-1-第一節(jié)自感互感教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年中職基礎(chǔ)課-化工農(nóng)醫(yī)類-高教版（2021）-(物理)-55教學(xué)設(shè)計課題課型新授課√□章/單元復(fù)習(xí)課□專題復(fù)習(xí)課□習(xí)題/試卷講評課□學(xué)科實踐活動課□其他□課程基本信息1.課程名稱：自感互感

2.教學(xué)年級和班級：中職基礎(chǔ)課化工農(nóng)醫(yī)類55班

3.授課時間：2025-2026學(xué)年第2周星期三第3節(jié)

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對電磁現(xiàn)象的觀察和實驗探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)思維和邏輯推理能力。通過自感、互感現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解電磁感應(yīng)的原理，培養(yǎng)其應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐操作技能。同時，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)在工程技術(shù)和日常生活中的應(yīng)用價值，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和探索精神。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-電磁感應(yīng)現(xiàn)象：重點講解法拉第電磁感應(yīng)定律，使學(xué)生理解電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件，即磁通量的變化。

-自感現(xiàn)象：強(qiáng)調(diào)自感系數(shù)與線圈自身的特性（如線圈的匝數(shù)、材料的磁導(dǎo)率等）有關(guān)，并舉例說明自感電動勢的大小與電流變化率的關(guān)系。

-互感現(xiàn)象：著重講解互感系數(shù)的概念，解釋兩個線圈之間的互感作用，以及互感電動勢與原電流變化率的關(guān)系。

2.教學(xué)難點：

-自感系數(shù)的計算：難點在于如何根據(jù)線圈的幾何特性和材料特性計算自感系數(shù)，需要學(xué)生理解公式推導(dǎo)過程和適用條件。

-互感現(xiàn)象的定量分析：難點在于理解兩個線圈之間互感電動勢的相位關(guān)系和大小關(guān)系，需要學(xué)生運用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行定量分析。

-電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理意義：難點在于將電磁感應(yīng)現(xiàn)象與實際應(yīng)用相結(jié)合，如變壓器的工作原理，需要學(xué)生理解電磁感應(yīng)在技術(shù)中的應(yīng)用價值。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有《高教版（2021）》中職基礎(chǔ)課物理教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與自感、互感現(xiàn)象相關(guān)的圖片、動畫和實驗視頻，以便于學(xué)生直觀理解。

3.實驗器材：準(zhǔn)備自感線圈、互感線圈、電流表、電壓表等實驗器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，配備實驗操作臺，營造有利于學(xué)生互動和實驗操作的環(huán)境。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對自感、互感現(xiàn)象的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在日常生活中有沒有遇到過電流變化引起電壓變化的情況？”

展示一些關(guān)于電流和電壓變化的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受電磁感應(yīng)的魅力或特點。

簡短介紹自感、互感現(xiàn)象的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.自感、互感基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解自感、互感現(xiàn)象的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解自感、互感現(xiàn)象的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)，如線圈、磁芯等。

詳細(xì)介紹自感、互感的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解自感系數(shù)和互感系數(shù)的概念。

3.自感、互感案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解自感、互感現(xiàn)象的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的自感、互感案例進(jìn)行分析，如變壓器的設(shè)計、電感器的應(yīng)用等。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解自感、互感現(xiàn)象的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或工程的影響，以及如何應(yīng)用自感、互感現(xiàn)象解決實際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與自感、互感現(xiàn)象相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“如何設(shè)計一個高效的電感器”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對自感、互感現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)自感、互感現(xiàn)象的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括自感、互感現(xiàn)象的基本概念、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)自感、互感現(xiàn)象在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用自感、互感現(xiàn)象。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生完成一個小型實驗，驗證自感現(xiàn)象，并撰寫實驗報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。

教學(xué)過程設(shè)計完畢。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電磁感應(yīng)的歷史背景：介紹電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程，包括法拉第的實驗和麥克斯韋的理論貢獻(xiàn)，以及這些發(fā)現(xiàn)對電磁學(xué)發(fā)展的重要性。

-自感、互感在實際應(yīng)用中的案例：收集并整理變壓器、電感器、感應(yīng)加熱等在實際工程和生活中的應(yīng)用實例，展示電磁感應(yīng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

-電磁感應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)：探討電磁感應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，包括法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)形式，以及如何通過數(shù)學(xué)工具分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

-電磁場與電磁波的關(guān)系：介紹電磁感應(yīng)與電磁場、電磁波之間的關(guān)系，探討麥克斯韋方程組在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《電磁學(xué)基礎(chǔ)》等書籍，以深入了解電磁感應(yīng)的理論基礎(chǔ)。

-觀看科普視頻：推薦觀看關(guān)于電磁感應(yīng)的科普視頻，如“電磁感應(yīng)的原理與應(yīng)用”，幫助學(xué)生直觀理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

-實驗探究：鼓勵學(xué)生參與電磁感應(yīng)的實驗探究活動，如設(shè)計簡單的自感線圈，觀察和記錄電流變化引起的電壓變化。

-參加學(xué)術(shù)講座：組織學(xué)生參加電磁學(xué)相關(guān)的學(xué)術(shù)講座，邀請專業(yè)人士分享電磁感應(yīng)的最新研究成果和未來發(fā)展趨勢。

-小組合作項目：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作項目，如設(shè)計一個基于電磁感應(yīng)原理的節(jié)能裝置，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神。

-網(wǎng)絡(luò)資源搜索：指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)期刊、在線課程等，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-課程論文寫作：鼓勵學(xué)生撰寫關(guān)于電磁感應(yīng)的課程論文，通過文獻(xiàn)綜述和案例分析，提高學(xué)生的研究能力和論文寫作水平。內(nèi)容邏輯關(guān)系①自感現(xiàn)象的基本概念：

-自感：電流變化時，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

-自感系數(shù)：描述線圈自感能力的物理量。

②自感系數(shù)的影響因素：

-線圈匝數(shù)：匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。

-線圈材料：磁導(dǎo)率高的材料，自感系數(shù)較大。

-線圈幾何形狀：線圈長度和截面積影響自感系數(shù)。

③自感電動勢的計算：

-自感電動勢與電流變化率的關(guān)系：ε=-L*(dI/dt)。

-自感系數(shù)L的計算公式：L=μ*N2*A/l。

①互感現(xiàn)象的基本概念：

-互感：一個線圈的電流變化時，在另一個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

-互感系數(shù)：描述兩個線圈互感能力的物理量。

②互感系數(shù)的影響因素：

-線圈之間的相對位置：線圈間距和相對位置影響互感系數(shù)。

-線圈匝數(shù)：匝數(shù)越多，互感系數(shù)越大。

-線圈材料：磁導(dǎo)率高的材料，互感系數(shù)較大。

③互感電動勢的計算：

-互感電動勢與電流變化率的關(guān)系：ε=-M*(dI1/dt)。

-互感系數(shù)M的計算公式：M=μ*N1*N2*A/d。

①電磁感應(yīng)定律：

-法拉第電磁感應(yīng)定律：ε=-dΦ/dt。

-磁通量Φ：Φ=B*A*cosθ。

②電磁感應(yīng)的應(yīng)用：

-變壓器：利用互感原理，實現(xiàn)電壓的升降。

-電感器：用于電路中的濾波、儲能等。

-傳感器：利用電磁感應(yīng)原理，檢測電流、電壓等物理量。課后作業(yè)1.作業(yè)內(nèi)容：設(shè)計一個簡單的自感線圈，并計算其在電流變化時產(chǎn)生的自感電動勢。假設(shè)線圈由100匝導(dǎo)線繞制而成，導(dǎo)線直徑為0.1毫米，線圈長度為10厘米，材料為鐵芯，磁導(dǎo)率為μ=5000Gs。

解答過程：

-計算線圈截面積：A=π*(d/2)2=π*(0.1/2)2≈7.85×10^-4cm2

-計算線圈自感系數(shù)：L=μ*N2*A/l=5000*1002*7.85×10^-4/10≈39.25mH

-計算自感電動勢：ε=-L*(dI/dt)

2.作業(yè)內(nèi)容：兩個線圈相距10厘米，第一個線圈的匝數(shù)為50匝，第二個線圈的匝數(shù)為100匝。如果第一個線圈中的電流變化率為0.1A/s，計算第二個線圈中的互感電動勢。

解答過程：

-計算互感系數(shù)：M=μ*N1*N2*A/d=5000*50*100*7.85×10^-4/10≈197.5mH

-計算互感電動勢：ε=-M*(dI1/dt)=-197.5*0.1≈-19.75V

3.作業(yè)內(nèi)容：一個電感器的自感系數(shù)為2H，當(dāng)通過電感器的電流從0增加到10A時，計算電感器中的自感電動勢。

解答過程：

-計算電流變化率：dI/dt=(10A-0A)/Δt

-假設(shè)電流變化時間Δt為1秒，則dI/dt=10A/s

-計算自感電動勢：ε=-L*(dI/dt)=-2H*10A/s=-20V

4.作業(yè)內(nèi)容：一個變壓器的初級線圈匝數(shù)為100匝，次級線圈匝數(shù)為200匝。如果初級線圈中的電壓為220V，計算次級線圈的電壓。

解答過程：

-變壓器的電壓比等于匝數(shù)比：V初級/V次級=N初級/N次級

-計算次級線圈電壓：V次級=(N次級/N初級)*V初級=(