高中物理互感与自感的教案设计

时间:2021-09-09 11:20:00 物理教案 我要投稿

高中物理互感与自感的教案设计

  课前预习学案

高中物理互感与自感的教案设计

  一、预习目标

  1.知道什么是互感现象和自感现象。

  2.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

  二、预习内容

  (一)自感现象

  1、自感电动势总要阻碍导体中 ,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向 ,当导体中的电流在减小时,自感电动势与电流方向 。注意:“阻碍”不是“阻止”,电流还是在变化的。

  2、线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密,它的自感系数就越 。除此之外,线圈加入铁芯后,其自感系数就会 。

  3、自感系数的单位: ,有1mH = H,1μH = H。

  4、感电动势的大小:与线圈中的电流强度的变化率成正比。★

  (二)自感现象的应用

  1、有利应用:a、日光灯的镇流器;b、电磁波的发射。

  2、有害避免:a、拉闸产生的电弧;b、双线绕法制造精密电阻。

  3、日光灯原理(学生阅读课本)

  (1)日光灯构造:

  (2)日光灯工作原理:

  (三)互感现象、互感器

  1、互感现象现象应用了 原理。

  2、互感器有 , 。

  课内探究学案

  一、学习目标

  1.知道什么是互感现象和自感现象。

  2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。

  3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

  4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。

  二、学习过程

  (一)复习旧课,引入新课

  1、引起电磁感应现象的`最重要的条件是什么?

  2、楞次定律的内容是什么?

  (二)新课学习

  1、互感现象

  问题1: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?

  2、自感现象

  问题2:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?

  [实验1]演示通电自感现象。

  画出电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?(实验反复几次)

  现象:

  问题3:为什么A1比A2亮得晚一些?试用所学知识(楞次定律)加以分析说明。

  [实验2]演示断电自感。

  画出电路图(如图所示)接通电路,待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象?

  现象:

  问题4:为什么A灯不立刻熄灭?

  3.自感系数

  问题5:自感电动势的大小决定于哪些因素呢?请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括,并回答有关问题。

  问题6:自感电动势的大小决定于哪些因素?

  4.磁场的能量

  问题7:在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。

  学生分组讨论:

  师生共同得出结论:

  (三)实例探究

  自感现象的分析与判断

  【例1】如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。则 ( )

  A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗

  B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗

  C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗

  D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗

  【例2】如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。电键K原来是合上的,在K断开后,分析:

  (1)若R1>R2,灯泡的亮度怎样变化?

  (2)若R1<R2,灯泡的亮度怎样变化?

  (四)反思总结:

  (五)当堂检测

  1、无线电技术的发展,极大地方便了人们的生活.在无线电技术中常有这样的要求:一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小,如图所示,两个线圈安装位置最符合该要求的是( )

  A.① B.② C.③ D.④

  2、如图所示电路,线圈L电阻不计,则 ( )

  A、S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电

  B、S保持闭合,A板带正电,B板带负电

  C、S断开瞬间,B板带正电,A板带负电

  D、由于线圈电阻不计,电容被短路,上述三种情况电容器两板都不带电

  3、在下图电压互感器的接线图中,接线正确的是( )

  答案:1.D 2.D 3.B

  课后练习与提高

  1.下列关于自感现象的说法中,正确的是 ( )

  A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象

  B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反

  C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关

  D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大

  2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是 ( )

  A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大

  B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零

  C.线圈中电流变化越快,自感系数越大

  D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

  3.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( )

  A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭

  B.小灯立即亮,小灯立即熄灭

  C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭

  D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭

  4.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验是用来演示_____现象的。

  5.如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是 ( )

  A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮

  B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮

  C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭

  D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭

  6.如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线

  圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是 ( )

  A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

  B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数

  C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

  D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数

  7.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则 ( )

  A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮

  B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮

  C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭

  D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭

  答案:1.ACD 2.D 3.A 4.b a 自感 5.C 6.BD 7.AC

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