主備人：劉立軍參備人:宋健、余永旺、安云峰、張靜玲、陳昌勇、張受能、施進、曾建軍、熊義、朱紹木地點:物理教研組辦公室2014年04月08日課題：§4.6互感和自感【教學(xué)內(nèi)容分析】課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的要求：知道什么是互感現(xiàn)象和臼感現(xiàn)象，能用用磁感應(yīng)知識解釋自感現(xiàn)象，理解自感系數(shù)，磁場能量。教材的地位和作用：本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)上的又一實際應(yīng)用，本節(jié)內(nèi)容包括四個知識點：互感、自感、自感系數(shù)、磁場的能量。教材從知識的回顧提出互感的概念，接著用電磁感應(yīng)的知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因。這樣的設(shè)計能夠培養(yǎng)學(xué)生的理解能力，實驗探究能力及對知識的應(yīng)用能力。教材的編寫思路：本節(jié)教材有四個主題:互感現(xiàn)象，自感現(xiàn)象，自感系數(shù)，磁場的能量?；ジ鞋F(xiàn)象是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它不僅發(fā)生在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。教材插圖收音機的“磁性天線”，使學(xué)生知道互感就在我們身邊。自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，教材通過探究通電自感和斷電自感，使學(xué)生明白自感現(xiàn)象的規(guī)律符合電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一般規(guī)律，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，根據(jù)楞次定律，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，電流減小時，自感電動勢阻礙就減小。教材利用類比，電磁感應(yīng)產(chǎn)生電動勢與磁通量變化率成正比，那么自感電動勢與什么因索有關(guān)？實驗說明，自感電動勢與電流變化率及線圈匝數(shù)，有無鐵芯等有關(guān)，并提出自感系數(shù)這個概念。最后還從能量的角度分析燈泡的明暗，指出磁場具有能量。教材的特點：第一，重視學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)；第二，突出互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。教材處理：用一節(jié)干電池能使金魚受到電擊實驗引入課題。課題引入后老師就先演示課本中的兩個實驗，觀察試驗現(xiàn)象，然后，運用法拉第電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律對試驗進行分析?，使學(xué)生了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，理解自感電動勢的作用。本教學(xué)適當(dāng)運用flash動畫，把問題具體化，直觀化?！窘虒W(xué)對象分析】學(xué)生的興趣：高二理科的學(xué)生已具有較豐富知識、對科學(xué)技作品很感興趣，當(dāng)遇到自己不清楚的物理現(xiàn)象特別有新奇感。教學(xué)中通過問題設(shè)計引起學(xué)生的認知沖突，產(chǎn)生求知欲望，從而激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生快速主動地進入探究新知的過程。學(xué)生的知識基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的基本常識以及電磁感應(yīng)的相關(guān)規(guī)律，學(xué)會判斷回路是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流以及感應(yīng)電流的方向，而且還掌握了感應(yīng)電動勢的大小與什么因素有關(guān)。即已經(jīng)學(xué)會對互感現(xiàn)象的分析，但頭腦中沒有互感這個概念而已，也沒有意識到當(dāng)通過線圈變化的電流時，線圈本身也會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。學(xué)習(xí)中對自感現(xiàn)象的解釋以及分析相關(guān)的自感現(xiàn)象是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。學(xué)生的認識特點：學(xué)生在生活經(jīng)驗中已接觸過與互感和自感現(xiàn)象有關(guān)的電器設(shè)備，因此，在教學(xué)過程中要以學(xué)生的前概念為切入點，通過逐步引導(dǎo)，讓學(xué)生對互感和自感止確的認識。由「自感現(xiàn)象抽象難懂，學(xué)生難以理解，因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該充分利用多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)勢，運用動畫、圖片等，向?qū)W生介紹自感產(chǎn)生特點及其規(guī)律，從而化抽象為具體，啟發(fā)學(xué)生思維。【三維目標(biāo)】知識與技能：知道互感與自感現(xiàn)象都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;知道自感電動勢的大小由什么因素決定，并理解自感電動勢的作用，能解釋相關(guān)現(xiàn)象；知道自感系數(shù)的單位、決定因素；會利用自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象解釋相關(guān)問題。過程與方法：通過對兩個自感實驗的觀察、設(shè)計與分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰吞骄磕芰Γ煌ㄟ^親身感受斷電自感的強大電壓，加深對知識的理解。情感態(tài)度與價值觀：通過師生之間、生生之間互動的過程，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，營造科研的氣氛；通過了解自感的應(yīng)用與防止，體會物理知識與技術(shù)的融合之美。【教學(xué)重難點】重點：對自感現(xiàn)象的正確解釋。難點：自感現(xiàn)象有關(guān)規(guī)律的認識?！窘虒W(xué)策略設(shè)計】學(xué)生的學(xué)習(xí)是通過新信息與學(xué)生原有知識經(jīng)驗的相互作用而實現(xiàn)的，所以教學(xué)中應(yīng)該充分重視學(xué)生原有的知識儲藏和學(xué)生獲得知識的過程?；谝陨显颍菊n主要采用創(chuàng)設(shè)情景，精心設(shè)計接近學(xué)生思維發(fā)展區(qū)的問題，逐步引導(dǎo)學(xué)生對新知識的深入探索，重視過程教學(xué)和方法指導(dǎo)；以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，采用自感現(xiàn)象示教板能真實地探究了演示實驗中電流的變化。利用多媒體輔助教學(xué)，從而化抽象為具體，啟發(fā)學(xué)生思維?！窘虒W(xué)過程】［創(chuàng)設(shè)情境，引入課題］引入：按照如下圖的電路將一節(jié)干電池、日光燈中的鎮(zhèn)流器、電鍵用導(dǎo)線連接好，并將導(dǎo)線的兩頭放入金魚缸中。猜想閉合開關(guān)時會有什么現(xiàn)象？斷開開關(guān)時又會有什么現(xiàn)象呢？教師活動：為什么在開關(guān)閉合時魚兒沒有特別的變化，但是開關(guān)斷開時反而魚兒跳動起來不?呢？學(xué)了今天的內(nèi)容“互感和自感”我們就可以解釋它。（用生活的例子引入課題，提出要解”決的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過演示一節(jié)干電池能使金魚受到電擊，引發(fā)學(xué)生的的思維疑問和驚奇，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。）［觀察實驗，形象感知］讓學(xué)生回顧感應(yīng)電動勢的大小與哪些因數(shù)有關(guān)，并提問學(xué)生：產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件是什么？感應(yīng)電流的方向怎樣判斷？提問學(xué)生：產(chǎn)生.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件是什么？引導(dǎo)學(xué)生回答：1.是閉合電路。2.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。3.感應(yīng)電流的方向用楞次定律判斷。（知識準(zhǔn)備，為接下來的學(xué)習(xí)提供知識基礎(chǔ)。啟發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生大膽說出自己的想法。從而了解學(xué)

生的前概念，并根據(jù)學(xué)生的前概念，調(diào)整和改進教學(xué)設(shè)計，從而打下引導(dǎo)學(xué)生從前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的思想基礎(chǔ)。）［實驗探究，尋找規(guī)律］一.復(fù)習(xí)回顧投影Flash（下列圖）：“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗，移動滑動變阻器動片改變通過小線圈A的電流大小，讓學(xué)生分析大線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。提問學(xué)生：請同學(xué)們用學(xué)過的知識加以分析說明。引導(dǎo)學(xué)生回答：小線圈的電流變化一小線圈中電流激發(fā)的磁場變化一穿過大線圈的磁通量發(fā)生變化一大線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢一閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流.二.進行新課.互感現(xiàn)象:像上述實驗，兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線連接，但當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。請大家舉例說明。提問：同學(xué)們能說出互感現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用嗎？引導(dǎo)學(xué)生回答：變壓器，收音機里的磁性天線。（由淺入深，層層遞進，引導(dǎo)學(xué)生動腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和口頭表達能力，通過老師的引導(dǎo)，使學(xué)生在觀察的過程中思維得到啟發(fā)。）.自感現(xiàn)象［實驗1］演示通電自感現(xiàn)象。畫出電路圖（如下圖），Al、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使Al、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象？（實驗反復(fù)幾次）［實驗2］演示斷電自感。畫出電路圖（如下圖）接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路，觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生觀察結(jié)果：A1逐漸變亮，A2立即變亮，最后兩燈一樣亮。提問：A1逐漸變亮的原因是什么？最后兩燈一樣亮的原因又是什么？（請學(xué)生分組討論）學(xué)生討論，得到結(jié)論：電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流到達正常值的時間。學(xué)生觀察結(jié)果：燈閃亮一下再熄滅。提問：燈閃亮一下，其中的“閃亮”能說明什么問題？（請學(xué)生分組討論）

學(xué)生討論，得到結(jié)論：當(dāng)S斷開時，L中的電流突然減弱，穿過L的磁通量逐漸減少，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小。L相當(dāng)于一個電源，此時L與A構(gòu)成閉合回路，故A中還有一段持續(xù)電流。燈A閃亮一下，說明流過A的電流比原電流大。引導(dǎo)學(xué)生歸納自感現(xiàn)象的特點：自感電動勢總是導(dǎo)體中原來電流的的。（讓學(xué)生自己開口說出實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的表達能力。讓學(xué)生對物體進行受力分析，培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力。利用多媒體課件解釋感應(yīng)電流條件，將抽象的物理情境清晰地展現(xiàn)出來，有利于讓學(xué)生的把感性認識上升到理性認識。）結(jié)論：導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。共同得出規(guī)律：①如果導(dǎo)體中原來的電流是增大的，自感電動勢就要阻礙原來電流的增大。I原3那么￡自（1自）與I原相反②如果導(dǎo)體中原來的電流是減小的，自感電動勢就要阻礙原來電流的減小。I摩1,那么￡白a白）與I以相同（通過總結(jié)讓學(xué)生對<^-L］自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及其規(guī)律有了系統(tǒng)的了解。通過進一步提問，加深學(xué)生對自感&Y&現(xiàn)象規(guī)律的認識，讓學(xué)生明確自感電動勢的特點、自感電動勢的大小。）.自感系數(shù)提問：感應(yīng)電動勢的大小跟什么因素有關(guān)？（感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化快慢有關(guān)。）自感電動勢的大小跟其它感應(yīng)電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在日感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通鼠是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P24第2、3段。）理論分析說明：E=LAI/Ato式中L稱為線圈的自感系數(shù)，簡稱自感或電感。自感表示線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量。L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。單位：亨利（H）1H=1O7H=1O6.磁場的能量開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，了解電場能的概念。）［知識應(yīng)用，鞏固提升］例L如下圖，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原來是合.上的，在K斷開后，分析：（1）假設(shè)“>是，燈泡的亮度怎樣變化？（2）假設(shè)“V%,燈泡的亮度怎樣變化？提示學(xué)生：從自感的概念，自感現(xiàn)象的特點，自感系數(shù)的的決定因素去著想發(fā)揮學(xué)生的主體作用，充分調(diào)動了他們學(xué)習(xí)的積極性和熱情，啟發(fā)學(xué)生思維能力，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和自學(xué)能力，減輕學(xué)生課后作業(yè)負擔(dān)，提高全體學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。引導(dǎo)學(xué)生思考回答：（1）因尼〉尼，即人</2,所以小燈泡在K斷開后先突然變到某一較暗狀態(tài)，再逐漸變暗到最后熄滅。（2）因用〈品，即/>E,小燈泡在K斷開后電流從原來的A突變到A（方向相反）,然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅。［布置作業(yè)，加深印象］1.認真閱讀教材。2.思考并完成“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。【設(shè)計點評】一.導(dǎo)入新奇一具有創(chuàng)新性用?節(jié)干電池能夠電擊金魚作為本節(jié)課的引入，學(xué)生體驗深刻，能很好地激起學(xué)生的探究熱情，又引出本節(jié)課要解決的問題，更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。用貼近時事例子引入課題，不僅表達“從生活走向物理，由物理走向社會”的新課程理念，而且增強學(xué)生學(xué)習(xí)自信心。二.充分考慮了學(xué)生的心理特點和認知水平，做到因材施教蘇聯(lián)著名教育實踐家和教育理論家蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“求知欲，好奇心一一這是人的永恒的，不可改變的特性。哪里沒有求知欲，哪里便沒有學(xué)校?！痹诒窘虒W(xué)設(shè)計中，充分考慮學(xué)生的心理開展水平，以學(xué)生的好奇心為切入點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生一步步獲取知識。首先，用一節(jié)干電池能夠電擊金魚的實驗，激起學(xué)生的探究欲望和認知需要。其次，在分析自感現(xiàn)象時為了使得問題形象具體，充分利用多媒體輔助教學(xué)的