自感-物理讲义

教学目标 知识目标 1、了解自感现象及其产生的原因； 2、理解自感电动势的作用； 3、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位； 4、通过分析理解在自感现象中能量形式的转化情况，为进一步学习电磁振荡打 下基础. 能力目标 1、引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关 电磁感应的规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律 2、会用自感知识分析、解决一些简单问题，并了解自感现象的利弊以及对它们 的防止和利用. 情感目标 培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新以适应 社会对人才的要求. 教学建议 教材分析 自感现象是一种特殊的电磁感应现象一一由于导体本身的电流的变化而产生的 电磁感应现象，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）.这个自感电动势总 是阻碍原电流的变化，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. 本教材通过两个演示实验对学生认识自感现象非常重要，教学中必须要设法做好 这两个实验，做好实验，效果非常明显，做好两个演示实验、对两个演示实验的 结果认真地分析，是突破教材难点、掌握好本节内容的重要环节.关于演示实验, 我认为还是采用课本中的传统的演示方法为好.这两个实验的电路简单，现象明 显，给学生的印象深刻，容易引起兴趣和激发思维的矛盾.只要引导得法，把它 当成“探索型”实验来使用，可以有效地促进逻辑思维能力的发展. 这两个实验说明以下两个问题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.在教学中，建议教师给学生强调分析自感现象，关键是分清 电流的变化，确定自感电动势的方向以及怎样阻碍电流的变化. 另外，教材还介绍了一个新物理量自感系数.教材是先做演示实验，观察实 验现象，然后对实验现象进行分析，使学生了解自感现象产生的原因和理解自感 电动势的作用的. 教法建议 自感现象非常普遍，只要电路中的电流发生变化，都会有程度不同的自感现象发 生.我们需要利用自感电动势时可以设法增大自感系数，反之则减小自感系数.课 本从利、害两方面举了不同的例子，以利于学生全面认识问题. 对于基础比较好的学生，为了使学生对自感现象有比较正确的认识，在教学中不 能作深入探讨的情况下，教师可以向学生定性地交待以下几个问题 1、通电时产生的自感电动势的最大值等于外加电源的电动势（或外加电压）， 因此通电时的自感现象只能延缓电流的增大，而不会完全阻止电流的增加，更不 会产生相反方向的电流；断电时产生的自感电动势的最大值可以大于外加电源的 电动势（或外加电压）； 2、一般情况下，自感电动势的平均值（或瞬时值）与线圈的自感系数无关； 3、电流的变化率不是决定于闭合或者断开开关的快慢，而是决定于电路的参数 教学设计方案 教学重点通过对两个演示实验的分析，使学生掌握自感现象产生的原因、自感 电动势的作用. 教学难点自感电动势的作用. 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） 教学过程 （一）、自感现象 1、提出问题 发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么怎样得到这种条件如果通 过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势 2、演示实验 （1）用图1电路作演示实验. 和是规格相同的两个灯泡.合上开关，调节，使和亮度相同，再调节，使和 正常发光，然后打开再合上开关的瞬间，问同学们看到了什么（实验要反复 几次） 可以观察到比亮得多. （2）用图2电路作演示实验. 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. ［启发讲解］当通过螺线管中电流变化时，螺线管中也能产生电磁感应现象，但 这种电磁感应现象与我们前面学过的电磁感应现象有所不同，这种电磁感应现象 的产生是由于通过导体自身的电流变化引起磁通量的变化.这种现象就称为自感 现象. 分析讨论实验（1）和实验（2）中的两种现象 小结 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. 注意对“阻碍”的理解. ［小结讲解］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. （1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大. （2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小. （二）、自感系数 ［设问］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 （感应电动势大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关） 指出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. 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不相同的. 即与线圈本身的特性有关一用自感系数来表示线圈的这种特性. 说明 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. 三 、自感现象的应用 说明自感现象广泛存在.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. 引导学生看书 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