个“隔空取电”的小实验 设计意图：通过视频，介绍前沿科技，再通过手机无线充电器和线圈回路的实验，创设情境，激发学生的学习兴趣，引发学生认知冲突，让学生带着问题进入课堂。 提出问题：为什么给这个充电器通上交变电流，它能使另外一个线圈里的灯泡发光呢？ 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：让物理回归生活。互感现象在生活中是广泛存在的，学生列举更多的实例，养成观察生活的好习惯，引导学生联系生活，增强实用性。 二、互感的概念、应用及防护 设计意图：引发学生对自感现象的初步思考，为后续实验探究做铺垫。 三、发问质疑，引出自感 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：通过动手实验激发兴趣，初步感知自感现象，培养实验观察和合作能力。进而得出“自感”真实存在，引出自感的概念 四、体验自感小实验 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：对比法是物理学常用的研究方法，通过与没有线圈的支路对比，更能反应出自感对电流的影响，深化了物理思维的构建。 五、通电自感模型建构与实验探究 环节一： 展示三个电路图，让学生思考哪个电路更方便观察和分析 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：通过实验演示，让学生们产生视觉冲击，思考现象背后的原因。 五、通电自感模型建构与实验探究 环节二： 演示通电自感实验 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：通过设问引导学生思考，培养学生自主分析的能力。 五、通电自感模型建构与实验探究 环节三： 问题导向，小组讨论 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：通过断电瞬间灯泡的“闪亮”这一反常现象，制造认知冲突，打破学生“电流即刻消失”的思维定式。 六、断电自感模型建构与实验探究 环节一： 演示断电自感实验，提问学生实验现象 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：通过又一轮的问题链，让学生更好掌握分析自感现象的思路，总结自感规律 六、断电自感模型建构与实验探究 环节二： 问题导向，小组讨论，师生展示 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：借助geogebra现代教育技术手段，学生能够从定量观察角度观察断电自感和通电自感实验中电流的变化情况。 七、用geogebra分析自感现象的电流大小和方向 调节参数，观察两支路在通电和断电过程电流的大小和方向的变化，引导学生总结得出断电自感的特点。 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：跟随教师推导过程，记录公式和单位，理解自感系数的物理意义。在老师的带领下逐步推导得到自感电动势的表达式，并且思考科学家的献身精神和高尚情操对于自己的未来有着什么样的启示 八、自感电动势和自感系数 教师将从法拉第电磁感应定律的表达式出发，逐步带领学生推导得到自感电动势的表达式，之后教师从物理意义、影响因素和单位三方面对自感系数进行介绍。而自感系数的单位来自于学生还不熟悉的物理学家亨利，因此教师将用AI技术让此物理学家和学生互动。 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：联系实际，增强知识的实用性和社会意义，培养科学态度与社会责任感。 九、自感的应用与防止 列举自感在点火装置、镇流器等中的应用及预防 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：巩固所学知识，提升应用能力，检测学习效果 十、例题精讲 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 设计意图：引导学生进行课堂小结，让学生更好的巩固本节所学知识。 十一、课堂总结 教学分析 教学目标 反思与评价 方法设计 教学过程 十、作业设计 1.完成课后习题； 2.分组课后研究性学习任务： 同学查阅资料，了解日光灯的工作原理，了解互感、自感在生活中的其他应用。 九、板书设计 一、互感 1.定义： 2.实质：电磁感应现象 3.应用与防护 二、自感 1.通电自感 2.断电自感 3.自感电动势 （1）E=L∆I/∆t （2）自感系数L：线圈大小、形状、匝数、铁芯 单位：亨利（H） 4.应用与防护 05 教学反思与评价 教学亮点 实验设计丰富且有梯度：从 “擦出电火花” 小实验让学生初步感知自感，到通电自感、断电自感演示实验深入探究，再通过小组讨论分析实验现象，充分发挥实验在物理教学中的核心作用。特性直观可感，降低理解门槛。 （1）实验丰富有梯度 （3）评价多元重反馈 （2）工具融合奠基础 引入 Geogebra 软件动态展示电流变化、AI 技术让科学家 “说话”，将抽象的电流变化过程、枯燥的物理史知识可视化、趣味化，有效突破 “分析电流大小和方向变化” 的教学难点。 前通过前置问题探查基础，课中通过小组讨论观察、针对性提问评估思维深度，课后通过解释性任务考查知识应用，同时结合即时激励语言与科技应用展示，激发学生学习动力 教学分析 教学目标 反思与评价 教学过程 方法设计 反思与评价 本节课注重观念建构、科学思维、探究实践与STSE融合，引用了小组探究、演示实验以及借助geogebra现代教育技术手段分析实验数据，但在分层教学、过程性评价、科技前沿联系、探究时间安排等方面仍有提升空间。今后将引入更多数字化工具和真实情境任务，增强学生的参与感与成就感。 教学反思 感谢各位聆听 Lavf58.29.100 $