2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三2.2《自感》 WORD教案2.doc
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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三2.2《自感》 WORD教案2 [課時(shí)安排]1課時(shí) [教學(xué)目標(biāo)]: (一)知識(shí)與技能 ①.了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ②.知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念——自感系數(shù),了解影響其大小的因素。 ③.了解在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中有關(guān)自感現(xiàn)象的應(yīng)用情況 (二)過(guò)程與方法 ①.通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)電路,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的物理知識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)的能力,同時(shí)提高學(xué)生分析物理問(wèn)題的能力 ②.利用直觀地演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力和推理能力。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 簡(jiǎn)單介紹美國(guó)物理學(xué)家亨利由學(xué)徒到美國(guó)科學(xué)院第一任院長(zhǎng)的有關(guān)事跡,教育學(xué)生學(xué)習(xí)他善于自學(xué),勇于鉆研的精神,合理安排課外時(shí)間,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,以便提高自身的自學(xué)能力。 [教學(xué)重點(diǎn)]自感現(xiàn)象及自感系數(shù) [教學(xué)難點(diǎn)]:(1)自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析 (2)斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中燈光的閃亮現(xiàn)象解釋 [教學(xué)器材]:通電自感演示裝置、斷電自感演示裝置、幻燈片、日光燈的線路板 [教學(xué)方法]:實(shí)驗(yàn)演示法,多媒體輔助教學(xué) [教學(xué)過(guò)程] (一)引入新課 產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件是什么? 在前面的學(xué)習(xí)中,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的磁通量變化是怎樣發(fā)生的? (二)進(jìn)行新課 由電流的磁效應(yīng)可知,線圈通電后周圍就有磁場(chǎng)產(chǎn)生,電流變化,則磁場(chǎng)也變化,那么對(duì)于這個(gè)線圈自身來(lái)說(shuō),穿過(guò)它的磁通量在此過(guò)程中也發(fā)生了變化,是否此時(shí)也會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 如圖所示電路圖 說(shuō)明:當(dāng)S閉合瞬間,線圈L中的電流從無(wú)到有發(fā)生變化,線圈自身的磁場(chǎng)也從無(wú)到有發(fā)生變化,結(jié)果,線圈L自身的磁通量發(fā)生變化,如果燈1和燈2規(guī)格相同,且都能正常發(fā)光,那么,閉合S瞬間,會(huì)有什么現(xiàn)象呢?引導(dǎo)學(xué)生先作預(yù)測(cè),然后進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。首先,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R和R1使兩燈正常發(fā)光,然后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。最后,又重新閉合開(kāi)關(guān)S(重復(fù)上述操作)。 請(qǐng)學(xué)生觀察現(xiàn)象:在閉合天關(guān)S的瞬間,燈2立刻正常發(fā)光。 而燈1卻是逐漸從暗到明,要比燈2遲一段時(shí)間才正常發(fā)光。 引導(dǎo)學(xué)生分析,產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,就是由于線圈L自身的磁通量增加,而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙磁通量的變化,即阻礙線圈中電流的變化,故通過(guò)燈1的電流不能立即增大到最大值,燈1的亮度只能慢慢增加。實(shí)驗(yàn)中所發(fā)生的這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象,我們稱為自感。 1.自感現(xiàn)象 (1)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。 (2)在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),叫做自感電動(dòng)勢(shì),它的作用總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。 雖然,自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中比較特殊的一種情形,那么,剛才從實(shí)驗(yàn)中找出的這些結(jié)論是否正確呢?我們可以再通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。 如圖所示電路圖 當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),燈正常發(fā)光,此時(shí)若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,將會(huì)出現(xiàn)什么情況呢? 引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測(cè),根據(jù)剛才的自感現(xiàn)象的理論,可知斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,通過(guò)線圈L的電流從有到無(wú)發(fā)生變化從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在這過(guò)程中;線圈L產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì),雖然這時(shí)電源已斷,但線圈L相當(dāng)于一個(gè)新電源,又與燈構(gòu)成閉合回路,結(jié)果,燈將延遲熄滅。 演示該實(shí)驗(yàn),證實(shí)學(xué)生的預(yù)測(cè)——燈確實(shí)沒(méi)有隨開(kāi)關(guān)S的斷開(kāi)而馬上熄滅,而且還看到燈閃亮了一下(重做實(shí)驗(yàn)請(qǐng)學(xué)生觀察)。肯定學(xué)生的預(yù)測(cè),給予鼓勵(lì),然后提出問(wèn)題——為什么燈會(huì)閃亮一下呢? 斷電前通過(guò)A燈的電流是由電源提供的,根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律可知,線圈L的電阻由于很小,故電路中的電流大部分流過(guò)線圈L,有IL>IA,斷電后,燈A的電流馬上消失,但線圈L,由于自感作用,將阻礙自身電流的減小,結(jié)果線圈中的電流IL反向流過(guò)燈A,然后逐漸減弱,所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn)。 利用數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖線,使學(xué)生進(jìn)一步理解上述分析過(guò)程。 斷電前后燈泡中的電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖 我們知道,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān),而自感現(xiàn)象中的自感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一種,那么,它的大小又與什么有關(guān)呢? 2.決定自感電動(dòng)勢(shì)大小的因素——電流變化的快慢和自感系數(shù) 說(shuō)明:顯然自感電動(dòng)勢(shì)的大小也是與回路中磁通量變化的快慢有關(guān),線圈的磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的,故穿過(guò)線圈磁通量變化的快慢與電流變化的快慢有關(guān)系。從實(shí)驗(yàn)中,可以發(fā)現(xiàn),對(duì)同一個(gè)線圈來(lái)說(shuō),電流變化越快,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大。但對(duì)于不同的線圈,在電流變化快慢相同的情況下,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)又有大小之分,為了表示線圈中的這一特性,引進(jìn)一個(gè)物理量——自感系數(shù)來(lái)描述。 3.自感系數(shù),簡(jiǎn)稱自感或電感,用字母L表示 那么,自感系數(shù)的大小與什么有關(guān)呢?通過(guò)大量的研究可知線圈越粗、越長(zhǎng)、匝數(shù)越密,且有鐵芯時(shí),它的自感系數(shù)就越大,則有 (1)自感大小與線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯等因素有關(guān) (2)單位:亨利,符號(hào)是H 1H = 1 Vs/A 1mH = 10-3H 1ūH = 10-6H 簡(jiǎn)單介紹自感系數(shù)單位亨利的由來(lái) 為了紀(jì)念美國(guó)物理學(xué)家亨利而命名的。亨利出生貧窮,10歲輟學(xué)當(dāng)學(xué)徒,但他靠自己的勤奮自學(xué)和刻苦鉆研,最后成了美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的第一任院長(zhǎng)。自感現(xiàn)象就是他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的,因此,以他的名字來(lái)命名自感系數(shù)的單位。教育學(xué)生學(xué)習(xí)他的精神,同時(shí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)自學(xué)能力的重要性。 那么,研究自感現(xiàn)象又有什么實(shí)際意義呢? 4.自感現(xiàn)象的應(yīng)用 在生活和生產(chǎn)技術(shù)中,自感現(xiàn)象被廣泛地應(yīng)用在很多電器設(shè)備和無(wú)線電裝置中。例如,日光燈。當(dāng)然自感現(xiàn)象也有不利的一面,請(qǐng)學(xué)生看書閱讀205頁(yè)有關(guān)自感現(xiàn)象的應(yīng)用。 (三)課堂小結(jié) 1.自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的特殊情形,它的產(chǎn)生原因是由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化。 2.自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān),它總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化。 3.自感現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)技術(shù)中應(yīng)用廣泛,但也有其不利的一面。 (四)鞏固練習(xí) 試解釋雙線繞法 引導(dǎo)學(xué)生回答,通過(guò)兩根平行導(dǎo)線中電流方向相反,可以使各自引起的磁場(chǎng)互相抵消,從而減弱自感的影響。 六、布置作業(yè) 課本 32頁(yè)1-7題 [教學(xué)反思]:- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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