《自感》教學設(shè)計（精選2篇）
《自感》教學設(shè)計 篇1
“自感”--浙江余姚市第四中學 馬利明
根據(jù)新課程標準，講述自感現(xiàn)象有以下兩種方案：一種是先演示再分析，最后介紹應(yīng)用。這樣講思路清晰易于被學生接受。另一種方案是先分析實驗電路，提出問題，再利用學過的電磁感應(yīng)知識引導(dǎo)學生作出預(yù)測，然后再進行實驗驗證。這種方法適于基礎(chǔ)好的學生，既能提高分析問題的能力，又能使學生理解自感發(fā)生的物理原因。但不管使用哪種方案都要使學生理解：①導(dǎo)體本身電流變化，引起磁通量變化，這是產(chǎn)生自感現(xiàn)象的原因；②自感電動勢的作用是阻礙電流變化。
借鑒傳統(tǒng)講授方案的優(yōu)點，結(jié)合新課改理念，體現(xiàn)“自主、合作、探究”思想，本節(jié)課作如下處理。
一、復(fù)習引入，實驗開路
1.問題
從幾種不同形式的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，你認為要產(chǎn)生電感應(yīng)現(xiàn)象的最重要的條件是什么？
穿過回路的磁通量發(fā)生變化，即只要即可。
2.演示鎮(zhèn)流器“觸電”
如圖1讓學生用手捏住導(dǎo)線裸露部分搭接電池組兩極體會有什么感覺？并作分析（有觸電感覺，說明ab間有高壓，這高壓從何而來？值得深思）。
分析 “電鍵”搭接以后，線圈中存在穩(wěn)定的很強的電流i，故線圈內(nèi)部鐵芯中存在很強的磁場穿過線圈的磁通量很大；而當斷開瞬間，在很短的δt時間內(nèi)，線圈中電流迅速減小到零，則穿過線圈的磁通量也迅速減小到零，由于δt很小，故對線圈來說值很大，即線圈上產(chǎn)生了很高的感應(yīng)電動勢。這就是引起有觸電感覺的高壓來源。
3.建立概念
上述現(xiàn)象屬于一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。是指穿過電路的φ的變化是由于通過導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化引起的。這種由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
二、進入正題，探索原因
通過剛才實驗，同學們已有了自感現(xiàn)象感性認識，我們試著用其他的方法來再現(xiàn)自感現(xiàn)象。
首先，如圖2甲，提出一個實驗構(gòu)思，請大家評判是否合理？如果不合理，請你提出改進方案。
說明 r為限流電阻，且已調(diào)節(jié)好，使通電后a1、a2正常發(fā)光且亮度相同。
思考 s閉合瞬時會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（a1立即變亮，a2逐漸變亮）
實驗 驗證了同學們的猜測是正確的。
思考 為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？
由楞次定律，在通電瞬間，線圈中電流增大時，穿過線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（自感電動勢），它阻礙了線圈中電流的增大，推遲了電流達到正常值的時間，因此出現(xiàn)a2逐漸變亮的。這種阻礙有別于阻止，a2的電流最終達到正常值。
創(chuàng)新 s接通會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，自感電動勢阻礙電流增大。如果不斷通斷開關(guān)，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
a2一直較暗或不亮，a1亮暗情況正常。
提問 原因是什么？
通電自感實驗，說明自感電動勢對電流增大的阻礙作用。我們知道電流的變化包括增大和減小。電流增大有自感現(xiàn)象，電流減小時是否有自感現(xiàn)象？我們改裝電路成為斷電自感演示電路（圖3）
演示 s閉合后打開
現(xiàn)象 燈泡閃亮一下逐漸熄滅
解釋 開關(guān)斷開時，線圈中產(chǎn)生自感現(xiàn)象，線圈和燈泡組成閉合回路中有電流流過（線圈改為可拆變壓器400匝）
結(jié)論 不管是導(dǎo)體本身電流的增大也好或才是減小也好，產(chǎn)生自感現(xiàn)象關(guān)鍵在于線圈中的磁通量發(fā)生變化。在線圈中電流減小時自感電動勢對其也有阻礙作用。由此可知：自感電動勢的作用便是阻礙線圈中電流的變化。
問題 自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的自感電動勢與哪些因素有關(guān)？
通過反復(fù)實驗和分析得出：流過導(dǎo)體本身的電流變化越快，穿過線圈的磁通量變化就越快，自感電動勢也就越大，反之則越小。
即
大量實驗還發(fā)現(xiàn)，不同線圈在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢不同，這種特性在電學中用一個叫做自感系數(shù)的物理量來表示，符號為l，它是用來反映線圈對電流阻礙作用大小的物理量。
再演示所用可拆變壓器的一組線圈做兩個實驗：
1.有鐵芯
2.去掉鐵芯
事實說明：在同等條件下，有鐵心，匝數(shù)多時l大，產(chǎn)生的e大。自感系數(shù)的大小還跟其他的因素有關(guān)，為同學們提出了課外探究課題。
三、課件小結(jié)，引發(fā)思考
課堂小結(jié)（略）
展示：多媒體課件
研究和探索問題：
1.有否比雙線繞法更好的方案來解決精密電阻的自感問題。
2.探究自感系數(shù)與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系。
3.探索日光燈工作原理。
《自感》教學設(shè)計 篇2
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傳統(tǒng)實驗教學演示自感現(xiàn)象是通過小燈泡亮度的變化來反映線圈在電流變化時將會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于小燈泡的亮度不完全由電流強度決定，人對亮度變化的識辨能力有限，易使學生產(chǎn)生只有在特定條件下線圈電流變化時才會產(chǎn)生自感現(xiàn)象的誤解。
利用傳感器進行教學時可以直接檢測全過程中電流的變化，使學生直接觀察到自感發(fā)生的條件。學生可以將觀察到的現(xiàn)象與檢測結(jié)果進行對比加深對自感本質(zhì)的理解，還可以檢測到無法觀察到的自感現(xiàn)象，形成全面、準確的認識。
1.--
采用問題探究式的教學方法，由問題研究→現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)與總結(jié)→原因分析與結(jié)論→觀察、分析、驗證。
2.教學過程
（1）研究等值的線圈電阻與標準電阻對電流的阻礙作用是否相同。
①研究方法：控制變量法（u、r相同時，通電過程中電流規(guī)律是否相同）。
②實驗器材：朗威dis實驗室系統(tǒng)、等阻值的線圈和標準電阻、6v的干電池電源、電鍵、導(dǎo)線若干。
③研究電路（圖1）：
�、軐嶒瀳D象（圖2）：
⑤實驗發(fā)現(xiàn)：線圈與標準電阻在電流增大或減小過程中對電流的阻礙作用不同，在電流穩(wěn)定時，阻礙作用相同：線圈對電流的增大或減小有阻礙作用，斷開電鍵時，通過標準電阻的電流方向發(fā)生變化且兩電流等大同步變化。
⑥原因分析，說明自感現(xiàn)象。
（2）探究自感與哪些因素有關(guān)
①猜測：線圈直徑大小，長度，單位長度上匝數(shù)多少，是否在線圈中插入鐵芯。
�、趯嶒炑芯糠椒ǎ嚎刂谱兞糠ǎㄊ欠裨诰�圈中插入鐵芯）
�、垭娐吩O(shè)計（圖3）。
④實驗結(jié)果（圖4）
�、輰嶒灲Y(jié)論。線圈的自感系數(shù)由線圈的自身條件決定，與線圈的直徑、長度、單位長度上導(dǎo)線匝數(shù)等有關(guān)。如果在線圈中插入鐵芯，自感系數(shù)會增大很多。
（3）觀察、分析、驗證
�、偎夭囊粚⑾嗤膬蓚�小燈泡d1、d2接入圖5所示的電路，觀察從接通電鍵s到斷開電鍵s的整個過程中兩小燈泡的亮度如何變化？小燈泡d2在接通時逐漸變亮，d1立即變亮。
分析：根據(jù)自感發(fā)生的條件及特點，畫出通過小燈泡的電流與時間的關(guān)系曲線（圖6）。
驗證：在兩個小燈泡支路中分別接入電流傳感器顯示電流－時間圖象，驗證學生的分析是否正確。
②素材二（圖7）
觀察：從接通電鍵s到斷開電鍵s的整個過程中小燈泡的亮度如何變化？斷開電鍵時小燈泡d的亮度突然增大然后逐漸熄滅。'
分析：斷電時小燈泡亮度突然增加，說明穩(wěn)定時通過線圈的電流大于通過小燈泡的電流。圖8為電流－時間圖象。
驗證：在兩個支路中分別接入電流傳感器顯示電流－時間圖象，驗證學生的分析是否正確。在電流變化過程中，無論我們是否能觀察到，通電線圈都會發(fā)生自感現(xiàn)象。
（4）課后探究
�、僭O(shè)計探討其它因數(shù)對自感影響的實驗方法，并到實驗室進行驗證。
�、趯油娫�，電流增加后的回落現(xiàn)象進行猜測，設(shè)計驗證方法并進行驗證。