自感现象及其应用.doc

自感现象及其应用广东省佛山市高明区纪念中学 凤吉民【课题】自感现象及其应用【课时】1课时【教材章节】粤教版 选修3-2 第一章 第七节【教学目标】1、知识与技能（1）运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点；（2）知道什么是自感现象和自感电动势；（3）知道自感系数，知道影响自感系数的因素；（4）了解日光灯的基本结构和工作原理；（5）会利用自感现象解释相关问题。2、过程和方法（1）观察自感现象，认识实验在物理学研究中的作用；（2）通过自感电动势大小的探究，加深对控制变量法的认识；（3）经历日光灯工作原理的探究过程，尝试用科学探究方法研究物理问题。3、情感态度与价值观（1）通过自感现象与决定自感电动势大小因素的探究活动，培养学生参与科学探究活动的热情和实事求是的科学态度；（2）了解自感现象的实际应用，体会物理学对经济、社会发展的推动作用。（3）提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。【教学内容分析】1、课程标准对本节的要求能通过实验探究，进行现象观察、缘由分析，了解自感现象。2、本节教案的概述自感现象是一种特殊的电磁感应现象。通过实验演示，让学生观察通电自感现象和断电自感现象，了解导体本身的电流变化引起磁通量的变化，这是产生自感现象的原因；自感现象中产生的自感电动势总是阻碍电流的变化；通过实验条件的改变，进一步探究自感电动势的大小以及影响自感系数的因素。日光灯是常用的设备，通过实物解剖观察，了解它的结构，然后学习它的工作原理，并总结起动器和镇流器的作用，简单提出电子镇流器及新型灯具，引导学生进一步收集资料、自行探究；引导学生进一步地学习其它有关自感现象的问题。 【教学方法】实验法、讨论法、探究法、合作学习法、引导法。【教学重点】（1）由现象入手，分析原因，找出基本规律；（2）将所学的知识、规律应用到实际问题中。【教学难点】（1）运用自感知识解决实际问题；（2）分析自感现象产生的原因及日光灯原理。【教学用具】拆用变压器的原副线圈(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源、导线、开关，日光灯组件，多媒体课件。实验演示，现象分析，概念建立演示断电和通电自感现象和现象观察现象，分析原因建立自感、自感电动势等概念 温故知新， 导入新课回顾电磁感应现象引入新课的学习综合因素， 总结规律总结自感原因总结自感特点总结自感规律预留问题， 铺设悬念电子镇流器是什么？新型灯具原理怎么样？深入学习， 探究根源探究自感电动势大小探究自感系数合作学习， 学以致用日光灯结构日光灯工作原理起动器镇流器作用【教学思路流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【温故知新，导入新课】教师引导学生：前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？导入新课学习：本节课探究学习一种特殊的电磁感应现象自感现象。1、引导学生进行知识回顾；2、明确提出新课学习探究的内容。积极回顾；期待新内容的学习。启迪智慧，新旧关联，温故知新，富有情趣，充满期待。【实验演示，现象分析，概念建立】1、演示实验，提出问题演示实验1：断电自感现象。实验电路如图所示。接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。 闪亮一下出现的高电压产生在哪里？为此设置演示实验2。演示实验2：将与灯泡并联的线圈取掉。再演示上述实验，这时灯泡不再闪亮，而是立即熄灭。演示实验3：演示通电自感现象。实验电路如图。开关接通时，可以看到，灯泡2立即正常发光，而灯泡1是逐渐亮起来的。2、分析现象，建立概念 讨论：组织学生讨论。出示实验电路图，引导学生运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。 讨论小结：开关接通后或断开瞬间，由于电流变化引起磁通量变化，使线圈产生感应电动势。 建立概念：通过实验，建立起了自感、自感现象、自感电动势、自感电流的相关概念。演示实验并引导学生思考：灯泡闪亮一下，说明了什么问题？(引导学生分析得出：灯泡闪亮一下，表明在开关断开这一瞬间，灯泡两端的电压比原来大。)线圈本身并不是电源，它又是如何提供高电压的呢？对实验1、3引导学生思考：有电流通过线圈时，线圈会不会产生磁场？为什么？ 在开关断开瞬间，穿过线圈的磁通量变了吗？如何变化？闭合开关瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化了吗？如何变化？ 是什么原因引起线圈发生电磁感应？哪部分相当于电源？观察、质疑、思考、分析培养学生观察能力；培养学生提出问题的能力；培养学生分析能力；培养学生综合能力。【综合因素，总结规律】1、总结原因：自感现象是由于导体本身的电流发生了变化而引起的。2、总结特点：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。3、总结规律：如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 I原，则E自(I自)与I原相反(引导学生阅读教材，理解通电自感的解释。) 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。 I原，则E自(I自)与I原相同引导学生思考：发生自感现象的原因是什么？自感电动势的特点是什么？自感电流方向如何判断？学会透过现象进行分析，进行小结；并掌握规律。培养学生的综合能力；培养学生归纳的能力；培养学生总结规律的能力。【深入学习，探究根源】1、回顾感应电动势大小跟什么有关，实验探究并理论分析自感电动势大小E自=LI/t；2、探究影响自感系数的因素：线圈越粗、越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大。指导学生探究演示实验3中：未加铁芯，闭合开关瞬间，观察灯的亮暗；加入铁芯，再观察一次加入铁芯，慢慢打开开关和快速打开开关，观察灯的亮暗；之后让学生理论上分析发生这些现象的原因是什么。加深控制变量法在实验探究中的认识与应用。开阔了学生的观察视角和拓展了思维的广度，促进学生创新能力的培养。【合作学习，学以致用】根据学生的具体情况，先自主学习，再分小组交流讨论，学习自感现象的应用日光灯的工作原理。1、 日光灯结构：展示实物及播放多媒体，让学生了解日光灯的基本结构。2、日光灯工作原理：对课室前排日光灯，多次闭合开关、断开开关，并且有时带起动器，有时取下起动器，观察现象，并进行原理的自主学习。2、 小结：分组讨论，主题是“日光灯的如何工作原理？”“起动器的作用是什么？镇流器的作用是什么？”展示日光灯的实物解剖；在取下或未取下起动器的情况下，多次闭合、断开开关；引导学生观察现象，阅读课本，指导学生在学习小组内进行交流和探讨：日光灯由哪几部分组成？取下起动器，日光灯还能起动吗？日光灯工作原理是什么？起动器、镇流器在起动时作用是什么？正常发光后的作用又是什么？自主阅读有关日光灯的知识；积极思考日光灯的工作原理；在小组内分享学习与交流智慧。促使学生学会求知、学会学习；促使学生进行主动建构知识；让学生的学习由被动变为主动；让学生不论在知识、技能方面，还是在能力方面都能得到发展；综合素质也能上新台阶。【预留问题，铺设悬念】简单提出电子镇流器及新型灯具，引导学生进一步收集资料、自行探究。预留问题，课后探究。可以网上搜索，可以到生产厂家做实践活动等。保持学生探索欲望和学习热情。【板书设计】 第一章 第七节 自感现象及其应用 自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。1、几个概念 自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。 自感电流：自感电动势在闭合电路中产生的电流，叫做自感电流。 原因是：由于导体本身的电流发生了变化而引起。 自感电动势的作用是：阻碍导体中原来电流的变化的。 自感电流方向的判断：I原，则E自(I自)与I原相反；2、自感现象的几个规律 I原，则E自(I自)与I原相同。 自感电动势的大小：与电流变化快慢成正比E=LI/t 自感系数：线圈越粗、越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大。 基本构成3、日光灯 工作原理 起动器、镇流器的作用【教学反思】 不能忽视引导学生搞清楚什么是自感现象，自感现象的成因是什么，导致学生在学习过程中留有疑问。要深刻理解“阻碍”的意思。阻碍并不