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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三2.2《自感》 WORD教案1.doc

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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三2.2《自感》 WORD教案1.doc

2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三2.2自感 WORD教案1課時安排1課時教學(xué)目標(biāo):(一)知識與技能了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因知道自感現(xiàn)象中的一個重要概念自感系數(shù),了解影響其大小的因素。了解在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中有關(guān)自感現(xiàn)象的應(yīng)用情況(二)過程與方法通過分析實驗電路,培養(yǎng)學(xué)生運用已學(xué)的物理知識,對實驗結(jié)果進行預(yù)測的能力,同時提高學(xué)生分析物理問題的能力利用直觀地演示實驗,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力和推理能力。(三)情感、態(tài)度與價值觀簡單介紹美國物理學(xué)家亨利由學(xué)徒到美國科學(xué)院第一任院長的有關(guān)事跡,教育學(xué)生學(xué)習(xí)他善于自學(xué),勇于鉆研的精神,合理安排課外時間,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,以便提高自身的自學(xué)能力。教學(xué)重點自感現(xiàn)象及自感系數(shù)教學(xué)難點:(1)自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析(2)斷電自感的演示實驗中燈光的閃亮現(xiàn)象解釋教學(xué)器材:通電自感演示裝置、斷電自感演示裝置、幻燈片、日光燈的線路板教學(xué)方法:實驗演示法,多媒體輔助教學(xué)教學(xué)過程(一)引入新課產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件是什么?在前面的學(xué)習(xí)中,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的磁通量變化是怎樣發(fā)生的? (二)進行新課由電流的磁效應(yīng)可知,線圈通電后周圍就有磁場產(chǎn)生,電流變化,則磁場也變化,那么對于這個線圈自身來說,穿過它的磁通量在此過程中也發(fā)生了變化,是否此時也會出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?我們通過實驗來解決這個問題。如圖所示電路圖說明:當(dāng)S閉合瞬間,線圈L中的電流從無到有發(fā)生變化,線圈自身的磁場也從無到有發(fā)生變化,結(jié)果,線圈L自身的磁通量發(fā)生變化,如果燈1和燈2規(guī)格相同,且都能正常發(fā)光,那么,閉合S瞬間,會有什么現(xiàn)象呢?引導(dǎo)學(xué)生先作預(yù)測,然后進行演示實驗。首先,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R和R1使兩燈正常發(fā)光,然后,斷開開關(guān)S。最后,又重新閉合開關(guān)S(重復(fù)上述操作)。請學(xué)生觀察現(xiàn)象:在閉合天關(guān)S的瞬間,燈2立刻正常發(fā)光。而燈1卻是逐漸從暗到明,要比燈2遲一段時間才正常發(fā)光。引導(dǎo)學(xué)生分析,產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,就是由于線圈L自身的磁通量增加,而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,這個感應(yīng)電動勢總是阻礙磁通量的變化,即阻礙線圈中電流的變化,故通過燈1的電流不能立即增大到最大值,燈1的亮度只能慢慢增加。實驗中所發(fā)生的這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象,我們稱為自感。1自感現(xiàn)象(1)由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫做自感現(xiàn)象。(2)在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,叫做自感電動勢,它的作用總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。雖然,自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中比較特殊的一種情形,那么,剛才從實驗中找出的這些結(jié)論是否正確呢?我們可以再通過一個實驗來驗證。如圖所示電路圖當(dāng)閉合開關(guān)S時,燈正常發(fā)光,此時若斷開開關(guān)S,將會出現(xiàn)什么情況呢?引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測,根據(jù)剛才的自感現(xiàn)象的理論,可知斷開開關(guān)S的瞬間,通過線圈L的電流從有到無發(fā)生變化從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在這過程中;線圈L產(chǎn)生了自感電動勢,雖然這時電源已斷,但線圈L相當(dāng)于一個新電源,又與燈構(gòu)成閉合回路,結(jié)果,燈將延遲熄滅。演示該實驗,證實學(xué)生的預(yù)測燈確實沒有隨開關(guān)S的斷開而馬上熄滅,而且還看到燈閃亮了一下(重做實驗請學(xué)生觀察)??隙▽W(xué)生的預(yù)測,給予鼓勵,然后提出問題為什么燈會閃亮一下呢?斷電前通過A燈的電流是由電源提供的,根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律可知,線圈L的電阻由于很小,故電路中的電流大部分流過線圈L,有ILIA,斷電后,燈A的電流馬上消失,但線圈L,由于自感作用,將阻礙自身電流的減小,結(jié)果線圈中的電流IL反向流過燈A,然后逐漸減弱,所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn)。利用數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖線,使學(xué)生進一步理解上述分析過程。斷電前后燈泡中的電流隨時間變化的關(guān)系如圖我們知道,感應(yīng)電動勢的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān),而自感現(xiàn)象中的自感電動勢是感應(yīng)電動勢的一種,那么,它的大小又與什么有關(guān)呢?2決定自感電動勢大小的因素電流變化的快慢和自感系數(shù)說明:顯然自感電動勢的大小也是與回路中磁通量變化的快慢有關(guān),線圈的磁場是由電流產(chǎn)生的,故穿過線圈磁通量變化的快慢與電流變化的快慢有關(guān)系。從實驗中,可以發(fā)現(xiàn),對同一個線圈來說,電流變化越快,產(chǎn)生的自感電動勢越大。但對于不同的線圈,在電流變化快慢相同的情況下,產(chǎn)生的自感電動勢又有大小之分,為了表示線圈中的這一特性,引進一個物理量自感系數(shù)來描述。3自感系數(shù),簡稱自感或電感,用字母L表示那么,自感系數(shù)的大小與什么有關(guān)呢?通過大量的研究可知線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,且有鐵芯時,它的自感系數(shù)就越大,則有(1)自感大小與線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關(guān)(2)單位:亨利,符號是H1H = 1 Vs/A1mH = 10-3H 1H = 10-6H簡單介紹自感系數(shù)單位亨利的由來為了紀(jì)念美國物理學(xué)家亨利而命名的。亨利出生貧窮,10歲輟學(xué)當(dāng)學(xué)徒,但他靠自己的勤奮自學(xué)和刻苦鉆研,最后成了美國國家科學(xué)院的第一任院長。自感現(xiàn)象就是他在實驗中發(fā)現(xiàn)的,因此,以他的名字來命名自感系數(shù)的單位。教育學(xué)生學(xué)習(xí)他的精神,同時強調(diào)培養(yǎng)自學(xué)能力的重要性。那么,研究自感現(xiàn)象又有什么實際意義呢?4自感現(xiàn)象的應(yīng)用在生活和生產(chǎn)技術(shù)中,自感現(xiàn)象被廣泛地應(yīng)用在很多電器設(shè)備和無線電裝置中。例如,日光燈。當(dāng)然自感現(xiàn)象也有不利的一面,請學(xué)生看書閱讀205頁有關(guān)自感現(xiàn)象的應(yīng)用。(三)課堂小結(jié)1自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的特殊情形,它的產(chǎn)生原因是由于通過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化。2自感電動勢的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān),它總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化。3.自感現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)技術(shù)中應(yīng)用廣泛,但也有其不利的一面。(四)鞏固練習(xí)試解釋雙線繞法引導(dǎo)學(xué)生回答,通過兩根平行導(dǎo)線中電流方向相反,可以使各自引起的磁場互相抵消,從而減弱自感的影響。六、布置作業(yè)課本 32頁1-7題教學(xué)反思:

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