2.4 互感和自感 导学案
文档属性
| 名称 | 2.4 互感和自感 导学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 75.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-23 20:06:26 | ||
图片预览
文档简介
互感和自感“导学工具单”
学科：物理 年级：高二
【学习目标】
(1)观赏“隔空生电”魔术，了解互感现象，能说出互感现象的本质是电磁感应，并能从能量视角进行解释。
(2)通过通电自感和断电自感实验，了解互感现象及其应用，能用自己的语言从能量视角正确解释两类自感现象。
(3)通过阅读教材，了解自感电动势的表达式E＝L，知道自感系数的决定因素。
【重点难点】
重点：了解互感现象和自感现象 难点： 从能量视角分析互感和自感现象
【学法提示】
关于互感现象和自感现象的认识，要结合演示实验来体会，在分析互感现象和自感现象时要从能量转化的视角来解释。
自感现象，体会自感电动势的作用是阻碍电流的变化，使得线圈中的电流不能发生“突变”。
【学习材料】
子任务一、从能量角度分析解释互感现象。
活动1：认识与分析互感现象。
问题1：通过实验交流解释什么是互感现象？
问题2：解释说明互感现象中如何实现能量转化的？
子任务二、从能量角度分析解释自感现象。
活动2：认识与分析自感现象。
问题1：通过实验交流解释什么自感现象？
问题2：解释说明自感现象中如何实现能量转化的？
子任务三、查阅资料交流法拉第与法拉第电磁感应定律对社会的贡献。
活动：查阅资料，结合实例应用交流法拉第对人类社会发展的贡献。
问题1：查阅资料，分析表述奥斯特电流磁效应和法拉第电磁感应定律对第二次工业革命的贡献。
问题2：查阅资料，交流法拉第本人及法拉第电磁感应定律对当今人类社会发展有怎样的贡献与价值。
【学习过程】
活动1：从能量角度分析解释互感现象（10min）
[问题情境]
开场“魔术”：音乐播放器在没有与音箱连接的情况下，却能发出悦耳的声音．学生对此感到很好奇，于是产生急于探究的冲动。
[合作探究]
实验探究：在提供的器材（交流电源，两组线圈，其中一组线圈连小灯泡）中，让学生参与，寻找出 让“无电源”的灯泡发光的方法。
提出问题：在实验中，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？电路中的能量从哪里来的？同学们分组讨论。
[总结提升]
当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，引起另一个线圈的磁通量发生变化而产生感应电动势。
活动2：从能量角度分析解释互感现象（20min）
[问题情境]
先用日光灯上的镇流器、两节干电池和一个电键组成电路。先闭合电键S，请一位同学上来，用两手分别按在电键两端，快速断开电键S，体验“触电”感。
提出问题：两节干电池怎么会产生这么高的电压呢？“实验中瞬时高压是谁提供的？”
[合作探究]
实验探究1：如图，通电自感演示器。闭合S，调节变阻器R，使两灯A1、A2亮度相同，再调节R1使它们都正常发光．然后断开S，请同学们观察现象。
提出问题：为什么会出现这样的现象呢？小组讨论，分析现象原因。
实验探究2：如图所示，断电自感演示器。请看课本中介绍的实验，预测实验现象，回答课本中思考与讨论问题。
提出问题1：自感电动势的表达式E＝L中的L主要与哪些因素有关？
提出问题2：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？试从能量的角度进行分析。
[展示交流]
应用体验：“千人震”实验（全班学生参与）。如图所示，在断开电键S的瞬间，体验感觉。
[总结提升]
提出问题：阅读教材，请从能量视角分析自感现象。
活动3：查阅资料，结合实例应用交流法拉第对人类社会发展的贡献（6min）
[问题情境]
问题1：查阅资料，分析表述奥斯特电流磁效应和法拉第电磁感应定律对第二次工业革命的贡献。
问题2：查阅资料，交流法拉第本人及法拉第电磁感应定律对当今人类社会发展有怎样的贡献与价值。
[展示交流]
以小论文的形式展示。
【达标检测】
1．如图所示，用导线制造精密电阻时，往往采用双线绕法。用这种绕法制造的线圈能使自感现象
减弱到可忽略不计的程度。请解释这是为什么？
2．如图1所示，华为系列手机一经面世，受到世人追捧，除了领先世界的通讯、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。图2为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生周期性变化的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
3．如图所示，是一种延时装置的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则 ( )
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变化
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学科：物理 年级：高二
【学习目标】
(1)观赏“隔空生电”魔术，了解互感现象，能说出互感现象的本质是电磁感应，并能从能量视角进行解释。
(2)通过通电自感和断电自感实验，了解互感现象及其应用，能用自己的语言从能量视角正确解释两类自感现象。
(3)通过阅读教材，了解自感电动势的表达式E＝L，知道自感系数的决定因素。
【重点难点】
重点：了解互感现象和自感现象 难点： 从能量视角分析互感和自感现象
【学法提示】
关于互感现象和自感现象的认识，要结合演示实验来体会，在分析互感现象和自感现象时要从能量转化的视角来解释。
自感现象，体会自感电动势的作用是阻碍电流的变化，使得线圈中的电流不能发生“突变”。
【学习材料】
子任务一、从能量角度分析解释互感现象。
活动1：认识与分析互感现象。
问题1：通过实验交流解释什么是互感现象？
问题2：解释说明互感现象中如何实现能量转化的？
子任务二、从能量角度分析解释自感现象。
活动2：认识与分析自感现象。
问题1：通过实验交流解释什么自感现象？
问题2：解释说明自感现象中如何实现能量转化的？
子任务三、查阅资料交流法拉第与法拉第电磁感应定律对社会的贡献。
活动：查阅资料，结合实例应用交流法拉第对人类社会发展的贡献。
问题1：查阅资料，分析表述奥斯特电流磁效应和法拉第电磁感应定律对第二次工业革命的贡献。
问题2：查阅资料，交流法拉第本人及法拉第电磁感应定律对当今人类社会发展有怎样的贡献与价值。
【学习过程】
活动1：从能量角度分析解释互感现象（10min）
[问题情境]
开场“魔术”：音乐播放器在没有与音箱连接的情况下，却能发出悦耳的声音．学生对此感到很好奇，于是产生急于探究的冲动。
[合作探究]
实验探究：在提供的器材（交流电源，两组线圈，其中一组线圈连小灯泡）中，让学生参与，寻找出 让“无电源”的灯泡发光的方法。
提出问题：在实验中，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？电路中的能量从哪里来的？同学们分组讨论。
[总结提升]
当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，引起另一个线圈的磁通量发生变化而产生感应电动势。
活动2：从能量角度分析解释互感现象（20min）
[问题情境]
先用日光灯上的镇流器、两节干电池和一个电键组成电路。先闭合电键S，请一位同学上来，用两手分别按在电键两端，快速断开电键S，体验“触电”感。
提出问题：两节干电池怎么会产生这么高的电压呢？“实验中瞬时高压是谁提供的？”
[合作探究]
实验探究1：如图，通电自感演示器。闭合S，调节变阻器R，使两灯A1、A2亮度相同，再调节R1使它们都正常发光．然后断开S，请同学们观察现象。
提出问题：为什么会出现这样的现象呢？小组讨论，分析现象原因。
实验探究2：如图所示，断电自感演示器。请看课本中介绍的实验，预测实验现象，回答课本中思考与讨论问题。
提出问题1：自感电动势的表达式E＝L中的L主要与哪些因素有关？
提出问题2：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？试从能量的角度进行分析。
[展示交流]
应用体验：“千人震”实验（全班学生参与）。如图所示，在断开电键S的瞬间，体验感觉。
[总结提升]
提出问题：阅读教材，请从能量视角分析自感现象。
活动3：查阅资料，结合实例应用交流法拉第对人类社会发展的贡献（6min）
[问题情境]
问题1：查阅资料，分析表述奥斯特电流磁效应和法拉第电磁感应定律对第二次工业革命的贡献。
问题2：查阅资料，交流法拉第本人及法拉第电磁感应定律对当今人类社会发展有怎样的贡献与价值。
[展示交流]
以小论文的形式展示。
【达标检测】
1．如图所示，用导线制造精密电阻时，往往采用双线绕法。用这种绕法制造的线圈能使自感现象
减弱到可忽略不计的程度。请解释这是为什么？
2．如图1所示，华为系列手机一经面世，受到世人追捧，除了领先世界的通讯、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。图2为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生周期性变化的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
3．如图所示，是一种延时装置的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则 ( )
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变化
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