互感和自感教案

第6节互感和自感I .教学目标(a)知识和技能1.知道互感和自感是什么。2.知道自感系数是代表线圈本身特性的物理量，知道它的单位和大小是决定性因素。3.了解自我认知的优缺点及其利用和预防。4.通过电磁感应的部分知识，可以分析通电和断电的自感现象的原因以及磁场的能量转换问题。(2)过程和方法1.通过两个自我感知实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。2.通过研究自我感知现象的利弊，培养学生客观全面理解问题的能力。(3)情感、态度和价值观自我感应是电磁感应的一种特殊情况，它使学生形成特殊现象的一般规律，而这种一般规律包含着特殊现象的辩证唯物主义观点。二。重点和难点教学重点1.自我感知。2.自感系数。教学困难分析自我感知现象。三，教学方法和策略基于“经验为基础，过程为主线，变异为手段，思维为中心”的教学模式，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。第四，课时安排：1课时五、教学过程(a)开设新课程问：电磁感应中产生感应电流的条件是什么？回路磁通量变化的原因是什么？(1)在法拉第的实验中，两个线圈没有用导线连接。当一个线圈中的电流变化时，为什么另一个线圈中会产生感应电动势？(2)当电路本身的电流变化时，会产生感应电动势吗？在这节课中，我们学习了这些知识。(二)开设新的课程1.互感现象在法拉第的实验中，两个线圈没有用电线连接。当一个线圈中的电流变化时，为什么另一个线圈中会产生感应电动势？请用你的知识来分析和解释。当一个线圈中的电流改变时，它产生的磁场也随之改变。变化的磁场在周围空间产生感应电场。在感应电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向移动，从而产生感应电动势。当一个线圈中的电流变化时，另一个线圈中的感应电动势称为互感。互感现象产生的感应电动势称为互感电动势。利用互感，能量可以从一个线圈转移到另一个线圈。因此，互感在电气和电子技术中被广泛使用。请给我们举一些例子。变压器，收音机中的磁性天线。2.自我感知老师：现在让我们思考第二个问题：当电路本身的电流改变时，会产生感应电动势吗？让我们首先观察演示实验。实验1演示了电源的自感现象。绘制电路图(如图所示)。A1和A2是规格完全相同的灯泡。合上开关S，调节变阻器R使A1和A2亮度相同，然后调节R1使两盏灯正常发光，然后打开开关S。再合上开关S，观察到什么现象？(实验重复了几次)现象：与变阻器串联的灯泡A2立即正常发光，而与线圈L串联的灯泡A1逐渐发光。现象问题：为什么A1比A2亮？试着分析和解释你所学到的东西(伦茨定律)。当电路接通时，电流开始从零开始增加，通过线圈L的磁通量逐渐增加，在L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，这阻碍了L中的电流增加，即延迟了电流达到正常值的时间。实验2演示断电的自我感应。画一张电路图(如图所示)，打开电路，直到灯泡A正常发光。然后断开电路，观察什么现象？现象：当S关闭时，灯在熄灭前突然闪烁。问题：为什么不马上熄灯？当关闭S时，L中的电流突然减弱，通过L的磁通量逐渐减小，并且在L中产生与原始电流相同方向的感应电动势，从而防止原始电流减小。l相当于一个电源，此时l和A形成一个闭环，所以A中有一个连续的电流。灯A闪烁一次，表明流经A的电流大于原来的电流。使用多媒体课件在屏幕上输入仪表-温度变化图，如下图所示。结论：导体内部电流变化引起的电磁感应现象称为自感。自感现象中产生的电动势称为自感电动势。3.自感系数什么因素决定了自感电动势的大小？请阅读课本。然后用你自己的语言总结并回答问题。什么因素决定了自感电动势的大小？比方说计算自感应电动势大小的公式。自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比，与线圈的自感系数L成正比。写下公式E=Ll称为自感系数，它是一个物理量，用来表示线圈的自感特性。实验表明，线圈越大越厚，匝数越多，自感系数越大。此外，有铁芯的线圈的自感比没有铁芯的线圈大得多。自感系数的单位：亨利，符号H，较小的单位是毫亨(mH)，微亨(H)1H=103毫安时1H=106微时4.磁场能量问：在断电自我感应实验中，为什么灯泡在开关关闭后还能持续一段时间？比以前更亮吗？试着从能量的角度来讨论它。学生们分组讨论。老师和学生一起工作：推断能量可能储存在磁场中。以上只能是一个推论。电磁场具有能量，需要进一步的实验验证。教科书的最后一段说线圈可以反映电的“惯性”。我们应该如何理解它？电的“惯性”与什么有关？当线圈通电和断电时，自感电动势将阻碍线圈中电流的变化，使得线圈中的电流不能立即增加到最大值或立即减少到零。因此，可以说线圈可以通过力学术语来体现电的“惯性”。线圈的自感系数越大，这种现象就越明显。可以看出，电的“惯性”取决于线圈的自感系数。(四)案例研究自我感知现象的分析与判断示例1如图所示，在电路A和电路B中，电阻器R和自感线圈L的电阻值非常小。打开开关稳定电路，灯泡D发光。然后()A.在电路a中，关闭s和d会逐渐变暗B.在电路a中，关闭s和d将首先变亮，然后逐渐变暗C.在电路b中，关闭s和d会逐渐变暗。D.在电路b中，如果s关闭，d将变得更亮，然后逐渐变暗。正确的选择是广告如图所示，自感线圈的自感系数非常大，电阻为零。钥匙K最初是关闭的。断开K后，分析：(1)如果R1 R2，灯泡的亮度如何变化？(2)如果R1 R2，即i1 I2，小灯泡在k关闭后突然变为较暗的状态，然后逐渐变暗，直到最后熄灭。(2)由于R1 I2，小灯泡的电流在k关断后突然从I2变为I1(反方向)，然后逐渐减小，最后变为零，所以在k关断后灯泡变得比原来更亮，然后逐渐变暗熄灭。(5)反思总结，课堂测试老师组织学生反思和总结本课的主要内容，并在课堂上进行测试。六、板书设计4.6互感和自感一、互感现象当一个线圈中的电流变化时，另一个线圈中的感应电动势称为互感。互感现象产生的感应电动势称为互感电动势自感系数的单位：亨利，符号H，较小的单位是毫亨(mH)，微亨(H)1H=103毫安时1H=106微时四.磁场能量课堂测试1.无线电技术的发展极大地便利了人们的生活。在无线电技术中，经常要求当一个线圈中的电流改变时，它对另一个线圈中的电流的影响最小。如图所示，两个线圈的安装位置最符合此要求()A.B.C.D.2、如图回路所示，线圈l电阻不计算在内，则()当a和s闭合时，极板a带正电，极板b带负电。b，s保持闭合，a极板带正电，b极板带负电。当C和S断开时，极板B带正电，极板A带负电因为线圈电阻没有被计算，并且电容器短路，在上述三种情况下电容器的两个极板都没有被充电3.在下图所示的电压互感器接线图中，正确的接线是()回答：1。D 2。D 3。B巩固练习1.下列关于自我感知现象的陈述，正确的是()A.自感是由导体本身的电流变化引起的电磁感应现象线圈中自感电动势的方向总是与导致自感的原始电流方向相反线圈中自感电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化速度有关有铁芯的线圈的自感系数大于没有铁芯的线圈2.关于线圈的自感系数，以下陈述是正确的()线圈的自感系数越大，自感电动势就必须越大当线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零。线圈中的电流变化越快，自感系数越大线圈的自感系数由线圈本身的因素和铁芯的有无决定。3.如图所示，L是具有大自感系数的自感线圈。开关闭合后，小灯可以正常发光。在闭合开关和打开开关时，观察到的现象有()A.小灯逐渐打开，然后立即熄灭。B.小灯立即亮起，小灯立即熄灭。小灯逐渐点亮，比以前更亮后慢慢熄灭。D.小灯会立即亮，比以前亮后会慢慢熄灭。4.如图所示是一个演示实验的电路图。在图中，l是一个有铁芯的线圈，a是一个灯泡。起初，开关闭合，电路接通。现在开关已经关闭，通过灯泡A的电流方向是从灯泡的_ _ _ _ _端到开关关闭时的_ _ _ _ _端。这个实验用来演示_ _ _ _ _现象。5.在图中所示的电路中，灯泡A1和A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略。以下陈述是正确的()当电路接通时，A2先亮，A1后亮，A2比A1晚亮当电路接通时，A1和A2总是接通。当电路断开时，A1和A2都会在一段时间后关闭。当电路断开时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭6.在图中所示的电路中，A1和A2是两个相同的电流表和感应线圆l的DC电阻等于电阻r的电阻。下面的判断是正确的()A.当开关s接通时，电流表A1的读数大于A2的读数B.当开关s接通时，电流表A1的读数小于A2的读数C.当开关s接通，电路稳定后再断开时，电流表A1