上海市高中物理学科教学基本要求答案 关于高中物理学科教学方案设计( 七 )


重点:(1)自感现象产生的原因;(2)自感电动势的方向;(3)自感现象的应用
难点:自感电动势对电流的变化进行阻碍的认识 。
四、教学方法
本节课教学采用“引导--探究”教学法,该教学法以解决问题为中心,注重分析问题、解决问题能力的培养,充分发挥学生的主动性 。其主要程序是:猜想→假设→理论探究科学预测→设计实验→实验验证→得出结论→实际应用 。它不仅重视知识的获得,而且更重视学生获取知识的过程及方法,更加突出了学生的学,学生学得主动,学得积极 。真正体现了“教为主导,学为主体”的思想 。
五、学法指导;课前提出问题,让学生提前思考,见后 。
六、课时分配:2课时;本课时只学习第一课时 。
七、教学媒体
教师用:多媒体课件;互感变压器;自制自感现象演示仪;干电池;mp3;音箱;变压器;小线圈;小灯泡;导线若干,
学生用(8人一组):带铁芯的线圈;抽掉打火装置的打火机;干电池(6V);电键;导线等 。
八、教学流程(第一学时)
(一)互感
情境创设:利用可拆变压器进行实验,原线圈接在电源,使副线圈电路中的灯泡发光
提出问题:两个线圈之间并没有导线连接,灯泡为什么能发光?
理论探究:引导学生通过已学知识分析,学生思考后解释原因 。
引入课题:互感现象 。
1.当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感 。
互感现象中产生的感应电动势,称为互感电动势 。
2.应用互感:变压器;收音机的“磁性天线” 。
演示:声音电信号互感现象,让互感线圈一个接mp3,一个接音放 。
3.减小互感:互感现象可发生于任何两个相互靠近的电路之间 。在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,要采取措施屏蔽 。例举数据线 。
过渡语:当一个线圈的电流变化时,它的变化磁场在邻近的电路中激发了感应电动势,那么它会不会在自身的线圈中也激发感应电动势呢?
(二)自感
情景创设:让几位同学按如图1“串联”在电路里,电源4节干电池
操作方法:
.闭合开关前,学生体验-―――"无感觉";
.闭合开关后,学生体验-―――"无感觉";
.断开开关瞬间,学生突然受到电击-―――"迅速收回双手”
引入课题四节干电池何以使这么多同学同时受到电击?学生对此引发的思维疑问和惊奇而提出问题,
提出问题:1.电源断开了,电从何处激发而来?2.是发生电磁感应吗?3.假若是,能解释上面的现象吗?
学生探究,学生交流后解释原因,Ppt演示 。学生估算自己所承受的瞬间电压 。
得出结论1:当电流减少时,线圈中能产生电磁感应现象 。感应电流方向与原电流方向相同,阻碍电流的减少,推迟了电流减少的时间 。
再次提出问题:电流增大时,又会是怎样的情景呢?
猜想:可能是线圈发生电磁感应现象
假设:假设线圈发生电磁感应现象
理论分析:感应电动势阻碍电流的增加,电流不会立即达到,只能缓慢增加,即有延时性
鼓励学生设计实验:选出学生设计的通电自感实验电路图如下?请大家分析是否合理?如果不合理,请提出改进方案
分析讨论:
方案1如图甲(无法判断 。不合理)
方案2如图乙(开关闭合瞬间灯泡能发光 。由于灯泡的明暗快慢变化显示了线圈中电流的变化情况,但是一个灯泡没有对比,无法说明问题,无法说明问题 。不合理)
方案3如图丙(同规格灯泡,将调到既能看到延时,又能对比,合理)
方案3预测:开关闭合瞬间,灯立即变亮,逐渐变亮的现象
分析原因可知由楞次定律,在通电瞬间,线圈电流增大时,穿过线圈的磁通量增加,线圈中产生生感应电动势(自感电动势),它阻碍了线圈中电流的增大,推迟了电流达到常值的时间,因此出现逐渐变亮的现象 。这种阻碍有别于阻止 。最终达到正常值 。
进行实验,证实猜测 。
得出结论2:与预测相同
当电流增加时,线圈中能产生电磁感应现象 。感应电流方向与原电流方向相反,阻碍电流的增加,推迟了电流增加的时间 。
引出定义:
自感:1.由于导体(如:线圈)本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象 。
2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势 。
自感电动势的作用:阻碍导体中自身的电流变化 。
注意:“阻碍”不是“阻止”,电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用 。

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