人教版物理 选修1-1 3.6 自感现象 涡流 教案
文档属性
| 名称 | 人教版物理 选修1-1 3.6 自感现象 涡流 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 184.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-10 16:33:40 | ||
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文档简介
自感现象 涡流
一、 教学目标
1.知识与技能
（1）知道什么是自感现象，自感电动势
（2）了解什么是电感器。
（3）了解什么是涡流。
（4）初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。
2.情感态度与价值观
通过自感现象探究活动，培养学生参与探究的科学态度渗透科学研究的法。
3重点来:自感系数大小的因素;自感现象和涡流的利用及其危害的防止。
难点:自感系数大小的因素;自感现象和涡流的利用及其危害的防止。
二、教法及教具:教练结合+启发式 实验器材（日光灯等）
三、课型: 新授课
四、课时 1课时
五、教学过程
(一)知识复习
1、发生电磁感应的条件是什么？
2、将磁铁插入线圈会不会发生电磁感应现象
（二）引入
教师活动（教学设想是通过评价鼓励学生养成观察的习惯；激发学生的好奇心。）
打开日光灯，让学生观察日光灯是怎样亮起来的并对学生的回答加以评价。
要想了解日光灯的秘密就必须先学习《自感现象》引入新课
学生活动 （通过评价鼓励学生养成观察的习惯；激发学生的好奇心）
认真观察并对观察到的现象进行描述；思考日光灯启动的原理。
（三）上新课
1、自感现象
演示实验一：开关闭合时的自感现象 装置如图
灯泡 A1和A2 的规格相同。实验时，先合上开关K,调节 R1 ,使A1和A2亮度相同，再调节 R2 ,使A1和A2正常发光，然 后断开K。请观察把开关 K 再次合上的瞬间，两灯泡的变化情况，并尝试进行解释。
现象：灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
分析 接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以A1中的电流只能逐渐增大， A1逐渐亮起来。
线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化（增加），而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值， A1最终达到正常发光．
由此可以判断，线圈L的自感电动势阻碍电流的增加。
演示实验二：开关断开时的自感现象
按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路，一路流过线圈L，另一路流过灯泡A。灯泡A正常发光 把开关断开，注意观察灯泡亮度
实验现象：开始时灯泡Ａ正常发光，然而当开关断开时，灯A能持续一段发光时间，过一段时间后才熄灭。
分析 电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电流的减小，L中的电流只能从原值开始逐渐减小，S断开后，L与A组成闭合回路，L中的电流从A中流过，所以A不会立即熄灭，而能持续一段发光时间．说明自感电动势阻碍电流的减小。
结论(1)．导体中电流变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。
(2)．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
注意：是 “阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
2、电感器
（1）电感器：电路中的线圈又叫电感器。
（2）自感系数L：
（a）描述电感器的性能的，简称自感或电感。
（b）L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关．它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多。
(3)电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。
(4)上节学到的变压器，实际上也是电感器。
为了与自感线圈相区别，有时说变压器时一种互感器。
(5)应用： 自感现象在电工技术和电子技术有广泛的应用。如日光灯电子镇流器中有电阻器、电容器、电感器。
3、涡流：
通过上面的学习我们认识到，变压器原线圈中的电流不仅在副线圈中产生感应电动势，还会在原线圈自身产生感应电动势。其实，变压器铁芯也是导体，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流。一般我们把这种感应电流叫做涡流。
4、应用：
（1）电磁炉 涡流同其他电流一样，通过电阻时会产生热。利用涡流的热效应可以制成一种新型炉灶——电磁炉。在电磁炉的炉盘下有一个线圈，里面通过交变电流，它能使炉盘上面得金属中产生涡流，从而生热。
（2）金属探测器
用于安全检查的“门”。导线沿着“门框”绕城线圈，金属物品通过“门”时产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，引发报警。
5、课堂小结
1．自感现象
（1）自感现象定义
（2）开关闭合时的自感现象
（3）开关断开时的自感现象
2．电感器
（1）电感器的定义
（2）自感系数
（3）日光灯电子镇流器
3．涡流
（1）涡流的定义
（2）涡流的应用、危害及防止
六、课堂检测
1．线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是 （ B ）
A．线圈越长，而其他条件相同时，自感系数越小
B．线圈匝数越多，而其他条件相同时，自感系数越大
C．同一线圈，插有铁芯时线圈的自感系数会变小
D．线圈的自感系数与线圈的长度、匝数以及是否有铁芯等都无关
2．如图5.6-4所示，开关S闭合且达到稳定时，小灯泡能正常发
光．则当闭合S和断开S的瞬间能观察到的现象分别是( A )
A．小灯泡慢慢亮；小灯泡立即熄灭
B．小灯泡立即亮；小灯泡立即熄灭
C．小灯泡慢慢亮；小灯泡比原来更亮 一下再慢慢熄灭
D．小灯泡立即亮；小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭
3．电磁炉是利用涡流加热的，它利用交变电流通过线圈产生变化磁场，当磁场内的磁感线通过锅底时，即会产生无数小涡流，使锅体本身高速发热，从而达到烹饪食物的目的．因此，下列的锅类或容器中，不适用于电磁炉的是 （A D ）
A．煮中药的瓦罐 B．不锈钢锅 C．平底铸铁炒锅 D．塑料盆
4．日光灯的电子镇流器是利用 自感现象工作的；而电磁炉和金属探测器是利用涡流 工作的．
七、作业
（1）P69 2 3
（2）看教材本节内容。
板书设计
自感现象
（1）自感现象定义
（2）开关闭合时的自感现象
（3）开关断开时的自感现象
2．电感器
（1）电感器的定义
（2）自感系数
（3）日光灯电子镇流器
3．涡流
（1）涡流的定义
（2）涡流的应用、危害及防止
学有所得:
一、 教学目标
1.知识与技能
（1）知道什么是自感现象，自感电动势
（2）了解什么是电感器。
（3）了解什么是涡流。
（4）初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。
2.情感态度与价值观
通过自感现象探究活动，培养学生参与探究的科学态度渗透科学研究的法。
3重点来:自感系数大小的因素;自感现象和涡流的利用及其危害的防止。
难点:自感系数大小的因素;自感现象和涡流的利用及其危害的防止。
二、教法及教具:教练结合+启发式 实验器材（日光灯等）
三、课型: 新授课
四、课时 1课时
五、教学过程
(一)知识复习
1、发生电磁感应的条件是什么？
2、将磁铁插入线圈会不会发生电磁感应现象
（二）引入
教师活动（教学设想是通过评价鼓励学生养成观察的习惯；激发学生的好奇心。）
打开日光灯，让学生观察日光灯是怎样亮起来的并对学生的回答加以评价。
要想了解日光灯的秘密就必须先学习《自感现象》引入新课
学生活动 （通过评价鼓励学生养成观察的习惯；激发学生的好奇心）
认真观察并对观察到的现象进行描述；思考日光灯启动的原理。
（三）上新课
1、自感现象
演示实验一：开关闭合时的自感现象 装置如图
灯泡 A1和A2 的规格相同。实验时，先合上开关K,调节 R1 ,使A1和A2亮度相同，再调节 R2 ,使A1和A2正常发光，然 后断开K。请观察把开关 K 再次合上的瞬间，两灯泡的变化情况，并尝试进行解释。
现象：灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
分析 接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以A1中的电流只能逐渐增大， A1逐渐亮起来。
线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化（增加），而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值， A1最终达到正常发光．
由此可以判断，线圈L的自感电动势阻碍电流的增加。
演示实验二：开关断开时的自感现象
按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路，一路流过线圈L，另一路流过灯泡A。灯泡A正常发光 把开关断开，注意观察灯泡亮度
实验现象：开始时灯泡Ａ正常发光，然而当开关断开时，灯A能持续一段发光时间，过一段时间后才熄灭。
分析 电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电流的减小，L中的电流只能从原值开始逐渐减小，S断开后，L与A组成闭合回路，L中的电流从A中流过，所以A不会立即熄灭，而能持续一段发光时间．说明自感电动势阻碍电流的减小。
结论(1)．导体中电流变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。
(2)．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
注意：是 “阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
2、电感器
（1）电感器：电路中的线圈又叫电感器。
（2）自感系数L：
（a）描述电感器的性能的，简称自感或电感。
（b）L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关．它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多。
(3)电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。
(4)上节学到的变压器，实际上也是电感器。
为了与自感线圈相区别，有时说变压器时一种互感器。
(5)应用： 自感现象在电工技术和电子技术有广泛的应用。如日光灯电子镇流器中有电阻器、电容器、电感器。
3、涡流：
通过上面的学习我们认识到，变压器原线圈中的电流不仅在副线圈中产生感应电动势，还会在原线圈自身产生感应电动势。其实，变压器铁芯也是导体，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流。一般我们把这种感应电流叫做涡流。
4、应用：
（1）电磁炉 涡流同其他电流一样，通过电阻时会产生热。利用涡流的热效应可以制成一种新型炉灶——电磁炉。在电磁炉的炉盘下有一个线圈，里面通过交变电流，它能使炉盘上面得金属中产生涡流，从而生热。
（2）金属探测器
用于安全检查的“门”。导线沿着“门框”绕城线圈，金属物品通过“门”时产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，引发报警。
5、课堂小结
1．自感现象
（1）自感现象定义
（2）开关闭合时的自感现象
（3）开关断开时的自感现象
2．电感器
（1）电感器的定义
（2）自感系数
（3）日光灯电子镇流器
3．涡流
（1）涡流的定义
（2）涡流的应用、危害及防止
六、课堂检测
1．线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是 （ B ）
A．线圈越长，而其他条件相同时，自感系数越小
B．线圈匝数越多，而其他条件相同时，自感系数越大
C．同一线圈，插有铁芯时线圈的自感系数会变小
D．线圈的自感系数与线圈的长度、匝数以及是否有铁芯等都无关
2．如图5.6-4所示，开关S闭合且达到稳定时，小灯泡能正常发
光．则当闭合S和断开S的瞬间能观察到的现象分别是( A )
A．小灯泡慢慢亮；小灯泡立即熄灭
B．小灯泡立即亮；小灯泡立即熄灭
C．小灯泡慢慢亮；小灯泡比原来更亮 一下再慢慢熄灭
D．小灯泡立即亮；小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭
3．电磁炉是利用涡流加热的，它利用交变电流通过线圈产生变化磁场，当磁场内的磁感线通过锅底时，即会产生无数小涡流，使锅体本身高速发热，从而达到烹饪食物的目的．因此，下列的锅类或容器中，不适用于电磁炉的是 （A D ）
A．煮中药的瓦罐 B．不锈钢锅 C．平底铸铁炒锅 D．塑料盆
4．日光灯的电子镇流器是利用 自感现象工作的；而电磁炉和金属探测器是利用涡流 工作的．
七、作业
（1）P69 2 3
（2）看教材本节内容。
板书设计
自感现象
（1）自感现象定义
（2）开关闭合时的自感现象
（3）开关断开时的自感现象
2．电感器
（1）电感器的定义
（2）自感系数
（3）日光灯电子镇流器
3．涡流
（1）涡流的定义
（2）涡流的应用、危害及防止
学有所得: