《自感和互感》教学设计
孙策
【教学目标】
1．知识与技能
（1）理解互感现象的电磁感应特点。
（2）会运用观察、实验、分析、综合等方法，认识自感现象及其特点。 （3）理解自感电动势的作用，明确自感系数的意义及决定条件。 （4）了解自感现象的利、弊以及对它的利用和防止。 2．过程与方法
（1）运用电磁感应原理和电路基本知识，设计实验，探究自感现象特点。 （2）运用物理知识，解释生产和生活中的某些自感现象。 3．情感态度和价值观
培养、提高学生尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养
【教学重点】自感现象产生的原因及特点。
【教学难点】运用自感知识设计实验、分析现象、解决问题。 【教学方法】讨论法、探究法、试验法 【教学用具】
可拆变压器 (用400匝线圈、普通导线一段)、线圈两组、电源、 0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线若干、开关、多媒体课件 【教学过程】
一、实验演示、知识回顾、引入互感
1．实验探究
(1)实验仪器介绍：线圈L1套入普通的铁芯，线圈和铁芯之间是绝缘的，并与交流电源相联。线圈L2是一段普通的导线，在手上绕几
线圈L1
手绕的几匝线圈L2
学生电源
可拆铁芯 圈然后套到铁芯上，导线外层有塑料层，它和铁芯之间也是绝缘的，L2和一个小灯泡串联起
来构成一个闭合回路。
(2)思考讨论
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，线圈L1连到交流电源的两端，线圈L2连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗为什么请说出你的道理。
(3)先让学生进行实验的预测，说出可能的结果。然后，教师进行实验演示。 (4)请学生根据实验现象试着回答，教师根据学生的回答情况，共同进行实验分析。 2．知识回顾
设问：引起电磁感应现象的条件是什么感应电动势的大小跟哪些因素有关
现象回顾：前面学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。
规律提示：不论用什么方式，也不管是什么原因，只要穿过电路的磁通量发生了变化，都能引起电磁感应现象。如果电路是闭合的，电路中就会有感应电流。感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
3．实验分析
设问(1)：L1接的是交流电，电流大小在时刻变化。假定某段时间里电流是沿这个方向流进线圈的，而且在增大。那么大家来分析下看，穿过L1的磁场是哪个方向
过渡：铁芯有聚磁的作用，所以铁芯中的磁感线是沿顺时针方向，通过L2中的磁场方向向下。
设问(2)：当电流增大时，穿过L2的磁通量怎样变化
过渡：根据楞次定律，感应电流产生的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即线圈L2产生的感生磁场要阻碍线圈L2的磁通量的增大。所以，线圈L2的感生磁场方向是向上的。
设问(3)：如何进一步判断感应电流的方向线圈L2中哪一端电势较高
在以上几个问题的讨论中，师生边结合课件，边仔细体会其中的物理过程思路。
4．理解互感
(1)概念引入：像这种两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，我们把这种现象取个名字叫互感。产生的感应电动势叫做互感电动势。
当年法拉弟的研究实验，也如我们今日所研究的两个线圈。
(2)互感现象介绍：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。在电工技术和电子技术中有着广泛的应用。变压器、收音机里的磁性天线就是利用互感现象制成的，如图所示。
互感现象是一种常见的电磁感应现象，在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感现象。例如在电路板的刻制时就要设法减
变压器
小电路间的互感现象。
收音机里的磁性天线 电路板刻制时设法减小电路间的互感
二、实验探究、知识应用、分析自感
1．思考讨论
刚才我们分析的是当一个线圈中磁通量发生变化时，在另一个线圈中会产生感应电动势(自感电动势)。如果现在拿去另外一个线圈，只考虑一个线圈，当通过的线圈本身的电流发生变化时，是否也同样会产生感应电动势呢
这一问题先让学生进行猜想，接着进一步追问猜想的依据。
要点提示：若流过线圈本身的电流是变化的，那么线圈本身的磁场在变化，线圈本身的磁通量也会发生变化。根据法拉第电磁感应定律在线圈本身可能也会产生感应电动势。如果线圈本身电流变化真的在自身产生了感应电动势，我们就把这一现象称之为自感现象，产生
《自感和互感》教学设计
