高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感精品教案

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感精品教案，共9页。教案主要包含了互感现象，自感现象等内容，欢迎下载使用。

备课人
学科
物理
课题
2.4 互感和自感
教学内容分析
互感和自感现象都是电磁感应现象的特例。学习“互感电动势”和“自感电动势”的重要性在于它们具有实际的应用价值。
本节教学内容主要包括互感现象、自感现象和磁场的能量三部分。教学的重点是自感现象和自感系数，难点是对与自感有关规律的认识。
学情分析
1. 学生掌握情况
优势：学生们对于互感与自感的基本原理有了初步认识，并在课堂上的互动中显示出较高的参与度。
挑战：在理解复杂的互感与自感现象，如多个线圈间的相互作用时，部分学生表现出理解困难，需要更多的实践和指导。
2. 学生学习态度与兴趣
优势：学生们对电磁现象及其在实际应用中的价值表现出浓厚的兴趣，愿意主动探索和学习。
挑战：当遇到理论性强或复杂的题目时，部分学生的积极性可能会受到打击，需要教师的鼓励和引导。
3. 学生学习背景与基础
优势：学生们已经掌握了基本的电路知识和电磁理论，为深入学习互感与自感打下了良好的基础。
挑战：部分学生的基础知识尚不扎实，需要对其进行额外的辅导和补充。
教学目标
1.通过实验了解互感与自感现象，会用自感与互感解释简单的电磁现象；知道互感现象与自感现象是磁场能变化的一种表现。
2.会从法拉第电磁感应定律的视角认识自感现象，了解自感系数，体会推理分析的科学思维方法。
2.知道互感现象与自感现象的防止和应用。
教学重难点
1、教学重点：（1）通过实验，观察并理解“通电自感”和“断电自感”。
（2）通过实验观察和理论分析，体会物理规律的探究过程。
2、教学难点：“断电自感”灯泡闪亮的原因。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
观察实验现象，你能解释为什么吗？
播放视频，提问：
（1）为什么能听见由手机输出的声音？
（2）小灯泡为什么会发光？
结合所学知识回答问题
利用实验激发学生兴趣
新课教学
一、互感现象
互感现象
把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。
互感现象的应用
利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。如变压器就是利用互感现象制成的。
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。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，要设法减小互感。
阅读课文归纳什么是互感现象。
归纳互感现象的应用
学生自行总结课文，并归纳问题。
知道物理知识如何解答生活问题。
二、自感现象
（一）思考与讨论
线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
（二）实验探究
观察两个灯泡的发光情况
①A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。
②闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光.
然后断开开关S。
③ 重新闭合S，观察到什么现象？

现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。
你能解释以下这是为什么吗？
分析：
观察开关断开时灯泡的亮度
按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题：
1. 电源断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？
2.产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？
分析：
线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。
这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。
（三）自感现象
1、自感
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。
自感电动势：
自感现象中产生的感应电动势。
（四）自感系数
1.自感电动势的大小
L 越大，E 越大，对电流阻碍越大
（1）物理意义:描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
（2）决定因素
线圈的圈数、是否有铁芯、线圈的大小
、线圈的形状
单位：
亨利（H）
回答线圈中电流发生变化，也会在自己的回路里产生电动势。
按步骤进行实验并记录实验现象。
分析实验现象
按步骤进行实验并记录实验现象。
分析实验现象
归纳什么是自感现象
回答自感系数内容。
学生利用所学知识回答问题
锻炼学生的实验能力
锻炼学生实验分析能力
锻炼学生的实验能力
锻炼学生实验分析能力
理清知识内容。
磁场的能量
磁场的能量
断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？
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。
学生回答能量的来源
提升学生对能量观点的认识。
课堂总结
板书设计
第4节 互感和自感
作业设计
作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中动量的概念和实验思路进行检测，一是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。
教学反思与评价
1. 教学方法与效果
成功之处：通过结合理论讲解和实验演示，有效地帮助学生理解了互感与自感的基本原理。
待改进之处：应增加更多的实践环节，如让学生亲自动手操作，以增强其实际操作能力和问题解决能力。
2. 教学内容与结构
成功之处：教学内容条理清晰，层次分明，有助于学生逐步深入理解互感与自感。
待改进之处：应进一步增加与实际应用相关的内容，如介绍互感与自感在电子设备中的应用等，以提高学生的学习兴趣和实际应用能力。
3. 学生个体差异的处理
成功之处：在课堂上注意到了学生的个体差异，并通过分组讨论和课后辅导等方式进行了个性化的指导。
待改进之处：应更加深入地了解学生的个体差异和需求，提供更为精准和个性化的教学支持。