课件编号6901224

高中物理人教版(2019)选择性必修 第二册-2.4 互感和自感-学案(有答案)

日期:2024-05-03 科目:物理 类型:高中学案 查看:69次 大小:739379Byte 来源:二一课件通
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互感和自感 【学习目标】 (1)知道互感现象和互感电动势。 (2)知道自感现象和自感电动势。 (3)知道自感系数。 (4)了解日光灯的工作原理 (5)会灵活运用公式求感生电动势 (6)会利用自感现象和互感现象解释相关问题 【学习重点】 自感现象产生的原因及特点。 【学习难点】 运用自感知识解决实际问题。 【学习方法】 讨论法、探究法、实验法 【学习用具】 变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关,日光灯组件 【学习过程】 一、复习旧课,引入新课 1.引起电磁感应现象最重要的条件是什么? 2.楞次定律的内容是什么? 二、新课学习 问题:在法拉第的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? (一)互感现象 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。这种现象叫做 ,这种感应电动势叫做 。 利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象制成的。如下图所示。 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 电路间的互感现象。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的 现象。 (二)自感现象 1.动手做一做 实验1:断电自感现象。学生几人一组作实验 实验电路如图所示。接通电路,灯泡正常发光后,迅速断开开关,可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。 问1:灯泡闪亮一下,说明了什么问题? 问2:在开关断开这一瞬间,增大的电压从哪里来的。 实验2:将与灯泡并联的线圈取掉。再演示上述实验,这时灯泡不再闪亮。 问3:线圈本身并不是电源,它又是如何提供高电压的呢? 2.分析现象,建立概念 (1)讨论:相互讨论。出示实验电路图,运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。 问1:这个实验中,线圈也发生了电磁感应。那么是什么原因引起线圈发生电磁感应呢? 问2:开关接通时,线圈中有没有电流? 问3:有电流通过线圈时,线圈会不会产生磁场?根据是什么? 问4:既然线圈产生了磁场,那么就有磁感线穿过线圈,线穿过线圈的磁通量就不等于0。开关断开后,线圈中还有磁通量吗? 问5:所以,在开关断开这一过程中,穿过线圈的磁通量变了吗?如何变化? 问6:穿过线圈的磁通量发生了变化,会发生什么现象? (2)讨论小结: (3)建立概念:上述现象属于一种特殊的电磁感应现象,发生电磁感应的原因是由于通过导体 的电流发生变化而引起磁通量变化。这种电磁感应现象称为 。 自感现象:由于 发生变化而产生的电磁感应现象。 自感电动势:在 现象中产生的感应电动势。 练习:在实验中,若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA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;若RL远小于RA,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:A;C;B;D 3.演示实验,强化概念 实验3:演示通电自感现象。实验电路如图。 开关接通时,可以看到,灯泡2立即正常发光,而灯泡1是逐渐亮起来的。 问1:为什么会出现这种现象呢? 问2:为什么自感电动势不是使灯泡1突然变得很亮,而是使它慢慢变亮呢? 4.综合因素,讲解规律 在自感现象中,自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的,而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。 特点:自感电动势总是 导体中原来电流的 的。 具体而言:①如果导体中原来的电流是增大的,自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 I原↑,则ε自(I自)与I原相反 ②如果导体中原来的电流是减小的,自感电动势就要阻碍原来电流的减小。 I原↓,则ε自(I ... ...

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