《互感和自感》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1、知道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影响因素。

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）过程与方法
1、通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。

2、通过实验，激发学生学习物理的兴趣。

（三）情感态度与价值观
自感现象是一种特殊的电磁感应想先，让学生通过实验和学习，了解物理与生活之间紧密的联系，更加热爱物理，热爱生活。

二、教学重点：1．自感现象。

2．自感系数。

三、教学难点：分析自感现象的产生。

四、教学方法：通过演示实验，引导学生，分析实验、观察现象。

五、教学过程
（一）引入新课
复习回顾：1.产生感应电流、感应电动势的条件是什么？2.描述冷次定律的内容。

3.判断感应电流方向的步骤。

4.法拉第电磁感应定律表达式。

为本节课新内容的知识做准备。

演示实验：1.改造仪器，通过电磁感应使未接入电路的灯泡发光。

详细介绍仪器结构，通过结构介绍引导学生思考分析现象。

引入互感定义。

2.金属圆环跳起实验，进一步调动学生好奇心与学习积极性。

（二）进行新课
1.互感：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。

互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。

（强调电电流变化和电路结构）
作用：将能量从一个线圈传递到另一个线圈。

生活中的应用：学生举例，变压器……
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈，且可以发生与任何两个相互靠近的电路之间。

在电力工程和电子电路中，互感现象有时候会影响电路的正常工作，这是要设法减校电路的互感。

2.自感
猜想：在原线圈中也会生磁通量变化，是否也会产生电动势呢？
学生体验触电实验：三节干电池，与线圈相连，学生手拉手用手握住导线，相当于与电池并联。

当与电池断开时，学生很明显的感觉到了触电。

（在实验前，必须向学生解释清楚电路结构，画出电路图，方便学生根据现象进行分析）
引导学生进行分析。

当电池断开时，两位同学和线圈构成的回路没有了电源却感受到了强烈的触电，说明线圈中在断电的瞬间感应出来了电流。

这种现象叫做自感。

3.通电自感断电自感
学生阅读课本22 页演示实验。

教师做好演示实验准备。

演示实验1（通电自感）：A
1、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?
现象：灯泡A
2 立刻正常发光, 灯泡A1 逐渐亮起来。

分析:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L 的磁通量逐渐增加,L 中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L 中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。

课堂例题：
例1.实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1 的电流随时间变化的图像为图；通过灯泡A2 的电流随时间变化的图像为图。

（C A）
演示实验2（断电自感）：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: S 断开时,A 灯突然闪亮一下才熄灭。

学生小组讨论分析原因。

分析：在电路断开的瞬间，通过线圈L 的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈L 中产生与原电流方向相同的感应
电动势。

虽然这时电源已经断开，但线圈L 和
灯泡A 组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。

电流分析：
i i i L i L
问题：在断电自感中，灯泡会闪亮一下，是否开关断开后一定会
闪亮呢？
如果R L<R A，则i L>i A,会闪一下,再逐渐熄灭；
如果R L≥R A，则i L≤i A,不会闪,逐渐熄灭。

课堂例题：
例2.在实验二中，若线圈L 的电阻R L 与灯泡A 的电阻R A 相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为图；（答案：A ; C）
若R L 远小于R A，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流图像为图。

（答案：B ; D）
学生利用PAD 作答，统计正确率，了解学生掌握情况。

4.自感系数
自感电动势的大小：与电流的变化率成正比。

E=L ∆ I ∆t
L：自感系数——简称自感或电感。

实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。

另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

单位：亨利，简称：亨，符号：H。

常用单位：毫亨（m H）微亨（μH）
5.磁场的能量
问题：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？
开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。

6.小结
对本节课知识重点再次回顾。

7.作业
导学案对点检测，知者加速选作。