自感現象的教案
知道什么是自感現象和自感電動勢;知道自感系數L是表示線圈本身特征物理量,知道它的單位;知道自感現象利和弊以及對它們的利用和防止.
教學難點:分析自感現象;
課堂設計:本節課是電磁感應現象的一種特殊情形,做好實驗,讓學生從實驗現象去抓本質,去總結出根據所學知識電磁感應定律分析自感電動勢對電流的作用,通過舊知識比較得出自感電動勢的決定因素。
解決難點:以實驗為基礎,通過結合舊知識來理解。
培養能力:理解能力,分析綜合能力,邏輯推理能力,空間想象能力
思想教育:尊重科學、尊重事實和精確細心的科學態度
學生現狀:知道阻礙,但經常搞不清楚哪一個閉合回路。
課堂教具:自感現象示教板
一、引入
問:發生電磁感應的條件是什么?
答:穿過電路的磁通量發生變化.
問:在圖中(1)K接通瞬間,L2中有無I感?
(2)A、B兩點哪點電勢高?
(3)C、D兩點哪點電勢高?
學生討論后總結:
B電源正極連的A點比B點電勢高,線圈L2相當于瞬時電源,
D.
問:當K斷開瞬間,L2中有無I感,此時C、D兩點哪點電勢高?
答:L2相當于瞬時電源C.
問:將上圖改為右圖,當K接通、斷開瞬間是否有電磁感應現象發生?
分析:L1、L2既是引起電磁感應現象的原線圈,又是產生感生電動勢的副線圈所以這節課講的是自感.
二、新課教學
【實驗】演示通電自感現象,,畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規格完全一樣的燈泡,閉合電鍵K,調變阻器的電阻,使A1、A2亮度相同,再調節R1使兩燈正常發光.
實驗現象:K閉合時,發現A2正常發光,A1比A2 亮得晚。
問:為什么會出現這樣的情況呢?
分析:電路接通時,電流由0開始增加,穿過L的磁通量隨著增加,L支路中產生E感的方向與原來電流方向相反,阻礙電流增加,即推遲了電流達正常值的時間.
【實驗】做16-33實驗,畫出出電路圖,如圖所示,演示斷電自感.
演示過程,引導學生觀察現象.
實驗現象:K斷開時,A燈突然閃亮一下后才熄滅.
問:為什么A燈不立刻熄滅?
讓學生討論,可以提醒學生這時出現了新電源,電源在哪里?電動勢方向又如何?
分析:(1)K斷開時,L中電流突然減弱,穿過線圈中的磁通量減弱,L中產生感應電動勢,方向與原電流方向相同,阻礙電流減小。L相當于一個電源,此時L與A構成回路,故A中還有一段持續電流.(2)燈A閃亮一下,說明過A電流比原來大.(屏幕上展出i-t變化圖,如圖所示.)
問:這種電路中,A燈一定閃亮嗎?
分析:不一定,只有原來iLiA才有.當iLiA時,只看到燈A熄滅落后于K閉合.
總結上述兩實驗得出結論.
【板書】1.自感現象:導體本身電流發生變化而產生電磁感應現象,
自感產生的電動勢--自感電動勢.
2.自感電動勢的決定因素
從前面的課中我們知道引起引起感應電動勢是磁通量發生變化對于線圈,=BS,B, 從兩個實驗中,我們發現引起B變的是電流在變BI,得出
【板書】自感電動勢的大小與電路變化快慢有關
實驗還表明,對于不同的線圈,在電流變化快慢相同的情況下,產生的自感電動勢是不同的。說明自感電動勢還跟線圈本身有關,電學中用自感系數表示線圈的這種特性。
【板書】自感系數簡稱自感或電感
自感決定因素:線圈橫截面;長短,匝數,是否有鐵芯等有關
線圈橫截面積越大,線圈的匝數越多,線圈越密(單位長度匝數多),線圈加鐵芯,自感越大。
自感電動勢方向:由楞次定律得E自方向阻礙電流的變化.
【板書】3、自感的應用和防止
應用:在交變電路中有很多應用,如日光燈,振蕩電路.(以后學)
防止:如油開關。
鞏固練習:P212題3,題4,題5
作業:課時鞏固《自感現象》
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