高一物理教案自感现象2
自感现象教案
自感现象教案【篇一：高中物理教案自感现象】自感现象一、教学目标1．在物理知识方面的要求．（1）在掌握电磁感应现象的基础上，进一步了解自感现象．（3）了解自感系数及影响自感系数大小的因素．2．通过观察演示实验及对实验的分析，培养学生观察的敏锐性品质和推理能力，从而理解自感电动势在电流变化时所起的作用．3．渗透研究物理学的方法，使学生逐渐体会怎样从旧知识的土壤中生成出新知识的幼苗．二、重点、难点分析1．重点是使学生在掌握了自感现象与电磁感应现象统一性的基础上，把握住自感现象的特点．2．断电自感现象中，灯泡突然闪亮一下学生很难理解，是教学中的难点．三、教具1．自感现象的演示．通电自感现象的演示装置，断电自感现象的演示装置，电源，开关及导线若干．2．投影器及自制投影片．3．关于日光灯工作原理的示教板．四、主要教学过程（－）复习提问引入新课1．提问：产生感应电流的条件是什么？2．如图1所示，有两个线圈l1、l2共轴放置，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，试推理判定通过电阻r感应电流的方向．（二）教学过程设计1．提出问题：因为穿过线圈l。
的向上的磁通量增加了，所以在通过电阻rrb方向的感应电流．那么，对于线圈l1来说它通过电池、滑动变阻器也组成了闭合电路，而且穿过这个闭合回路的磁通量也发生了变化，会不会在这个闭合回路中也发生电磁感应现象呢？是否有感应电动势呢？2．由演示实验引入课题．演示两个有关自感现象的演示实验．要求学生注意演示过程和瞬间发生的现象．（1）通电时的自感现象（如图2）．操作过程：①展示电路结构．②接通电路缓慢调整滑动变阻器的阻值，使两个灯泡a1、a2发光亮度相同．③断开电路后，再接通电路．这里应重复几次．叙述现象：让学生能看到每次接通时，灯a1总比灯a2滞后一小段时间才亮．提出问题：两个灯泡稳定发光时亮度是一样的．为什么电路接通时，a2立即点亮而a1要滞后一小段时间？在学生回答的基础上分析得出：接通电路时，通过线圈l的电流增大，该电流产生的磁场增强，穿过线圈的磁通量要增加，根据法拉第电磁感应定律可知这个线圈中要产生感应电动势．用楞次定律还可以判定出感应电动势的方向与电流增加的方向相反．故通过灯火的电流不是立即变强而是逐渐增强，使人滞后一点时间点亮．（2）断电时的自感现象（如图3）．操作过程：①连接好电路，展示电器结构．②接通电路调整滑动变阻器的滑动头，使灯a发出微弱的光．③断开开关，应看到灯a闪亮一下．这里应重复几次．叙述现象并简单推理：学生应看到电路断开时灯a闪亮一下，说明通过灯泡有一个强电流．提出问题：为什么在断开电路时，通过灯泡a的电流突然增大？教师讲解分析：通过投影器用投影片讲述断电自感过程．如图4（1）电路接通时因为线圈l的电阻很小，所以两支路的电流强弱是不同的．当电路断开时，通过线圈的电流要减小，由法拉第电磁感应定律和楞次定律可知线圈中要产生一个感应电动势，且电动势的方向与减小的电流方向相同．由于电源支路已处于断路状态，所以这个逐渐减小的强电流要反向通过灯a（此时展示投影片图4（2），故灯泡要闪亮一下．启发学生画出断电时通过灯泡电流随时间变化的函数图线（展示投影片图4（3））．3．通过总结实验得出结论．当导体中的电流变化时，导体本身就产生感应电动势．这个电动势阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象，自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．出现课题及板书．4．推理得到影响自感电动势的因素．提出问题：自感电动势是感应电动势，它是由自身电流变化产生的，它和电流变化有什么关系呢？师生共同分析研究：成正比．又因为在电流磁场中任意（3）根据得次定律和两个演示实验，可以总结出：自感电动势的方向总是阻碍电流的变化．（4）讲解说明：自感电动势负跟电流变化率＿的比值l叫“自感系数”，简称“自感”或称“电感”．5．自感现象的实际意义．（l）说明自感现象广泛存在．凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感．（2）白威现象应用一例——日光灯．①结合日光灯工作原理的示教板（图5），说明日光灯电路结构．接通电路让学生观察日光灯的启辉过程．②提出问题，安排学生阅读课本共整理笔记．a灯管、起动器、镇流器的构造及它们的连接特点．b．起动器中双金属片工作原理．c．激发灯管中的水银蒸气导电的高电压是怎么获得的？d．目光灯的“白光”是哪里发出的？e．日光灯正常发光时，镇流器起什么作用．（3）安排学生看书，了解自感现象的危害及防止措施．（三）课堂小结1．自感现象是电磁感应现象．自感电动势的大小和方向仍可以用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定．3．完成课本后边的作业．五、教学说明1．充分利用旧知识来研究新问题，是科学研究问题的重要方法．这节课恰是研究电磁感应现象的特例．课堂设计中要突出从旧知识生长出新知识的研究过程．3．本课时内容较多，若课时紧张可安排成两课时，并加一些例题．（北京五中吴是辰）【篇二：自感现象的教学设计】16.5 自感公开课教案一、教学目标(一)知识目标1．了解自感现象及自感现象产生的原因2．知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解影响其大小的因素。
自感现象高中物理教案
自感现象高中物理教案
主题：自感现象
教学内容：
1. 自感现象的定义和特点
2. 感应原理和应用
3. 自感系数的计算
教学目标：
1. 了解自感现象的概念和特点
2. 掌握自感现象的基本原理
3. 能够计算自感系数并应用于实际问题中
教学流程：
1. 导入：通过实验展示自感现象，引入学生对自感现象的兴趣
2. 概念讲解：讲解自感现象的定义和特点
3. 原理解析：分析自感现象的产生原理和作用
4. 计算演练：通过案例演练计算自感系数
5. 应用拓展：讨论自感现象在实际应用中的意义和作用
教学方式：
1. 教师讲解与学生互动
2. 实验演示
3. 计算练习
4. 小组讨论
教学评估：
1. 课堂练习：让学生完成相关计算题目
2. 实验报告：要求学生撰写实验报告，总结自感现象的特点和规律
3. 课堂讨论：引导学生参与讨论自感现象的应用场景和意义
教学反馈：
1. 总结本节课内容
2. 对学生提出的问题进行解答和指导
3. 鼓励学生在实验和计算方面继续深入探究
扩展活动：
1. 邀请专家讲解自感现象的最新研究进展
2. 设计实验探究自感现象的影响因素
3. 编写小组研究报告，分享不同角度的理解和应用
教学资源：
1. 课本资料
2. 实验器材和材料
3. 计算器和笔记本
教学反思：
通过本节课的教学，学生对自感现象有了更深入的理解和掌握。
教学内容设置合理，教学方式多样，学生参与度高，达到了预期的教学目标。
同时，也发现了一些教学不足之处，需要进一步改进完善，提高教学效果。
高中物理《自感》理论与实验教案
高中物理教学中，自感是一个比较重要的概念，也是学习电磁学的基础。
相信很多学生都会听过自感这个名词，但是对于它的具体含义和应用可能还不是很清晰。
因此，我们需要好的教案来帮助学生更好的理解和掌握自感的知识。
本文将从理论和实验的角度来讨论自感的教学。
一、自感理论教学1.自感的基本概念自感是指电流变化产生的“自愈”电动势。
通俗来说，这就是一种电磁现象：电流在导体中流动的时候，会产生磁场，这个磁场又会回馈到电流中，产生电动势，从而抵抗电流的变化。
这种电动势就是自感电动势，它的大小正比于电流的变化率，和其自身的电感系数。
2.自感电动势的计算公式在学习自感理论的时候，我们主要需要掌握的是自感电动势的公式，即：ε=-L(dI/dt)，其中ε为自感电动势，L为电感系数，dI/dt为电流变化率。
3.自感的应用在实际应用中，自感主要用于磁性材料的制作和雷达、通信等电子设备的制造，这里就可以作为一个教学点进行展开，同学们可以借着教师的讲解，了解更多关于自感的应用和奥秘。
二、自感实验教学除了理论教学外，自感的实验教学也是非常重要的。
以下是一些实验项目：1.自感电动势的测量利用一个不稳定的电源将弹簧压缩，使电路有一个短暂的变化。
在激活电路后，测量自感电动势的瞬间值。
实验结果可以用示波器进行显示。
2.电感线圈的制作在实验当中，我们可以利用一些金属丝或者铜管将一个良好的线圈制成。
接下来我们可以通过实验的方法，对电感线圈的电感系数L进行测量，从而加深学生对于自感的理解。
3.自感电路的制作大多数自感电路是由多个电路元件组成的，例如电容器和电感线圈等。
利用这些元件的组合，可以制成一些有趣的电路，比如LC振荡器和其他自感电路等。
学生可以通过实验逐渐加深对于自感的理解。
自感是一个比较基础的物理概念，在高中物理教学中，要通过理论教学和实验教学，让学生明确自感的定义和应用，同时不断增强自己的实验技能，让自己更好的了解物理世界的奥秘。
高中物理 自感现象教案(2) 新人教版选修3-2
自感的教案示例之二教学目的指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点，解释生产和生活中的某些自感现象，提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
教学过程一、复习提问师：上节课提到了几种不同形式的电磁感应现象，如磁铁向线圈中插入或从线圈中拔出，闭合电路的一部分导体在磁场里作切割磁感线的运动等。
你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？生（回答要点）：穿过电路的磁通量发生变化。
师：对！不论采用什么方式，只要能使穿过电路的磁通量发生变化，均能引起电磁感应现象。
（为讲授自感打下基础。
）那么：引起电磁感应现象条件的最简单的表达方式是什么？生：（回答要点）：△Φ≠0。
师：根据法拉第电磁感应定律，电路中的感应电动势多大？师：在学习中经常接触到磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ与磁通量的使学生区分电磁感应现象中几个相近而又容易混淆的概念，为学习自感扫除障碍。
）二、新课教学1．揭示现象，提出问题（1）按图1所示的“千人震”电路图，出示其中各元件，说明：E是由4节一号干电池串联组成的6V直流电源。
L为带闭合铁芯的线圈。
拆开铁芯，取出线圈，使学生了解L的结构，在黑板上画出L的示意图（图2），对照示意图强调：线圈有电流通过，线圈周围存在磁场，穿过线圈的磁通量Φ不为零。
线圈的电流变化，线圈周围的磁场也随之变化，必将引起穿过线圈的磁通量Φ发生变化。
（这段讲解似乎在复习旧知识，但实质上是为自感的学习打下伏笔，扫除学生学习自感的主要障碍。
）电键K是由两根导线的裸露铜线构成的。
两根导线的端部剥去1～2厘米长的绝缘皮，用两只手的拇指和食指捏住裸露铜线，以余下裸露铜线的搭接或分开，作为电键的接通或断开。
（2）随意指定一位学生上台，用两只手分别接触电源E的正、负极，接触L线圈的两端，询问学生是否有触电的感觉。
（学生试验后回答：无触电感觉。
教师指出： 36V以下的电压对人体是安全的，一般不会引起触电感觉。
直流电源的电压为6V，L线圈不是电源，接触它们的两端应该没有触电的感觉。
实用性高中物理《自感》备课教案分享
实用性高中物理《自感》备课教案分享自感是高中物理中一个非常重要的内容，也是理解电磁感应及其应用的关键知识点。
在高中物理的教学中，自感一般在电磁感应后面进行讲解，而自感的概念及其应用也相对比较抽象，需要教师进行清晰的讲解和对学生进行实验的指导。
下面我将分享一份实用性高中物理《自感》备课教案，并结合自身教学经验和教学实践，对自感的教学进行一些探讨。
一、教学目标1.理解电路中的自感概念和基本性质。
2.理解自感对电路中电流和功率的影响。
3.掌握如何利用自感实现电路稳定和电磁互感。
4.发展实验设计和数据分析能力。
二、教学内容1.自感的概念和基本性质2.自感对电路中电流和功率的影响3.利用自感实现电路稳定和电磁互感4.实验设计及数据处理三、教学策略1.情境教学自感的概念比较抽象，可以采用情境教学来加强学生对自感的理解。
可以设置一个电路实验的场景，在实验中引导学生理解自感概念及其作用。
2.探究式学习采用探究式学习来让学生自主学习、自主思考。
在教学过程中，可以引导学生根据实验数据和理论知识，自主设计实验并分析数据。
3.交互式教学采用交互式教学来鼓励学生参与课堂，提高课堂互动性。
教师可以设置小组活动、班内问答等形式，鼓励学生积极参与。
四、教学实践1.情境教学在课堂上，可以引导学生将电路想象成一个流水线，流水线的管道就是电路中导线。
电路中的电子就像水流一样，通过不同的电组件，形成了电流。
当电流流过导线时，会产生磁场，这就是自感。
2.探究式学习在实验室实验时，可以引导学生设计实验，通过改变电路中的自感或其他电参数，分析数据，探究自感对电路的影响。
3.交互式教学可以设置班内问答或小组活动，让学生在课堂上积极参与互动。
提高学生的探究意识和实验设计能力。
五、教学评价在教学过程中，可以通过考试、实验、数据处理等多种方式对学生的学习效果进行评价。
通过以上的教学实践和探讨，我相信教师们在教学中可以更好地引导学生理解自感的概念和基本性质，进一步掌握如何利用自感实现电路稳定以及电磁感应的应用。
2020-2021学年高中物理 第二章 楞次定律和自感现象 第2节 自感教案 鲁科版选修3-2
自感课题《自感》［鲁科版（山东科技出版社）选修3-2第2章第2节］教材分析本节内容是电磁感应现象在技术中的应用，也是学生在认知上对电磁感应规律的进一步巩固与深化。
《课程标准》对本节的要求是“通过实验，了解自感现象”，对于自感系数和自感电动势的公式《课程标准》没有明确要求。
教材对自感的编写顺序是：提出问题→演示实验（通电自感）→理论分析→提出自感、自感电动势概念→演示实验（断电自感）→理论分析自感电动势的作用→介绍自感系数和自感电动势的公式。
根据《课程标准》结合教材，教学中要做好实验，让学生通过实验来认识自感现象，明确自感现象是由于自身电流变化在自身电路中产生的电磁感应现象。
通过实验器材演示、多媒体的展示、营造生动、直观、具体的物理情景，让学生在具体的物理情景中去观察、分析、比较、概括、抽想出物理的概念，培养学生物理的核心素养教学目标知识与技能1.通过实验，了解自感现象及其产生的原因．2.理解自感电动势的作用，能解释通电自感和断电自感．3.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位．过程与方法1.通过对通电自感和断电自感自感现象实验的观察、分析和讨论，培养学生的分析推理能力。
2.通过对图像的处理过程，培养学生运用类比的方法进行探究的能力.情感态度与价值观1.通过介绍自感现象的发现过程以及美国实验物理学家亨利的事迹，培养学生的探究精神、体会科学家的人格魅力；2.渗透科学研究方法的教育，培养学生的自主学习的能力，提高学生物理学的核心素养，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求.重点难点重点：自感现象及自感系数难点：(1) 自感现象的产生原因分析（2）通、断电自感的演示实验中现象解释学情分析学生已经学习了电路的基本常识以及电磁感应的相关规律，学会判断回路是否会产生感应电流以及感应电流的方向，而且还掌握了感应电动势的大小与什么因素有关。
但头脑中没有意识到当通过线圈变化的电流时，线圈本身也会产生电磁感应现象。
高中物理自感现象教案
高中物理自感现象教案
教学目标：
1. 了解自感现象的定义和原理；
2. 掌握自感现象的特点和影响因素；
3. 能够应用自感现象解决实际问题。
教学重点：
1. 自感现象的定义和原理；
2. 自感现象的特点和影响因素。
教学难点：
1. 如何应用自感现象解决实际问题。
教学准备：
1. 实验器材：螺线管、铁芯、直流电源、安培表等；
2. 课件：包括自感现象的定义、原理、特点和影响因素等内容。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师引导学生回顾电磁感应的相关知识，为引入自感现象做铺垫。
二、讲解（10分钟）
1. 讲解自感现象的定义和原理；
2. 浅谈自感现象的特点和影响因素。
三、实验（15分钟）
1. 组织学生进行自感现象的实验，观察并记录观察现象；
2. 分析实验结果，让学生总结自感现象的特点和影响因素。
四、案例分析（10分钟）
1. 通过案例分析，让学生了解如何应用自感现象解决实际问题；
2. 激发学生思考，提高解决问题的能力。
五、练习（10分钟）
布置相关练习题，检验学生对自感现象的理解和应用能力。
六、作业（5分钟）
布置作业，要求学生完成相关课外阅读和实践任务。
教学反思：
通过本节课的教学，学生应该能够全面了解自感现象的定义、原理、特点和影响因素，能够应用自感现象解决实际问题。
同时，教师应着重培养学生的实践能力和创新思维，使他们能够运用所学知识解决实际问题。
高中物理演示自感现象教案
高中物理演示自感现象教案
实验名称：自感现象
实验目的：通过观察自感现象，掌握自感现象的实验方法和规律。
实验器材：螺线管、电源、指南针、导线、开关、玻璃板等。
实验原理：自感现象是一个螺线管中通过电流时，螺线管内部会产生磁感应强度从而引起螺线管自身发生的感应电流的现象。
实验步骤：
1. 将螺线管放置在桌面上，并连接螺线管的两端以及指南针与电源、开关和导线。
2. 将指南针靠近螺线管，观察指南针指向的方向。
3. 打开电源，通过导线使电流通过螺线管。
4. 观察指南针指向的变化。
实验结果：
1. 当电流通过螺线管时，螺线管内部产生的磁场会引起指南针的指向发生变化。
2. 当电流方向改变时，指南针的指向也会发生变化。
实验结论：自感现象就是螺线管中通过电流时，产生的磁场引起螺线管自身感应电流的现象。
当电流方向改变时，感应电流方向也发生改变。
拓展实验：
1. 将玻璃板放置在螺线管底部，观察自感现象发生的变化。
2. 研究不同电流强度对自感现象的影响。
思考问题：
1. 什么是自感现象？它与电感有何区别？
2. 为什么在螺线管中通过电流时会产生自感现象？
师生讨论：
1. 请同学们分享自己观察到的自感现象，并讨论其中的规律性。
2. 老师与学生一起探讨自感现象在生活中的应用，如电磁感应等。
实验总结：
通过本次实验，学生们深刻了解了自感现象的实验方法和规律，并且认识到了自感现象在电磁学中的重要性。
希望同学们能够在以后的学习中继续深入探索电磁学知识，不断提高自己的实验技能和物理素质。
探究“自感”现象的产生原因——高一物理《自感》集体备课教案
自感，即自感现象，是指一些物体或者物体中的电路在变化时，会自动生成电动势的现象。
这个现象早在19世纪就已经被发现，并在电磁学、电力工程中得到广泛的应用。
本文将从物理角度探究自感现象的产生原因。
一、电流变化引起的磁场变化在产生自感现象的过程中，最主要的原因是电流变化引起的磁场变化。
当一个导体中有电流流过时，它会产生一个磁场，当电流变化时，这个磁场也会相应地发生变化。
根据法拉第电磁感应定律，电路中的导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电动势。
当电路中的电流发生变化时，它会产生新的电场和磁场，从而在电路中产生电动势。
二、自电感和互电感在自感现象中，我们通常会遇到自电感和互电感的概念。
自电感是指一个电路中的电流发生变化时，电路本身会产生的电动势；而互电感则是指两个电路之间存在电磁耦合，其中一个电路的电流变化会对另一个电路产生影响。
自电感的大小与电路中导线的长度、绕组的数目、电源的频率和电路元件的材料有关。
当电流变化快速时，电磁感应的电动势也会变大。
三、自感现象的应用自感现象在现实生活中有很广泛的应用。
比如，在电子设备中，我们经常会使用自感电路对信号进行处理和过滤。
在电力工程中，自感电路也可以对电压进行限制和波形整形。
例子：我们可以在RL电路中应用自感现象。
RL电路是由一个电感和一个电阻组成的串联电路。
当电路中的电流发生变化时，电感会产生电动势，从而减缓电流变化的速度。
通过调整电阻和电感的数值，我们可以调节电路中电流的大小和频率。
四、总结自感现象是由电流变化引起的磁场变化而产生的，它在电磁学和电力工程中有着广泛的应用。
我们可以利用自感电路对信号进行处理和过滤，进行电压限制和波形整形，同时也可以在实验室中观察到自感现象的发生。
在日常生活中，我们也可以通过使用RL电路等自感电路来更好地理解和应用自感现象。
人教版高中物理全套教案和导学案第2课时法拉第电磁感应定律自感现象
第二课时法拉第电磁感应定律自感现象第一关：基础关展望高考基 础 知 识一、感应电动势知识讲解（1）在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.（2）当电路闭合时，回路中有感应电流；当电路断开时，没有感应电流，但感应电动势仍然存在.二、法拉第电磁感应定律知识讲解（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即n E .t∆Φ=∆ （2）说明①E=ΔΦ/Δt 适用于线圈为单匝的情况，如果线圈共有n 匝的话，由于这n 匝线圈是一种串联的关系，则电路中的总电动势E=n ΔΦ/Δt,这是在有关计算时一定要加以注意的. ②这个公式适用于任何原因引起回路中磁通量变化而产生的电动势的计算.③在应用E=n ΔΦ/Δt 时，一定要理解和区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 的不同含义，且E 只与ΔΦ/Δ t 有关.④若是因为B 的变化而产生电动势，公式可写为E=nS ΔB/Δt.若是因为S 的变化而产生电动势，则公式可写为E=nB ΔS/Δt.⑤利用此公式计算得到的感应电动势是Δt 时间内的平均值.活学活用1. 一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示.磁感应强度B 随t 的变化规律如图2所示.以I 表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示的电流方向为正，则图3中的I-t 图象正确的是（）解析：在第1 s内，B均匀增大，由法拉第电磁感应定律，nS BE nt t∆Φ∆==∆∆，电动势E恒定，电流恒定，再由楞次定律，电流方向为逆进针方向，即负方向；在第2 s内，B均匀减小，由法拉第电磁感应定律，n nS BEt t∆Φ∆==∆∆，电动势E恒定，电流恒定，再由楞次定律，电流方向为顺时针方向，即正方向；同理，可以知道，在第4 s内，电流与第1 s内相同，在第6 s内，电流与第2 s内相同.第3 s内的电流与第5 s内相同，回路中的磁通量都不变，都是零.选A.答案：A三、导体切割磁感线时的感应电动势知识讲解（1）公式：E=BLv.（2）导线切割磁感线的感应电动势公式的几点说明：①公式仅适用于导体上各点以相同的速度切割匀强磁场的磁感线的情况.②公式中的B、v、L要求互相两两垂直.当L⊥B,L⊥v,而v与B成θ夹角时导线切割磁感线的感应电动势大小为E=BLvsinθ.③适用于计算导体切割磁感线产生的感应电动势，当v为瞬时速度时，计算瞬时感应电动势，当v为平均速度时计算平均电动势.④若导体棒不是直的，E=BLvsinθ中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度.如图中，棒的有效长度为ab的弦长.（3）导线切割磁感线的感应电动势的两个特例： ①长为L 的导体棒在磁感应强度为B 的匀强磁场中以ω匀速转动，导体棒产生的感应电动势:以中点为轴时，E=0（不同两段的代数和）以端点为轴时，E=12B ωL 2(平均速度取中点位置线速度12ωL) 以任意点为轴时，E=12B ω()2212L L -（不同两段的代数和） ②面积为S 的矩形线圈在匀强磁场B 中以角速度ω绕线圈平面内的任意轴匀速转动，产生的感应电动势：线圈平面与磁感线平行时，E=BS ω线圈平面与磁感线垂直时，E=0线圈平面与磁感线夹角为θ时，E=BS ωsin θ活学活用2. 如图所示，长度为l 的金属杆ab,a 端为固定转动轴，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，在垂直于B 的平面内按顺时针方向以角速度ω做匀速转动，试求金属杆中产生的感应电动势大小.解析：金属杆ab 做切割磁感线运动时，杆上各点的线速度大小不相同，因此以杆上各点速度的平均值进行计算.当ab 匀速转动时，a 端速度为零，b 端速度为ωl.杆上从a 到b 各点的速度大小与各点的回转半径成正比，所以ab 杆的平均切割速度为:(0l)l v .22ωω+== 杆上的感应电动势2B l E Blv 2ω==. 答案：2B l 2ω 第二关：技法关解读高考解 题 技 法一、电磁感应与电路相联系的综合问题[来源:ZXXK]技法讲解1.基本方法电磁感应问题往往与电路问题联系在一起，解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向．(2)画等效电路．(3)运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点，电功率等公式联立求解．2.注意问题(1)画等效电路时，要注意：切割磁感线的导体或磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，与其它导体组成闭合回路．(2)在利用闭合电路欧姆定律时，一定要注意产生感应电动势相当于电源的那部分电路是否具有电阻(内电阻)．典例剖析例1如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一．磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为（）1A.E21B.E32C.E3D.E解析：如图所示，产生感应电动势的部分电路相当于电源，即粗环为内电路，而a 、b 两点间电势差为外电压.设粗环电阻为r ，细环电阻为R ，则r=1R 2①[来源:Z&xx&k.]据闭合电路欧姆定律得金属环中的感应电流为E I r R=+②a 、b 两端的电压为 U=IR ③ 联立①②③可得2U E 3=故C 选项正确. 答案：C二、无源滑轨中的能量问题技法讲解电磁感应现象是能量的一种转化过程，所以从能量守恒的角度理解电磁感应，或用能量的观点处理电磁感应问题是常用方法和手段，也是解决电磁感应和力学问题相结合题目的基本思路，更是解决无源滑轨问题的基本方法．1.分析思路(1)电磁感应过程实质上是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作 用，因此，要维持安培力存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能，当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．(2)功是能量转化的量度，电磁感应是能量转化的过程．这一过程中，磁场对感应电流的安培力对运动导体所做的功，即磁场对感应电流所做的功等于回路中产生的电能，这一结论在解题时，可以依情况灵活运用.另外感应电流受到的安培力对导体所做的功是负功，所以对于切割磁感线的导体而言，“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．同理，安培力做正功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．(3)分清物体的运动过程和受力情况，判断不同过程的特点和满足的规律，运用恰当规律各个击破.2.解题过程(1)切割磁感线并产生感应电流的导体作为电源，然后用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电源电动势的大小和方向．(2)分析导轨中各部分间的连接方式，并画出等效电路．[来源:ZXXK](3)分析导体机械能的变化，导体的机械能与回路中电能的转化关系列能量守恒方程；也可用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程．一般情况下，外力克服安培力做功的功率等于整个回路总的电功率．典例剖析例2如图所示，金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平部分导轨上原来放有一金属杆b，已知a 杆的质量为ma ，且与b 杆的质量比为m a :m b =3:4，水平导轨足够长，不计摩擦，求：（1）a 和b 的最终速度分别是多大？（2）整个过程中回路释放的电能是多少？（3）若已知a 、b 杆的电阻之比R a :R b =3:4，其余电阻不计，整个过程中a 、b 上产生的热量分别是多少？解析：（1）a 下滑h 高度过程中机械能守恒 2a a 1m gh m v 2a =①a 进入磁场后，回路中产生感应电流，a 、b 都受安培力作用，a 做减速运动，b 做加速运动，经一段时间a 、b 速度达到相同，之后回路的磁通量不发生变化，感应电流为零，安培力为零，二者匀速运动，匀速运动的速度即为a 、b 的最终速度，设为v.由过程中a 、b 系统所受合外力为零，根据动量守恒得()a a a b m v m m v =+② 由①②解得最终速度3v 2gh.7= (2)由能量守恒知，回路中产生的电能等于a 、b 系统机械能的损失，所以()2a a b a 14E m gh m m v m gh.27=-+=电 (3)由于a 、b 中的电流总是相等，所以应有a ab b Q R 3.Q R 4== 又Q a +Q b =E 电，整理解得a a b a 312416Q E m gh,Q E m gh.749749====电电 答案：（a a 34121612gh 2magh 3m gh m gh 774949）（）（） 三、动态分析与极值问题技法讲解导轨和能沿导轨运动的导体棒构成闭合电路放置在磁场中，若导体棒受到外力或冲量而作切割磁感线运动，电路中产生感应电动势和感应电流，导体棒也因此受到安培力的作用，这就引起导体棒所受合外力的变化和运动的变化，这种变化又影响感应电动势和电流的大小……如此这般互相影响、互相制约的结果，会使导体棒的运动达到一个稳定状态．运动过程中某些物理量会出现极大值或极小值．1.解决动态问题的基本方法受力分析→运动分析(确定运动过程和最终的稳定状态)→由牛顿第二定律列方程求解．运动的动态结构：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化……，周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态．要抓住a＝0时速度v达最大值的特点．2.求极值的方法物理量的最大或最小值通常是出现在稳定状态时，所以求极值的方法通常是先根据动态分析法分析出稳定状态的特点，根据稳定状态时受力特点和能量转化特点列式求解，所以说根据列式特点分类，一般有两种方法——平衡法和能量转化法，前一种方法，易于理解；后一种方法解法简捷迅速．典例剖析例3如图所示，在一对平行光滑的导轨的上端连接一阻值为R 的固定电阻，两导轨所决定的平面与水平面成30°角.今将一质量为m 、长为L 的导体棒ab 垂直放于导轨上，并使其由静止开始下滑．已知导体棒电阻为r ，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为B ．求导体棒下滑的最终速度及电阻R 发热的最终功率分别为多少?解析：解法一：导体棒由静止释放后，加速下滑，受力如图所示.导体棒中产生的电流逐渐增大，所受安培力（沿导轨向上）逐渐增大，其加速度m g s i n 30B I L B I La g s i n 30m m ︒-==︒- 逐渐减小；当a=0时，导体棒开始做匀速运动，其速度也达到最大则由平衡条件得：mgsin30°-BIL=0① 其中E I r R=+②E=BLv m ③ 联立①②③可得()m 22mg R r v 2B L +=：R 的发热功率为： 222222mg m g R P I R R 2BL 4B L ===（） 解法二：当棒匀速下滑时，重力做正功，安培力做负功.导体棒的重力势能全部转化为回路中产生的电能，则有：P G =P 电，即mgv m sin30°=2E R r+④其中E=BLv m ⑤ 解得：()22mg R r vm 2B L +=由串联电路的功率分配关系可得，电阻R 的发热功率为：22m 22R m g R P mgv sin30.R r 4B L=︒=+电 答案：()222222mg R r m g R vm P 2B L 4B L +== 四、断电自感中灯泡亮度变化的叙述方法技法讲解对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，大家感觉比较困难的是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”的问题.如图所示，原来电路闭合处于稳定状态，L 与A 并联，其电流分别为I L 和I A ，方向都是从左向右．在断开S 的瞬时，灯A 中原来的从左向右的电流I A 立即消失．但是灯A 与线圈L 组成一闭合电路，由于L 的自感作用，其中的电流IL 不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，这个时间内灯A 中有从右向左的电流通过，这时通过A 的电流从IL 开始减弱．如果R L (线圈L 的直流电阻)<R A ，原来的电流I L >I A ，则在灯A 熄灭之前要闪亮一下；如果R L ≥R A ，原来的电流I L ≤I A ，则灯A 是逐渐熄灭不再闪亮一下.典例剖析例4在如图所示的电路中，A、B是相同的两个灯泡．L是一个带铁芯的线圈，直流电阻可不计．调节R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关合上和断开时（）A．两灯同时点亮、同时熄灭B．合上S时，B比A先达到正常发光状态C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原来电流的方向相同D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭解析：合上S时，B灯立即正常发光．A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A 灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态．选项A错误，B正确．断开S，L中产生与原来电流方向相同的自感电动势，由它作为电源对A、B两灯的回路供电，因此两灯都不会立即熄灭．此时流过A灯的电流与原来电流同向，流过B灯的电流与原来电流反向(如图).选项C错误．因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮．选项D错误．[来源:Z+xx+k.] 答案：B五、电磁感应中的图象问题[来源:学+科+Z+X+X+K]技法讲解电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t图像、Φ-t图像、E-t图像和I-t图像．对于切割产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像．这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量．不管是何种类型，回路中感应电动势E、感应电流I、磁感应强度B的方向，在E-t图、I-t图、B-t图中是通过正负值来反映的．分析图像时要明确图像的意义，如图线斜率表示什么量等，另外电磁感应中的图像问题还需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律灵活分析，有些图像问题还要画出等效电路来辅助分析.[来源:Z_xx_k.]典例剖析例5如图1所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定图1速率v运动，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么图2中所示的哪一个图像能正确地表示回路中电流对时间的函数关系（）解析：当线圈开始运动，尚未进入磁场区时，没有感应电流产生，当bc边进入磁场，bc边切割磁感线产生的感应电动势E=BLv为定值，因此感应电流也为定值，方向为逆时针(正).当ad边进入磁场时，bc和ad边产生的感应电动势互相抵消，没有感应电流．当线圈继续运动，在磁场中只有ad边时，又开始有感应电流，大小不变，方向为顺时针(负)，ad边离开磁场后线圈无感应电流，所以C图像才是正确的.答案：C第三关：训练关笑对高考随堂训练1.如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置（B、D位置恰好线圈有一半在磁场中）时，加速度关系为（）A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A=a C>a B=a D答案：B2.如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab和cd的电阻分别为R ab和R cd,且R ab>R cd，处于匀强磁场中，金属棒cd在力F的作用下向右匀速运动，ab在外力作用下处于静止状态,下面说法正确的是()A.U ab>U cdB.U ab=U cdC.U ab<U cdD.无法判断解析：金属棒cd在力F的作用下向右做切割磁感线的运动，应视为电源，而c、d端分别等效为这个电源的正、负极，U cd是电源两极的路端电压，不是内电压，又因为导轨的电阻忽略不计，因此金属棒ab两端的电压U ab也等于路端电压，即U ab=U cd.答案：B3.如图所示，匀强磁场方向垂直于线圈平面，先后两次将线框从同一位置匀速地拉出有界磁场，第一次速度v1=v，第二次速度v2=2v，在先、后两次过程中，错误的是（）A.线框中感应电流之比为1 2B.线框中产生热量之比为1 2C.沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1 2D.流过任一截面积电荷量之比为11解析： 1122E BLv I v R R I v 1I v 2==∝∴== ∴A 说法正确.[来源:Zxxk.]22BLv L Q I Rt ?R?v R v==∝（） ∴1122Q v 1Q v 2==∴B 说法正确[来源:Z,xx,k.] 222BLv P I R ?R v R==∝（） ∴21122P v 1P v 4==（） ∴C 说法错误（匀速：P 外=P 电=P 热）E q I?t t ?t R tR R∆Φ∆Φ=∆=∆=∆=∆与速度无关 ∴q 1：q 2=1：1∴D 说法正确综上所述，应选C.答案：C3. 如图（甲）所示，电路原来接通，在t 0时刻断开开关，则R 中电流随时间变化的情况可能是（乙）图中的（）解析：此题考查对自感现象的分析和理解.断开开关瞬间，流过R 的电流大小等于断开开关前线圈中的电流，方向与R 中原来的电流方向相反，由于线圈的直流电阻可能大于R 也可能小于R ，故断开开关前，线圈中电流可能小于R 中的电流，也可能大于R 中电流.答案：CD5.如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1 m 的足够长的“U ”型平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1 T ，范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下.用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2 kg 、电阻R=1 Ω的垂直放在导轨上的金属棒ab ，使之由静止开始沿轨道向上运动.牵引力做功的功率恒为6 W ，当金属棒移动2.8 m 时，获得稳定速度.在此过程中金属棒产生的热量为5.8 J ，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10 m/s 2.求：（1）金属棒达到稳定时速度是多大？（2）金属棒从静止达到稳定速度时所需的时间多长？解析：（1）金属棒沿斜面上升达稳定速度时，设所受的安培力为F 安，由平衡条件得： F=mgsin θ+F 安而F 安=BIL=v BL B L R 又P F v联立以上三式解得v=2 m/s （2）由能量转化与守恒定律可得Pt=mgssin θ+12mv 2+Q 代入数据解得：t=1.5 s答案：(1)2 m/s(2)1.5 s课时作业四十法拉第电磁感应定律自感现象[来源:Zxxk.]1.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是：在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈.下列说法中不正确的是()A.列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B.列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C.列车运动时，线圈中会产生感应电动势D.线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关解析:列车运动时，安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化；列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，由于通过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电动势，感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比，与列车的速度有关.由以上分析可知，选项A 、B 、C 正确，选项D 不正确.答案:D2.如图所示，有一匝接在电容器C 两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B ，已知圆的半径r=5 cm ，电容C=20 μF ，当磁场B 以4×10-2 T/s 的变化率均匀增加时，则（）A.电容器a 板带正电，电荷量为2π×10-9 CB.电容器a 板带负电，电荷量为2π×10-9 CC.电容器b 板带正电，电荷量为4π×10-9 CD.电容器b 板带负电，电荷量为4π×10-9 C解析：根据楞次定律可判断a 板带正电，线圈中产生的感应电动势24B E r 10tππ-∆==⨯∆ V ，板上带电荷量Q=CE=2π×10-9 C ，选项A 正确. 答案：A4. 如图所示，平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动，经过半径为R 、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x 关系的图像是()解析:当导体棒位置坐标为x 时，()222E BLv Bv?2R R x 2Bv 2Rx x ==--=- 结合数学知识可得A 正确，B 、C 、D 错误.答案:A4.如图所示的电路中，三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计.电键K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有()A.a 先变亮，然后逐渐变暗B.b 先变亮，然后逐渐变暗C.c 先变亮，然后逐渐变暗D.b 、c 都逐渐变暗解析:a 、b 、c 三个灯泡相同，设K 闭合时通过三个灯泡的电流均是I ，则L 1上电流为2I ，L 2上电流为I ，当K 断开瞬间，a 、b 、c 三灯上原有电流立即消失.L 1上在原有2I 电流基础上逐渐减小，L 2上在原有I 电流基础上逐渐减小，L 1、L 2上产生的感应电流方向相同.所以在K 断开瞬间a 灯上瞬时有3I 的电流而后逐渐减小，即a 灯先变亮后逐渐变暗，则A 正确，B 、C 错误.b 、c 两灯在原有I 的电流基础上逐渐减小，即b 、c 两灯逐渐变暗，所以D 正确.答案:AD5如图所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1＞i2.在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的()解析:电路闭合处于稳定状态时，L与A并联，其电流分别为i1和i2，方向都是从左向右；在断开S的瞬时，灯A中原来从左向右的电流i2立即消失，但是灯A与线圈L成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流i1不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，这个时间内灯A中有从右向左的电流通过.这时通过A的电流从i1开始减弱，因为i1＞i2,所以选项D正确.答案:D5.在实际生产中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全.为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列方案中可行的是()解析：本题考查自感线圈的应用.B、C项当电键闭合时使电源短路；A项中电容器在电键闭合、断开的瞬间存在充、放电，不可行；只有D选项电路在闭合电键时自感电动势阻碍电路中电流增大，在断开电键时自感电动势通过二极管形成回路，因而不会使电键处产生电火花，故选项D正确.答案：D7.在下图的甲、乙、丙中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动.甲图中的电容器C 原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是()A.三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动B.图甲、丙中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；图乙中a b棒最终静止C.图甲、丙中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动D.三种情况下，导体棒ab最终均静止解析:图甲中，ab棒以v0向右运动的过程中，电容器开始充电，充电中ab棒就减速，ab棒上的感应电动势减小，当ab棒上的感应电动势与电容器两端电压相等时，ab棒上无电流，从而做匀速运动；图乙中，由于R消耗能量，所以ab棒做减速运动，直至停止；图丙中，当ab棒向右运动时，产生的感应电动势与原电动势同向，因此作用在ab棒上的安培力使ab棒做减速运动，速度减为零后，在安培力作用下将向左加速运动，向左加速过程中，ab棒产生的感应电动势与原电动势反向，当ab棒产生的感应电动势与原电动势大小相等时，ab棒上无电流，从而向左匀速运动，所以B正确.答案:B8.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为22B L vFR= D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析:由牛顿第二定律，金属棒下落过程的加速度22B L vmg k xRam-∆-=，因释放瞬间Δx=0,v=0，则金属棒的加速度a=g，故A正确；由右手定则知金属棒向下运动时棒中电流向右，故流过电阻的电流为b→a，则B错误；因EE BLv,I,R==则22B L vFR=，故C正确；金属棒上下振动最终静止时，处于平衡状态，且kΔx=mg，弹簧具有弹性势能，由能量转化守恒定律金属棒减少的重力势能转化成两部分，一部分为弹性势能，另一部分为电阻R 上产生的热量，故D错误.答案:AC9.如图所示，两个互相连接的金属环用同样规格的导线制成，大环半径是小环半径的4倍，若穿过大环的磁场不变，小环中磁场变化率为k时，其路端电压为U；若小环中磁场不变，而大环中磁场变化率也为k时，其路端电压为_____________.。
高中物理《自感》优质课教案、教学设计
《自感》教学设计一、教学目标(一)知识目标1．了解自感现象及自感现象产生的原因2. 知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解影响其大小的因素。
3. 了解在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情况(二)能力目标1. 通过设计和分析实验电路，培养学生运用已学的物理知识，对实验结果进行预测的能力，同时提高学生分析物理问题的能力2. 利用直观地演示实验，培养学生敏锐的观察能力和推理能力。
3. 通过DISlab 传感器系统探究自感现象，培养学生利用传感器采集分析实验数据的能力和用图像法表达物理量的能力。
(三)德育渗透点1．简单介绍美国物理学家亨利由学徒到美国科学院第一任院长的有关事迹，教育学生学习他善于自学，勇于钻研的精神，合理安排课外时间，形成良好的学习习惯，以便提高自身的自学能力。
2．进行物理学方法的教育猜想——设计实验——理论分析——实验验证二、重点、难点1. 重点:自感现象及自感现象产生的原因分析2. 难点:(1) 自感电动势对电路的影响(2) 断电自感的演示实验中灯光的闪亮现象解释三、课时安排1 课时四、教具通电自感演示装置、断电自感演示装置、幻灯片、朗威DISlab 传感器系统、同屏传送五、教学过程环节一：回顾与思考1、发生电磁感应现象的本质是什么？2、如何判断感应电流的方向？感应电动势的方向呢？3、如果通过线圈本身的电流有变化，使穿过它的磁通量改变，能不能发生电磁感应？1 和2 学生回答，复习回顾前面所学知识，为本节课的现象分析做准备。
3由学生提出猜想，引出新课。
环节二：合作探究一——设计通电自感实验电路老师首先给出最简电路甲和电路要求（检验线圈电流增大时能否发生电磁感应，并可直接观察它对电路的影响），引导学生对实验电路进行改进。
学生小组讨论，最终得到实验电路丙图。
环节三：合作探究二——观察通电自感现象并分析产生原因教师用图丙电路作演示实验:教学用具：演示自感现象的示教板（有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键）。
高一物理《自感》教案设计
高一物理《自感》教案设计高一物理《自感》教案设计教学目标1、掌握自感现象及自感电动势的表达式，能解释通电自感和断电自感。
2、了解自感系数的决定因素，了解自感现象中的能量转化，知道自感系数的单位。
教学重点和难点教学重点：自感现象的原因及分析。
教学难点：在断电自感中，错误的认为与线圈并联的灯泡都会闪亮一下。
教学准备、教学资源和主要教学方法断电自感和通电自感现象实验，PPT，实验法、讨论法教学过程目标引领展示目标，齐读目标，教师解读目标，学生明确目标活动导学设问导入：如果线圈中的电流发生变化，必然会使穿过线圈的磁通量发生变化。
这种由线圈自身的电流变化而引起的磁通量变化是否也能产生电磁感应呢？新授课：一、自感现象1、实验与探究课本P29①实验：接通电路，使两个灯泡亮度相同。
断开电路，观察两只小灯泡的亮度变化。
②现象：灯泡1缓慢息灭，灯泡2立刻息灭③结论：电路断开瞬间，通过线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通量也随之减小，从而产生电磁感应。
这个电动势会阻碍电流的减小。
2、定义：这种由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫做自感现象。
3、例题：如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RLR，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( )A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RLR时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象答案：C二、自感电动势1、定义：由导体自身的电流变化所产生的电动势叫做自感电动势。
2、实验与探究课本P30①实验：通电路，调节R0，使两灯亮度相同，然后断开开关；再次再通电路，两只小灯泡的发光情况有什么不同？②现象：灯泡2要略迟一会儿才与小灯泡1同样亮。
③结论：接通时，通过线圈的电流增大，引发电磁感应。
线圈中产生自感电动势，阻碍了线圈中电流的增大。
注：自感电动势总是要阻碍导体自身的电流发生变化3、例题在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零；在接通开关S时，则( )A．在电路甲中，A将渐渐变亮B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗C．在电路乙中，A将渐渐变亮D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭答案：AD三、自感系数1、物理意义: 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量2、决定因素：①线圈的圈数；②是否有铁芯；③线圈的大小；④线圈的.形状3、单位：亨利（H）1 H ＝ 103mH ＝106μH板书设计自感一、自感现象1、定义：这种由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫做自感现象。
鲁科版选修(3-2)第二节《自感》教案
鲁科版选修(3-2)第二节
《自感》教案一．自感现象：
1.定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
2.它是一种特殊的电磁感应现象，同样遵循楞次定律。
3.实质：能量的转化和守恒。
电流增大过程，电能转化为磁场能；电流减小的过程，磁场能转
化为电能。
二．自感电动势：
1.定义：由导体自身电流变化所产生的感应电动势。
2.自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化。
3.自感电动势的方向：当电流增大时，自感电动势（自感电流）与原来电流方向相反，当电流减小时，自感电动势
（自感电流）与原来电流方向相同。
4.公式：E=L△I/△t
5.自感系数（L）：是描述线圈对通过
（自感或电感）
自身电流变化所起阻碍作用大小的物理量。
（1）影响因数：与线圈的形状横在面积长短匝数铁芯有关。
（2）单位：亨利（亨）H mH UH。
物理自感教案优选篇
物理自感教案优选篇物理自感教案 1教学目标知识目标1、了解自感现象及其产生的原因；2、理解自感电动势的作用；3、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位；4、通过分析理解在自感现象中能量形式的转化情况，为进一步学习电磁振荡打下基础．能力目标1、引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应的规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律2、会用自感知识分析、解决一些简单问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用．情感目标培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新以适应社会对人才的要求．教学建议教材分析自感现象是一种特殊的电磁感应现象——由于导体本身的电流的变化而产生的电磁感应现象，所谓“自感”，简单地说，就是线圈自身电流发生变化时，线圈本身就感应出感应电动势（若电路闭合，就会产生感应电流）．这个自感电动势总是阻碍原电流的变化，在教学中，要使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律．本教材通过两个演示实验对学生认识自感现象非常重要，教学中必须要设法做好这两个实验，做好实验，效果非常明显，做好两个演示实验、对两个演示实验的结果认真地分析，是突破教材难点、掌握好本节内容的重要环节．关于演示实验，我认为还是采用课本中的传统的演示方法为好．这两个实验的电路简单，现象明显，给学生的印象深刻，容易引起兴趣和激发思维的矛盾．只要引导得法，把它当成“探索型”实验来使用，可以有效地促进逻辑思维能力的发展．这两个实验说明以下两个问题：一是：导体本身电流变化，引起磁通量的变化，这是产生自感现象的原因；二是：自感电动势的作用是阻碍电流变化，即电流增大时，自感电动势阻碍电流增大；当电流减小时，阻碍电流减小，总是起着推迟电流变化的作用．在教学中，建议教师给学生强调：分析自感现象，关键是分清电流的变化，确定自感电动势的方向以及怎样阻碍电流的变化．另外，教材还介绍了一个新物理量——自感系数．教材是先做演示实验，观察实验现象，然后对实验现象进行分析，使学生了解自感现象产生的原因和理解自感电动势的作用的．教法建议自感现象非常普遍，只要电路中的电流发生变化，都会有程度不同的自感现象发生．我们需要利用自感电动势时可以设法增大自感系数，反之则减小自感系数．课本从利、害两方面举了不同的例子，以利于学生全面认识问题．对于基础比较好的学生，为了使学生对自感现象有比较正确的认识，在教学中不能作深入探讨的情况下，教师可以向学生定性地交待以下几个问题：1、通电时产生的自感电动势的最大值等于外加电源的电动势（或外加电压），因此通电时的自感现象只能延缓电流的增大，而不会完全阻止电流的增加，更不会产生相反方向的电流；断电时产生的自感电动势的最大值可以大于外加电源的电动势（或外加电压）；2、一般情况下，自感电动势的平均值（或瞬时值）与线圈的自感系数无关；3、电流的变化率不是决定于闭合或者断开开关的快慢，而是决定于电路的参数教学重点：通过对两个演示实验的分析，使学生掌握自感现象产生的原因、自感电动势的作用．教学难点：自感电动势的作用．教学用具：演示自感现象的示教板（有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键）教学过程：（一）、自感现象：1、提出问题：发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？怎样得到这种条件？如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？2、演示实验：（1）用图1电路作演示实验．和是规格相同的两个灯泡。
2020-2021学年高中物理 第二章 楞次定律和自感现象 第2节 自感教案2 鲁科版选修3-2
自感【教学目标】1、知识与技能（1）了解互感现象的电磁感应特点。
（2）指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点。
（3）明确自感系数的意义及决定条件。
2、过程与方法（1）能用电磁感应原理，解释生产和生活中的某些自感现象。
（2）提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
3、情感态度和价值观培养、提高学生尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养【教学重点】自感现象产生的原因及特点。
【教学难点】运用自感知识解决实际问题。
【教学方法】讨论法、探究法、试验法、练习法【教学用具】变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关，多媒体课件【教学过程】一、复习旧课，引入新课师：前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。
如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。
你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？生：穿过电路的磁通量发生变化。
师：不论用什么方式，也不管是什么原因，只要穿过电路的磁通量发生了变化，都能引起电磁感应现象。
如果电路是闭合的，电路中就会有感应电流。
二、新课教学在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？（一）互感现象两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。
这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。
利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象制成的。
如下图所示。
在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感现象。
例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。
(二)、自感现象1、演示实验，提出问题演示实验1：断电自感现象。
高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第2节 自感教学案 2
第2节自感一、自感现象由导体自身电流变化所产生的电磁感应现象。
二、自感电动势自感电动势定义由导体自身电流变化所产生的感应电动势大小E＝LΔIΔt，与电流变化率成正比方向原电流增大时，与原电流方向相反，原电流减小时，与原电流方向相同作用阻碍导体自身电流发生变化自感系数物理意义表征产生自感电动势本领的大小大小决定因素线圈形状、横截面积、长短、匝数、铁芯等单位亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)1(1)自感电动势的作用是阻碍导体自身电流发生变化。
(√)(2)当线圈中有电流时，线圈中就有自感电动势。
(×)(3)当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同。
(√)(4)线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大。
(×)(5)不管电流如何变化，线圈的自感系数不变。
(√)2．合作探究——议一议(1)自感现象是否属于电磁感应现象，是否遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律？提示：自感现象属于电磁感应现象，同样遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律。
(2)自感电动势的方向与原电流的方向是否相反？1.由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫自感现象，产生的感应电动势叫自感电动势，E＝LΔIΔt。
2．当导体中原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反；当导体中原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同。
即自感电动势总是要阻碍导体自身的电流发生变化。
提示：实际上，电流减弱时自感电动势的方向与原电流方向相同，电流增强时自感电动势的方向与原电流方向相反。
(3)感应电动势的结果可以“阻止”原电流的变化吗？提示：感应电动势只阻碍原电流的变化，不能“阻止”。
两种自感现象的分析1．断电自感实验电路实验要求电路稳定时L A1、L A2亮度相同I L>I A1L A1猛然亮一下再逐渐熄灭L A2立刻熄灭R0为纯电阻不产生自感现象，L A2立即熄灭。
L为自感系数较大的线圈，断开S后，L中产生自感电动势，与L A1组成闭合回路，线圈中的电流在原来电流值基础上逐渐减小I L＝I A1L A1由原来亮度逐渐熄灭I L<I A1L A1先立即变暗一些再逐渐熄灭2．通电自感实验电路实验要求电路稳定时L A1、L A2亮度相同S闭合的瞬间L A1先亮由于L A1支路为纯电阻电路，不产生自感现象L A2逐渐变亮，最后与L A1一样亮由于L的自感作用阻碍L A2支路电流增大，出现“延迟”现象(1)断电发生自感现象时，线圈产生感应电动势相当于电源，与其他元件构成新的电路。
高中物理第二册自感现象
自感现象教学目的：1，引导学生从事物的共性中发掘新的个性---从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应的规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。
2，了解自感现象在实际中的意义3，使学生了解日光灯的工作原理教具：1，演示自感现象的示教板〔有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键〕2，演示日光灯原理的示教板〔日光灯、镇流器、起动器、开关〕教学过程：一、自感现象：1，提出问题：发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？怎样得到这种条件？如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？2，演示实验：〔1〕用图1电路作演示实验。
A1和A2是规格相同的两个灯泡.合上开关K，调节R1，使A1和A2亮度相同，再调节R2，使A1和A2正常发光，然后打开K再合上开关K的瞬间，问同学们看到了什么?〔实验要反复几次〕可以观察到：A1比A2亮得多.〔2〕用图2电路作演示实验.合上开关K，调节R使A正常发光.打开K的瞬间，问同学们看到了什么？(实验要反复几次)可以观察到:A在熄灭前闪亮一下.分析讨论: 实验〔1〕和实验(2)中的两种现象：P97(重点)小结: 当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化.像这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象,在自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势.注意: 对“阻碍〞的理解二、自感系数：提出问题：感应电动势的大小与什么因素有关？〔感应电动势大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关〕指出：自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场是由电流产生的，所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化快慢有关系。
对同一个线圈：电流变化越快，穿过线圈的磁通量变化也就越快，线圈中产生的自感电动势就越大即：ε∝△I/△t对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是不相同的即：ε与线圈本身的特性有关——用自感系数L来表示线圈的这种特性.说明 (1)自感系数简称自感或是电感.跟线圈的形状,长短,匝数等因素有关---线圈越粗,越长,匝数越密,它的自感系数就越大,另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多.〔2〕自感系数的单位：亨利简称亨〔H〕---如果通电线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势是1伏，这个线圈的自感系数就是1亨1mH=10-3H 1μH=10-3Mh作业：《基础训练》。
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自感现象
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求.
(1)在掌握电磁感应现象的基础上，进一步了解自感现象.
(2)初步掌握自感电动势的计算公式 &自=L △ 1/ △ t
(3)了解自感系数及影响自感系数大小的因素.
2.通过观察演示实验及对实验的分析，培养学生观察的敏锐性品质和推理能力，从而理解自感电动势在电流变化时所起的作用.
3.渗透研究物理学的方法，使学生逐渐体会怎样从旧知识的土壤中生成出新知识的幼苗.
二、重点、难点分析
1 .重点是使学生在掌握了自感现象与电磁感应现象统一性的基础上，把握住自感现象的特点.
2.断电自感现象中，灯泡突然闪亮一下学生很难理解，是教学中的难占
八、、・
三、教具
1.自感现象的演示.
通电自感现象的演示装置，断电自感现象的演示装置，电源，开关及导线若干.
2.投影器及自制投影片.
3.关于日光灯工作原理的示教板.
四、主要教学过程
(―)复习提问引入新课
1.提问：产生感应电流的条件是什么？
2.如图1所示，有两个线圈L1、L2共轴放置，当滑动变阻
器的滑片向左滑动时，试推理判定通过电阻R感应电流的方向.
(二)教学过程设计
1.提出问题：因为穿过线圈L。
的向上的磁通量增加了，
所以在通过电阻R闭合的线圈严生R
b方向的感应电流.那么，对于线圈L1来说它通过电池、滑动变阻器也组成了闭合电
路，而且
会不会在这个闭合回路中也发生电磁穿过这个闭合回路的磁通量也发生了变化,
感应现象呢？是否有感应电动势呢？
2.由演示实验引入课题.
演示两个有关自感现象的演示实验.要求学生注意演示过程和瞬间发生的现象.
(1)通电时的自感现象(如图2).
操作过程：
①展示电路结构.
②接通电路缓慢调整滑动变阻器的阻值，使两个灯泡A1、
A2发光亮度相同.
痔2
③断开电路后，再接通电路.这里应重复几次.
叙述现象：让学生能看到每次接通时，灯A1总比灯A2滞后一小段时间才亮.
提出问题：两个灯泡稳定发光时亮度是一样的•为什么电路接通时
, 立即点
亮而A i要滞后一小段时间？
在学生回答的基础上分析得出：接通电路时，通过线圈L的电流增大, 该电流产生的磁场增强，穿过线圈的磁通量要增加，根据法拉第电磁感应定律可知这个线圈中要产生感应电动势.用楞次定律还可以判定出感应电动势的方向与
电流增加的方向相反•故通过灯火的电流不是立即变强而是逐渐增强，使人滞后一点时间点亮.
(2)断电时的自感现象(如图3). 操作过程：
①连接好电路，展示电器结构.
②接通电路调整滑动变阻器的滑动头，使灯A发出
微弱的
光.
③断开开关，应看到灯A闪亮一下.这里应重复几次.
叙述现象并简单推理：学生应看到电路断开时灯A闪亮一下，说明通过灯泡有一个强电流.
提出问题：为什么在断开电路时，通过灯泡A的电流突然增大? 教师讲解分
析：通过投影器用投影片讲述断电自感过程.
如图4 (1)电路接通时因为线圈L的电阻很小，所以两支路的电流强弱是不同的.
当电路断开时，通过线圈的电流要减小，由法拉第电磁感应定律和楞次定律可知线圈中要产生一个感应电动势，且电动势的方向与减小的电流方向相同. 由于电源支路已处于断路状态，所以这个逐渐减小的强电流要反向通过灯A (此时展示投影片图4 (2),故灯泡要闪亮一下.
启发学生画出断电时通过灯泡电流随时间变化的函数图线(展示投影片图4 (3)).
3.通过总结实验得出结论.
当导体中的电流变化时，导体本身就产生感应电动势.这个电动势阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象，自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.
出现课题及板书.
4.推理得到影响自感电动势的因素.
提出问题：自感电动势是感应电动势，它是由自身电流变化产生的，它和电流变化有什么关系呢？
师生共同分析研究：
(1)由法拉第电磁感应定律可知感应电动势£自=1 △①/ △ t。
因为在线圈中的磁通量中与线圈中的磁感应强度B成正比.又因为在电流磁场中任意
A2
一点的磁感应强度都与电流强度成正比. 所以穿过线圈的磁通量中与通电线圈中的电流强度I成正比，磁通量的变化△① 与电流的变化△ I成正比，即厶
I。
（2）弓|入比例系数L得出结果：£自吒△ I/△ t即自感电动势跟电流的变化率成正比。
（3）根据得次定律和两个演示实验，可以总结出：自感电动势的方向总是阻碍电流的变化.
（4）讲解说明：自感电动势负跟电流变化率—的比值L叫“自感系数”，
简称“自感”或称“电感”.
自感系数的大小由线圈本身特点（如：匝数、长度、截面积、是否有铁心等）决定.自感系数在国际制单位中的单位是“ H （亨）”.1IH=1V s/A，1H=1X 10 Mh=1 X 10 卩H。
5.自感现象的实际意义.
（l ）说明自感现象广泛存在.凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感.
（2）白威现象应用一例一一日光灯.
①结合日光灯工作原理的示教板（图5），说
明日光灯电路结构.接通电路让学生观察日光灯-
的启辉过程. 玄
②提出问题，安排学生阅读课本共整理笔记. 「
A灯管、起动器、镇流器的构造及它们的连接特点.
B.起动器中双金属片工作原理.
C.激发灯管中的水银蒸气导电的高电压是怎么获得的?
D.目光灯的“白光”是哪里发出的？
戏j
E.日光灯正常发光时，镇流器起什么作用.
（3）安排学生看书，了解自感现象的危害及防止措施.
（三）课堂小结
1.自感现象是电磁感应现象.自感电动势的大小和方向仍可以用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定.
2.自感电动势的大小，不是跟电流强度（I）成正比，也不是跟电流的变化（△ I）成正比，而是跟电流的变化率成正比.
3.完成课本后边的作业.
五、教学说明
1.充分利用旧知识来研究新问题，是科学研究问题的重要方法.这节课恰是研究电磁感应现象的特例.课堂设计中要突出从旧知识生长出新知识的研究过程.
2.对中学生观察能力的培养，是物理教学的重要任务之一.中学生在观察的敏锐性方面普遍显得薄弱.这节课的两个演示实验恰恰是培养学生观察敏锐性的好素材，因此演示时教师不要加任何的实验导语，创造条件给学生以锻炼的机会.
3.本课时内容较多，若课时紧张可
安排成两课时，并加一些例题.
（北京五中吴是辰）。