自感
教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)對(duì)兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的分析,使學(xué)生掌握自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、自感電動(dòng)勢(shì)的作用.
教學(xué)難點(diǎn):自感電動(dòng)勢(shì)的作用.
教學(xué)用具:演示自感現(xiàn)象的示教板(有鐵心的大線圈、滑線變阻器、小燈泡、電池組、電鍵)
教學(xué)過(guò)程(www.jcsycorp.com):
(一)、自感現(xiàn)象:
1、提出問(wèn)題:
發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是什么?怎樣得到這種條件?如果通過(guò)線圈本身的電流有變化,使它里面的磁通量改變,能不能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)?
2、演示實(shí)驗(yàn):
(1)用圖1電路作演示實(shí)驗(yàn).
和 是規(guī)格相同的兩個(gè)燈泡.合上開關(guān) ,調(diào)節(jié) ,使 和 亮度相同,再調(diào)節(jié) ,使 和 正常發(fā)光,然后打開 再合上開關(guān) 的瞬間,問(wèn)同學(xué)們看到了什么?(實(shí)驗(yàn)要反復(fù)幾次)
可以觀察到: 比 亮得多.
(2)用圖2電路作演示實(shí)驗(yàn).
合上開關(guān) ,調(diào)節(jié) 使 正常發(fā)光.打開 的瞬間,問(wèn)同學(xué)們看到了什么?(實(shí)驗(yàn)要反復(fù)幾次)
可以觀察到: 在熄滅前閃亮一下.
[啟發(fā)講解] 當(dāng)通過(guò)螺線管中電流變化時(shí),螺線管中也能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象與我們前面學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象有所不同,這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流變化引起磁通量的變化.這種現(xiàn)象就稱為自感現(xiàn)象.
分析討論: 實(shí)驗(yàn)(1)和實(shí)驗(yàn)(2)中的兩種現(xiàn)象:
小結(jié):
當(dāng)導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化.這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象,自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),叫做自感電動(dòng)勢(shì).
注意:對(duì)“阻礙”的理解.
[小結(jié)講解] 阻礙的含義:當(dāng)通過(guò)螺線管中原來(lái)的電流 增大時(shí),螺線管中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙 變大;當(dāng)通過(guò)螺線管中原來(lái)的電流 減小時(shí),螺線管中產(chǎn)生的自感電動(dòng)阻礙 減小.
(1)導(dǎo)體中原電流增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大.
(2)導(dǎo)體中原電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它減小.
(二)、自感系數(shù):
[設(shè)問(wèn)]自感電動(dòng)勢(shì)是一種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),它的大小也與磁通量的變化快慢有關(guān).在發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與哪個(gè)因素有關(guān)?
(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與穿過(guò)閉合電路的磁通量變化快慢有關(guān))
指出:自感電動(dòng)勢(shì)的大小與其他感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣跟穿過(guò)線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)系,線圈的磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的,所以穿過(guò)線圈的磁通量變化的快慢跟電流變化快慢有關(guān)系.
對(duì)同一個(gè)線圈:電流變化越快,穿過(guò)線圈的磁通量變化也就越快,線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就越大.
對(duì)不同的線圈:電流變化快慢相同的情況下,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)是不相同的.
即: 與線圈本身的特性有關(guān)——用自感系數(shù) 來(lái)表示線圈的這種特性.
說(shuō)明:
(1)決定線圈自感系數(shù)的因素:線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、線圈中是否有鐵芯.線圈越粗,越長(zhǎng),匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越大,另外有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多.
(2)自感系數(shù)的單位:亨利,簡(jiǎn)稱亨(h)——如果通電線圈的電流在1秒內(nèi)改變1安時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)是1伏,這個(gè)線圈的自感系數(shù)就是1亨.
(三)、自感現(xiàn)象的應(yīng)用:
說(shuō)明自感現(xiàn)象廣泛存在.凡是有導(dǎo)線、線圈的設(shè)備中,只要有電流變化都有自感現(xiàn)象存在,因此要充分考慮自感和利用自感.