【教学方案】《4.6互感和自感》（人教）

《4.6互感和自感》本课编写：泾川县第三中学王小平fS♦教材分析<Jtl自感现象，也就是利用法拉第电磁感应定律解释生活中的一些现象。本节教学的关键是做好通电自感和断电自感这两个实验。在教学中，要使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律。♦教学目标_…J.了解互感现象及互感现象的应用。.了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响。.了解自感系数的意义和决定因素。.知道磁场具有能量。【过程与方法目标】通过理论探究和实验验证了解互感现象。【情感态度价值观目标】通过探究活动，培养学生的观察能力和分析推理能力。’♦教学重难点互感现象及互感现象的应用【教学难点】自感电动势对电路中电流的影响'♦课前准备I»…八.—按阻器、电源、开关，导线若干’♦教学过程“1、广生电惚和电沉旧始件是什么?穿过闭合电路的磁通量发生变化2、法拉第电磁感应定律的内容是什么？电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比。二、新课教学（一）互感现象1、思考：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。2、互感两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的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，这种感应电动势叫做互感电动势。3、互感的应用利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象制成的。4、互感的危害在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感现象。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。（二）、自感现象1、由于导体（如：线圈）本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。由自感而产生的电动势叫作自感电动势。2、演示实验1：通电自感现象按图462连接实验，两个灯泡4和4规格完全相同，Ai与线圈串联后接到电源上，A2与可变电阻R串联后接到电源上。先闭合开关S,调节变阻器R,使两个灯泡亮度相同，再调节可变电阻使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,注意观察，在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。现象：跟变阻器串联的灯泡4立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡4逐渐亮起来。思考：为什么4比A2亮得晚一些？电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。结论：自感电动势阻碍了电流的增加3、演示实验2：断电自感按图4.6-3连接电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，注意观察开关断开时灯泡的亮度变化？现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。思考：为什么A灯不立刻熄灭？（当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大）结论：自感电动势阻碍了电流的减小。归纳：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的。完成思考与讨论5、对自感的理解①产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。②自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同。③自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。5、自感的危害（三）自感系数1、自感电动势跟其它感应电动势一样，同样遵循法拉第电磁感应定律，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。2、自感电动势的大小与电流的变化率成正比。式中L叫自感系数一简称自感或电感。3、自感系数物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力。①决定线圈自感系数的因素：线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。②自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是H。常用单位:毫亨（mH）微亨（uH）lH=103mH=106gH（四）磁场中的能量问：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。三、小结1、两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫