物理教案－自感

教學目標 
知識目標
1、了解自感現象及其產生的原因；
2、理解自感電動勢的作用；
3、知道自感系數是表示線圈本身特征的物理量，知道它的單位；
4、通過分析理解在自感現象中能量形式的轉化情況，為進一步學習電磁振蕩打下基礎.

能力目標
1、引導學生從事物的共性中發掘新的個性，從發生電磁感應現象的條件和有關電磁感應的規律，提出自感現象，并推出關于自感的規律
2、會用自感知識分析、解決一些簡單問題，并了解自感現象的利弊以及對它們的防止和利用.

情感目標
培養學生的自主學習的能力，通過對已學知識的理解實現知識的自我更新以適應社會對人才的要求.

教學建議

教材分析
自感現象是一種特殊的電磁感應現象——由于導體本身的電流的變化而產生的電磁感應現象，所謂“自感”，簡單地說，就是線圈自身電流發生變化時，線圈本身就感應出感應電動勢（若電路閉合，就會產生感應電流）.這個自感電動勢總是阻礙原電流的變化，在教學中，要使學生明白自感現象的規律都符合電磁感應現象的一般規律.

本教材通過兩個演示實驗對學生認識自感現象非常重要，教學中必須要設法做好這兩個實驗，做好實驗，效果非常明顯，做好兩個演示實驗、對兩個演示實驗的結果認真地分析，是突破教材難點、掌握好本節內容的重要環節.關于演示實驗，我認為還是采用課本中的傳統的演示方法為好.這兩個實驗的電路簡單，現象明顯，給學生的印象深刻，容易引起興趣和激發思維的矛盾.只要引導得法，把它當成“探索型”實驗來使用，可以有效地促進邏輯思維能力的發展.

這兩個實驗說明以下兩個問題：一是：導體本身電流變化，引起磁通量的變化，這是產生自感現象的原因；二是：自感電動勢的作用是阻礙電流變化，即電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大；當電流減小時，阻礙電流減小，總是起著推遲電流變化的作用.在教學中，建議教師給學生強調：分析自感現象，關鍵是分清電流的變化，確定自感電動勢的方向以及怎樣阻礙電流的變化.

另外，教材還介紹了一個新物理量——自感系數.教材是先做演示實驗，觀察實驗現象，然后對實驗現象進行分析，使學生了解自感現象產生的原因和理解自感電動勢的作用的.

教法建議
自感現象非常普遍，只要電路中的電流發生變化，都會有程度不同的自感現象發生.我們需要利用自感電動勢時可以設法增大自感系數，反之則減小自感系數.課本從利、害兩方面舉了不同的例子，以利于學生全面認識問題.
對于基礎比較好的學生，為了使學生對自感現象有比較正確的認識，在教學中不能作深入探討的情況下，教師可以向學生定性地交待以下幾個問題：
1、通電時產生的自感電動勢的最大值等于外加電源的電動勢（或外加電壓），因此通電時的自感現象只能延緩電流的增大，而不會完全阻止電流的增加，更不會產生相反方向的電流；斷電時產生的自感電動勢的最大值可以大于外加電源的電動勢（或外加電壓）；
2、一般情況下，自感電動勢的平均值（或瞬時值）與線圈的自感系數無關；
3、電流的變化率不是決定于閉合或者斷開開關的快慢，而是決定于電路的參數

教學設計方案

教學重點：通過對兩個演示實驗的分析，使學生掌握自感現象產生的原因、自感電動勢的作用.

教學難點 ：自感電動勢的作用.

教學用具：演示自感現象的示教板（有鐵心的大線圈、滑線變阻器、小燈泡、電池組、電鍵）

教學過程 ：

（一）、自感現象：

1、提出問題：

發生電磁感應現象、產生感應電動勢的條件是什么？怎樣得到這種條件？如果通過線圈本身的電流有變化，使它里面的磁通量改變，能不能產生電動勢？

2、演示實驗：

（1）用圖1電路作演示實驗.

和 是規格相同的兩個燈泡.合上開關 ，調節 ，使 和 亮度相同，再調節 ，使 和 正常發光，然后打開 再合上開關 的瞬間，問同學們看到了什么?（實驗要反復幾次）

 可以觀察到：  比  亮得多.

（2）用圖2電路作演示實驗.

合上開關 ，調節  使  正常發光.打開  的瞬間，問同學們看到了什么？(實驗要反復幾次)

可以觀察到： 在熄滅前閃亮一下.

[啟發講解] 當通過螺線管中電流變化時，螺線管中也能產生電磁感應現象，但這種電磁感應現象與我們前面學過的電磁感應現象有所不同，這種電磁感應現象的產生是由于通過導體自身的電流變化引起磁通量的變化.這種現象就稱為自感現象.

分析討論: 實驗（1）和實驗（2）中的兩種現象：

小結：

當導體中的電流發生變化時,導體本身就產生感應電動勢，這個電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化.這種由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象叫做自感現象，自感現象中產生的感應電動勢,叫做自感電動勢.

注意：對“阻礙”的理解.

[小結講解] 阻礙的含義：當通過螺線管中原來的電流 增大時，螺線管中產生的自感電動勢阻礙 變大；當通過螺線管中原來的電流 減小時，螺線管中產生的自感電動阻礙 減小.

（1）導體中原電流增大時，自感電動勢阻礙它增大.

（2）導體中原電流減小時，自感電動勢阻礙它減小.

（二）、自感系數：

[設問]自感電動勢是一種感應電動勢，它的大小也與磁通量的變化快慢有關.在發生自感現象時，導體中產生的自感電動勢與哪個因素有關？

（感應電動勢大小與穿過閉合電路的磁通量變化快慢有關）

指出：自感電動勢的大小與其他感應電動勢一樣跟穿過線圈的磁通量變化的快慢有關系，線圈的磁場是由電流產生的，所以穿過線圈的磁通量變化的快慢跟電流變化快慢有關系.

對同一個線圈：電流變化越快，穿過線圈的磁通量變化也就越快，線圈中產生的自感電動勢就越大.

對不同的線圈：電流變化快慢相同的情況下，產生的自感電動勢是不相同的.

即： 與線圈本身的特性有關——用自感系數 來表示線圈的這種特性.

說明：

(1)決定線圈自感系數的因素：線圈的形狀、長短、匝數、線圈中是否有鐵芯.線圈越粗,越長,匝數越密,它的自感系數就越大,另外有鐵芯的線圈的自感系數比沒有鐵芯時大得多.

（2）自感系數的單位：亨利，簡稱亨（H）——如果通電線圈的電流在1秒內改變1安時產生的自感電動勢是1伏，這個線圈的自感系數就是1亨.

（三）、自感現象的應用：

說明自感現象廣泛存在.凡是有導線、線圈的設備中，只要有電流變化都有自感現象存在，因此要充分考慮自感和利用自感.

引導學生看書

小結：本節課我們學習了自感現象產生的原因：是由于通過導體本身電流的變化，自感電動勢的作用：阻礙導體中原來電流的變化、自感系數的決定因素和單位.