鲁科版选修32 自感 第1课时 教案.doc

2.2 自感课题自感所用教材鲁科版 高中物理选修3-2第二章第二节所用课时1课时教学用具多媒体用具:投影仪、ppt演示课件、实物投影仪；实验器材：电池组、小灯泡、滑动变阻器、线圈、导线、电流传感器、电路板。设计思想自感现象作为电磁感应现象的特例，是对前面学过的电磁感应规律的进一步的巩固和加深。学习自感现象可以从电磁感应规律入手。本堂课主要利用学生自主探究的方法研究自感现象，让学生经历“体验猜想验证分析推理”的自主探究的过程，通过自己的探究得出结论。同时从探讨中感受自感系数的含义。教材分析本节内容是高中物理选修3-2（电磁学）的重要组成部分，人教版和鲁科版中都是在学生学习电磁感应现象和楞次定律后才进行学习的，是为使学生进一步认识这种普遍存在的电磁感应现象自感现象。因为这一现象在非稳恒电路中有着重要意义，在教学中它起着承上启下的作用，上承电磁感应现象，下启交流电中的变压器、电磁振荡等知识。所以本节在电磁学中甚至说在整个高中物理知识体系中有非常重要的意义。同时也是学生进入大学后学习电磁学的基础。学情分析到这节课时，学生已经学习过法拉第电磁电磁感应定律、楞次定律，对电磁感应现象产生生的条件有一定的了解，这节课是在前面所学的基础上的进一步拓展。学生对前面所学知识掌握比较牢固，学习自感现象可以从电磁感应和楞次定律入手，帮助学生理解，但自感现象的产生这个概念比较抽象，学生理解有困难，特别是抽象思维能力比较差的学生。所以这堂课运用实验探究的教学方式，通过观察自感现象，自主探究线圈自感电流的大小、方向和其自身电流改变的关系，来帮助学生理解自感现象的产生。教学目标知识与技能1、了解自感现象，学会定性分析自感电流方向与大小；2、知道自感电动势产生原因，并会判断方向；3、知道自感系数的物理意义；4、认识和解释生产和生活中的一些自感现象。过程与方法1、自主探究实验培养动手实验、实验观察、分析推理的科学探究能力；2、通过实验验证理论推测的过程培养辩证思维能力。3、通过分组实验培养交流合作能力。情感与价值观1、 对自感现象有发展性的认识，了解自感现象在实际生活中的应用，并对自感现象的最新应用有一定认识；2、 自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。教学重难点重点1、 认识自感现象。2、 分析自感现象产生的原因及其特点3、自感电动势、自感系数难点1、 判断自感电动势的方向2、 分析自感现象产生的原因教学方法讲授法、实验演示法、实验探究法、教学过程环节师生活动教法及媒体设计意图新课引入（1）、用线圈、两节电池组成的电池组、电键开关和导线，按图1所示连接好电路，请几个大胆的同学上来手牵手并抓住导线，闭合开关后再断开开关，请同学们谈谈开关闭合或断开后有什么感觉。 图1闭合开关时学生不会有什么感觉，断开开关时会有被电击的感觉。（2）、根据学生疑问提出：为什么两节小小的电池可以使同学受到电击？为什么是在断开开关是感受到电击？（3）、引导学生根据前面学过的电磁感应现象来分析电路中的电流变化。并修正、补充学生的回答，从而引出“自感现象”的概念。教法：互动实验媒体：演示课件、实验器材激发学生的好奇心，引起学生对自感的兴趣，引发学生思考。从而引出“自感”概念新课教学1、 学生自主探究自感现象。（1）、提出问题：自感现象实际上是一种电的现象，除了以身试电以外还有什么办法可以直观的“感受到”自感现象呢？（2）、由学生思考，回答。学生大概可以提出用电流表和电压表测量的方法，或者在电路中连接灯泡，观察灯泡亮度的方法，还有同学会提出利用电流传感器来记录电路中的电流变化（电流传感器、电压传感器的使用在之前的课中已经掌握）。2、 电路中自感现象的探究。（1）4至5个同学为一组，进行分组实验，对自感现象进行探究，每一小组提供：电流传感器一个，小灯泡两个（一样的），电池组一个、滑动变阻器两个、发光二极管两个、电键开关一个、线圈两个（匝数不一样）、导线若干。各组同学们通过讨论，做出猜想，设计一个简单的电路来“感受”自感。设计好实验方案，预计实验结果，然后进行实验，验证猜想。预计的学生方案方案一、电路如图2-1，先闭合开关，再断开开关，可以看到灯泡闪亮（灯泡电阻大于线圈电阻时）。说明断电瞬间线圈中有自 图2-1感产生。 若学生实验时，选用的灯泡电阻小于线圈电阻，就看不到灯泡闪亮，那么可以引导学生改进实验电路，在灯泡支路加一个电阻，如图2-2。 图2-2 方案二、 如图3-1，闭合开关，观察灯泡的亮度变化。灯泡是由暗逐渐变亮的。说明了接通电源时，电路产生的自感阻碍 图3-1与原电流变大。也可以将图中的小灯泡换成电流传感器，观察电流传感器中显示的电流变化（由零逐渐变大）。也会有学生会设计出更复杂点电路，如图3-2，在电路中并联上一个一样的灯泡，可以对比观察两灯泡的亮度。闭合开关，灯泡1由暗 图3-2逐渐变亮，灯泡2立刻变亮。方案三、也有学生会利用发光二极管来探究自感电流的方向，如图4-1和图4-2。图4-1 图4-2在学生提出的方案的基础上，对电路改进，如图4-3在电路中并联两个发光二极管，观察两个发光二极管的发光情况，（发光，不发光）；再断开开关，观察两个发光二极管的发光情况（发光，熄灭）。可以更好的研 图4-3究自感电流的方向。 （2）结果汇报：各组派一个同学上台利用实物投影仪，演示示本组的实验电路及实验过程，并分析实验现象。（3）自感电动势、自感系数1、 引导学生对个小组展示的方案进行分析、探究。从中引出自感相关概念。自感现象（导体自身电流磁场变化所产生的电磁感应现象）、自感电动势（导体自身电流变化所产生的感应电动势，自感电动势总是阻碍原电流变化，大小受线圈一些参数，也就是自感系数影响）、自感电流（由自感电动势产生的电流）、自感系数（实际上是线圈自身的电流变化和因为电流变化所产生的自感电动势关系，与线圈本身的一些性质有关）。在各组同学的讨论与交流中，学生逐渐学会合理分析电路，合理推演。3、由同学们运用本节课所学知识分析课前实验产生较大电动势的原因，然后接入电压传感器让学生亲眼看到两节电池产生的自感电动势。教法：讲授法、实验探究法媒体：课件演示、实验器材通过实验探究使学生对本节课有更加感性的认识，更直观的理解，同时培养学生思维能力，动手操作能力，实验观察能力。课外作业1、自感现象在实际生活中的应用十分广泛，但有时也会给我们带来不便，由大型绕阻线圈和用电器组成的电路如图3所示 ，断开开关时线圈产生的 图5 自感电流很大，会损坏用电器，设计一个电路来保护用电器。实验室提供的实验仪器有，电池组（电源）、小灯泡（用电器）、多匝线圈（大型绕阻）、电流传感器、导线等。2、预习自感在日光灯电路中的应用。 媒体：课件演示帮助学生加深、巩固本节课知识，同时让学生能够学以致用。板书设计2.2自感2、 自感现象：导体自身的电流变化所产 探究：怎样可以观察到自感现