高中物理-自感教学设计学情分析教材分析课后反思

《自感》教学设计一、教学目标(一)知识目标1．了解自感现象及自感现象产生的原因2．知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解影响其大小的因素。3．了解在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情况(二)能力目标1．通过设计和分析实验电路，培养学生运用已学的物理知识，对实验结果进行预测的能力，同时提高学生分析物理问题的能力2．利用直观地演示实验，培养学生敏锐的观察能力和推理能力。3.通过DISlab传感器系统探究自感现象，培养学生利用传感器采集分析实验数据的能力和用图像法表达物理量的能力。(三)德育渗透点1．简单介绍美国物理学家亨利由学徒到美国科学院第一任院长的有关事迹，教育学生学习他善于自学，勇于钻研的精神，合理安排课外时间，形成良好的学习习惯，以便提高自身的自学能力。2．进行物理学方法的教育猜想——设计实验——理论分析——实验验证二、重点、难点1．重点:自感现象及自感现象产生的原因分析2．难点:(1)自感电动势对电路的影响(2)断电自感的演示实验中灯光的闪亮现象解释三、课时安排1课时四、教具通电自感演示装置、断电自感演示装置、幻灯片、朗威DISlab传感器系统、同屏传送五、教学过程环节一：回顾与思考1、发生电磁感应现象的本质是什么？2、如何判断感应电流的方向？感应电动势的方向呢？3、如果通过线圈本身的电流有变化，使穿过它的磁通量改变，能不能发生电磁感应？1和2学生回答，复习回顾前面所学知识，为本节课的现象分析做准备。3由学生提出猜想，引出新课。环节二：合作探究一——设计通电自感实验电路老师首先给出最简电路甲和电路要求（检验线圈电流增大时能否发生电磁感应，并可直接观察它对电路的影响），引导学生对实验电路进行改进。学生小组讨论，最终得到实验电路丙图。环节三：合作探究二——观察通电自感现象并分析产生原因教师用图丙电路作演示实验:教学用具：演示自感现象的示教板（有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键）。A和B是规格相同的两个灯泡,合上开关S,调节R1,使A和B亮度相同,然后打开S的瞬间，问同学们看到了什么?（实验要反复几次）提问实验现象。学生分组讨论现象原因，小组代表陈述讨论结果。学生自主阅读教材，给出自感现象定义。生1：自感现象是一种特殊的电磁感应现象——由于导体本身的电流的变化而产生的电磁感应现象.生2：所谓“自感”，简单地说，就是线圈自身电流发生变化时，线圈本身就感应出感应电动势（若电路闭合，就会产生感应电流）．环节四：合作探究三——得出通电自感电路中的电流时间图像教师抛出问题，学生根据分析结果讨论并做图像。教师同屏推送学生图像。利用朗威DISlab传感器分析通电自感，采集数据并得出电流图像，从而验证学生结论。师生总结得出结论：导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大．环节五：合作探究四——观察断电自感现象并分析教师用图2电路作演示实验:教学用具：演示自感现象的示教板（有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键）。合上开关，调节使正常发光.打开的瞬间，问同学们看到了什么？(实验要反复几次)可以观察到：在熄灭前闪亮一下分析讨论断电自感现象，并总结通电自感和断电自感。当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化.这种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,自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势.教师讲解：阻碍的含义:当通过螺线管中原来的电流增大时,螺线管中产生的自感电动势阻碍变大;当通过螺线管中原来的电流减小时,螺线管中产生的自感电动阻碍减小.环节六：合作探究五——得出断电自感电路中的电流时间图像教师抛出问题，学生根据分析结果讨论并做图像。教师同屏推送学生图像。利用朗威DISlab传感器分析通电自感，采集数据并得出电流图像，从而验证学生结论。师生总结得出结论：导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小.环节七：合作探究六探究问题：自感电动势是一种感应电动势,它的大小也与磁通量的变化快慢有关.在发生自感现象时,导体中产生的自感电动势与哪个因素有关？学生自主学习能很快理解自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系,线圈的磁场是由电流产生的,所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化快慢有关系.生：小组讨论，着重探究自感电动势大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢的关系。通过具体实例，教师引导分析：对同一个线圈，电流变化越快，穿过线圈的磁通量变化也就越快，线圈中产生的自感电动势就是否越大。对不同的线圈，电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是否相同的。学生小组讨论：师生小结：与线圈本身的特性有关——用自感系数来表示线圈的这种特性。环节八：合作探究七：探究自感系数教师：再次通过演示实验探究L生：(1)决定线圈自感系数的因素：线圈的形状、长短、匝数、线圈中是否有铁芯。线圈越粗,越长,匝数越密,它的自感系数就越大,另外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（H）——如果通电线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势是1伏，这个线圈的自感系数就是1亨。环节六：师生小结：本节课我们学习了自感现象产生的原因：是由于通过导体本身电流的变化.自感电动势的作用：阻碍导体中原来电流的变化.自感系数的决定因素和单位.自感现象广泛存在:凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感.师进行方法点拨：一是：导体本身电流变化，引起磁通量的变化，这是产生自感现象的原因；二是：自感电动势的作用是阻碍电流变化，即电流增大时，自感电动势阻碍电流增大；当电流减小时，阻碍电流减小，总是起着推迟电流变化的作用.环节七：课堂针对练习课后习题及练习册《自感》学情分析学生已经学习过法拉第电磁电磁感应定律、楞次定律，对电磁感应现象发生的条件也相当熟悉，加上高二的学生已经具有抽象思维能力，学习为一章具备了必要的知识和心理准备。完成教学和学习任务是能够实现的。学生前期所学的电磁感应的现象都是外界磁场发生变化时导致的，而自感现象是由自身电流变化引起的电磁感应现象，其中关于感应电流与感应电动势的关系，感应电动势如何影响电路中的电流，理解起来有一定的难度，需要课前复习，并通过本节课进一步加深理解。《自感》效果分析通过对电磁感应和楞次定律的复习，提出问题，引导学生自己设计和改进实验的电路图，然后利用所学知识解释实验现象，接着利用DISlab传感器系统，学生自己根据电路图连接实物，动手操作并观察现象，运用已学知识来探究观察到的现象。学生通过亲自设计电路，提高了知识运用的能力；通过亲手操作，最后得出的结论更能让他们信服，印象更加深刻，比讲授法效果要好。在分析通电自感时，由于知识的原因学生在此处会遇到困难。所以教师引导问题要尽可能的细化。《自感》教材分析一、自感在教材的地位和作用本节内容是高中物理《电磁感应》这一部分内容的重要组成部分，它是在学生掌握电磁感应现象的基本规律之的基础上，使学生进一步认识一种普遍存在的电磁感应现象——自感现象。这一现象在非稳恒电路中有着重要意义，它上承电磁感应现象，下启进一步学习交流电、电磁振荡等后续知识。也是进入高一级学校或步入社会后，学习和了解电磁学和电工学的基础，所以本节在整个电磁学知识体系中有非常重要的的作用。二、自感的知识结构本节教材作为电磁感应现象的特例而编排，是对已学过的电磁感应规律的进一步的巩固和加深。主要由四个知识点构成：1、自感现象2、自感电动势3、自感系数4、自感现象的应用三、自感认知目标依据现代教学理论，教学目标的确定可从知识本身的理论价值、应用价值、知识的能力价值和教育功能四方面考虑。因此从知识本身的理论价值和应用价值的角度来看，本节课要达到的：1、了解自感现象2、理解自感系数的物理意义四、能力培养目标从知识的能力价值和教育的社会功能来看，要达到的是：1、通过对自感现象的推测，培养分析推理、运用已知知识认识未知知识的能力；2、实验观察能力；3、运用实验验证理论推测的辩证思维能力。《自感》评测练习1、在实验中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等，则电键S断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为图；若RL远小于RA，则电键S断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流图像为图。2、如图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()A．在电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗《自感》课后反思本节课的教学主要是借助实验现象，并且由此分析该现象，给出自感的定义。其中分析的依据是楞次定律，最终总结的关键词是：自感电动势的作用是阻碍自身电流的增加或者减少，即自身电流的变化。在学生分析自感现象的过程中经常遇到对自感电动势与自感电流的混淆，比如，通电自感中，线圈电流增加，自身会产生自感电动势，以阻碍电流的增加。有些同学会说：“线圈中的自感电流与原电流方向相反，以阻碍电流的增加。”这个想法到底对不对呢？仔细审视之下，发现一个问题，教材中的说法从来只有“自感电动势作用是什么，没出现过自感电流之类的说法”。我们为了研究电动势的方向，通常会有一种通俗易懂的做法，那就是假设这个电源引起了电流，那么该电流的方向即为电动势的方向。但是其实电磁感应的本质，是产生了电动势，（相当于电源）而非产生电流！对于本节课中的这个难点，我在引入新课过程中特别强调了电磁感应的本质，并且提到了感应电动势的方向的问题，但是学生分析过程中仍然出现了困惑，这是源于我们教师的一些惯性做法和说法，我们总是先判断如果有电流的话，电流方向会怎样。以至于学生都认为引起感应电流才是事实的本质。《自感》课标分析(一)知识目标1．了解自感现象及自感现象产生的原因2．知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解影响其大小的因素。3．了解在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情况(二)能力目标1．通过设计和分析实验电路，培养学生运用已学的物理知识，对实验结果进行预测的