高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册互感和自感表格教案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册互感和自感表格教案设计，共6页。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
春季
课题
互感和自感
教科书
书 名：物理选择性必修2教材
出版社：人民教育出版社出版社 出版日期：2020年5月
教学目标
1. 知道互感现象，了解互感现象的应用与防止。
2. 知道自感现象，能用自感现象解释简单电磁现象，了解自感的应用与防止。
3. 会从法拉第电磁感应定律视角认识自感现象，了解自感系数，知道自感和互感
现象是磁场能量变化的一种表现。
教学内容
教学重点：
1.知道互感现象及其应用、防止
2.知道自感现象。
教学难点：
1.自感产生的原因。
2.断电自感时灯泡什么时候闪亮。
教学过程
教师活动
学生活动
环
节一：
课
堂
引
入
同学们，通过前3节的学习，我们已经初步掌握了“磁生电”的基本概念和基本原理，我们能用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小，也能用楞次定律判断感应电流的方向，同时也了解了一些生活中的电磁感应现象。
今天这节课，我们继续深入研究生活中两个常见的电磁感应现象：互感和自感。
请同学么观看一个实验：
问题1:为什么能隔空取电？
回顾复习前节知识
思考：没有电源用导线相连的灯泡为什么会亮？
环
节
二：
互
感
现
象
新课：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，把这个现象叫作互感。这种感应电动势叫作互感电动势。
生活中还有哪些互感现象？请同学们讨论。
以上同学们总结的时互感的应用，互感有没有危害呢？请同学们思考。
请同学们完成例题1。
认识互感
答：无线充电、变压器、电磁炉、安检仪、扫雷仪器等。
答：有。电子设备间的相互干扰。
完成例题1并讲解。
环
节
三：
通电
自感
现
象
问题2：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场能在邻近的电路中激发出感应电动势，是否也能在它本身激发出感应电动势呢？
用实验回答本问题，请仔细观看。
介绍实验器材，注意观察灯泡。
请同学们结合实验前的猜想，从电流变化的角度，尝试分析下面逐渐变亮的原因。
同学们解释的非常正确。
新课：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅能在邻近的电路中激发出感应电动势，也能在它本身激发出感应电动势。这种现象叫“自感”。
自感发生于开关闭合瞬间，称为“通电自感”现象。
利用传感器得到了通电自感瞬间两条支路电流随时间变化关系。请同学们解释。
A
B
基于已有知识，进行思考、讨论、猜想。
观察实验：
观察到上面灯泡立刻亮，下面灯泡缓慢亮。
实验说明了实验前提出的问题：线圈电流变化也能在它本身激发出感应电动势。
当开关闭合时，通过下面支路的电流I增大，则其磁通量增大，根据楞次定律：线圈自己要产生感应电流，再根据“增反减同”，感应电流I感与原电流I反向→阻碍磁通量增大，而阻碍不是阻止，所以支路中的电流只能缓慢增大，所以下面灯泡在缓慢变亮。
体会探究、推理的快乐
A灯电流立刻亮，该支路没有发生自感现象。B灯支路发生通电自感现象，电流缓慢变化。
（直观定量感受通电自感现象过程中电流的变化，理解灯缓慢变亮的原因。）
环
节
四：
断
电
自
感
现
象
提问：开关断开时能否发生自感现象？
请同学们仔细观察实验。
介绍实验器材，观察灯泡亮度变化。
引导问1:请同学们思考灯泡为什么会闪亮后熄灭？
引导问2:很好，请问同学们灯泡中的电流方向会发生什么变化？
引导问3:那怎么解释灯泡要突然闪亮一下呢？
引导问4:满足什么条件感应电流大于灯泡原来的电流？
新课：断电自感
利用传感器得到了断电自感瞬间两条支路电流随时间变化关系。请同学们解释。
请同学们总结灯泡闪亮的原因。
提问：自感电动势的作用？
讨论：自感的应用与危害？
完成例题2.
基于已有知识，进行思考、讨论、猜想。
观察实验：
灯泡先闪亮一下，再熄灭。
答1:开关断开瞬间，线圈支路中的电流I减小，磁通量减小，根据楞次定律，“增反减同”，感应电流I感与原电流I同向，则线圈L与灯泡A能组成一个闭合电路，使得感应电流从A中流过，所以A要缓慢熄灭。
答2:电流反向了。线圈中的感应电流与原电流同向，但流经灯A时，与原电流反向。
答3:说明感应电流要大于灯泡原来的电流。
答4:线圈的电阻小于灯泡的电阻。
（直观定量感受断电自感现象过程中电流的变化，理解灯闪亮的原因。）
总结闪亮的原因。
“增反减同”
LC振荡电路、整流器；
电弧放电、双线绕法
完成并讲解例题2.
环
节
五：
自
感
系
数
由法拉第电磁感应定律，引导学生推导感应电动势与电流的关系。
介绍：
自感系数的定义
物理意义
影响因数
单位
在老师引导下推导出自感系数L。
在理论推导基础上总结L的物理意义及影响因数和单位。
环
节
六：
磁
场
能
量
问题三：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在熄灭？试从能量的角度加以讨论。
（强化能的观念，培养核心素养）
磁场具有能量。开关断开时，发生断电自感现象，线圈相当于电源，对灯泡放电，把磁场中的能量转化成电能。
环
节
七：
总
结
与老师一同回顾本节课所学知识。