人教版高中物理选修3-2全册教案(100)

府谷县府谷中学自编教学设计——刘雄

实验1 （演示P22实验）出示自感演示器，通电自感。 提出问题：闭合S瞬间，会有什么现象呢？引导学生做预测，然后进行实验。（实验前事先闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后断开开关，准备好实验）。开始做实验，闭合开关S，提示学生注意观察现象

观察到的现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1比A2迟一段时间才正常发光。

学思考现象原因。请学生分析现象原因。

总结：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，既阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。

实验2（演示P23实验）断电自感

先给学生几分钟时间看课本实验，预测实验现象，是回答课本思考与讨论问题。

（3）．结论：

小结：线圈中电流发生变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。

自感现象：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。 自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。

3、自感系数

问题情景：我们都知道感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E∝△Φ／△t，而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的

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变化率。即E∝△I／△t写成等式即：E=L△I／△t

（1）.自感系数，简称自感或电感，用字母L表示。影响因素：形状、长短、匝数、有无铁芯。

（2）．单位：亨利 符号：H 常用单位：毫亨（mH） 微亨（μH） 4、磁场的能量

问题情景：在图4.6---4中,开关断开后,灯泡的发光还能持续一段时间,有时甚至比开关断开前更亮,这时灯泡的能量是从哪里来的呢?

教师引导学生分析，电源断开以后，线圈中电流不会立即消失，这时的电流仍然可 以做功，说明线圈储存能量。当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场 也是从天到有，这可以看作电源把能量输送到磁场，储存在磁场中。这里我们知识 一个合理的假设，有关电磁场能量的直接式样验证，要在我们认识了电磁波之后才 有可能。

5．自感现象的理解：

线圈中电流的变化不能在瞬间完成，即不能“突变”。也可以说线圈能体现电的惯性

6．自感的应用与防止：

应用：日光灯 防止：变压器、电动机 三、实例探究

【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（AD）

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

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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、巩固练习

1．下列关于自感现象的说法中，正确的是（ACD）

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（D） 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

4．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）

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 五、课堂小结

１、自感现象是电磁感应现象中特殊情形，它的产生原因是由于通过导体自身的

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电流发生变化．

２、自感电动势的大小与电流变化快慢和自感系数有关，它总是阻碍导体中电流的变化。

六、布置作业： 课后习题

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