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视频标签：互感和自感
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视频课题：高中物理鲁科版选修3-2《4.6互感和自感》山东省优课
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《4.6互感和自感》教学设计
一、课标分析
高中物理课标对本节课的要求为要求通过实验，了解互感现象和自感现象，能用电磁感应知识解释自感现象,理解自感系数和磁场能量，能举例说明自感现象在生活和生产中的应用。由此可以看出课标注重培养学生的实验探究能力和实验观察能力，这既体现了学科素养的要求，又注重知识与技能的掌握，充分体现“从生活走向科学，从科学走向社会”的理念。
具体分析如下：
根据新课标的标准，本课时的课程目标：
能够通过互感实验和通电、断电自感实验，了解互感现象和自感现象，并能运用互感知识和自感知识解决生活中的实际问题。
根据新课标的标准，本课时的内容标准：
运用小组合作探究、师生共同探究的模式，实验探究得到互感现象和自感现象的规律特点，并能熟练运用互感知识和自感知识对生活中的实际现象加以解释分析。
在课程标准中本节课的活动建议是通过断电自感（“千人震”）实验引入课题，接着讲述通电自感和断电自感现象。通过学生小组合作探究得到实验规律的模式，提升学生的动手操作能力，在潜移默化中培养学生的物理学科核心素养，将学习自主权交给学生，同学们在轻松愉悦的氛围中掌握知识，可以达到活学活用的目的。最后，通过联系生活实际，学生感受到生活中时时有物理，处处有物理，学生从心
里真正喜欢物理，喜欢生活。
二、教材分析
本节课选自人民教育出版社高中物理选修3-2第四章第六节，本堂课是一堂实验探究课，用时为1课时。本节内容是在学习了感应电流的产生条件、法拉第电磁感应定律、楞次定律基础上的又一实际应用,同时也为后续涡流、电感电容以及变压器的提出奠定了基础，起到承上启下的作用。
本节内容包括四个知识点:互感现象、自感现象、自感系数、磁场的能量。互感和自感想想都是电磁感应现象的特例。学习“互感电动势”和“自感电动势”的重要性在于它们具有实际的应用价值。重点是自感现象和自感系数，难点则是对自感有关规律的认识。教材从知识的回顾提出互感的概念,接着用电磁感应的知识分析通电、断电自感现象的原因。这样的设计能够培养学生的实验探究能力及对知识的理解和应用能力。以探究互感和自感为主线，学生将会经历探究互感和自感现象的过程，充分体现“让学生经历知识的形成过程，掌握获取知识的方法，体会科学探究的精神”这个课程理念。
走进新时代，物理科学正为祖国的科技进步起着巨大的推动作用。神九飞天，嫦娥探月，物理科学助推了中国高度；蛟龙入水，深海勘探，物理科学助推了中国深度；高铁飞驰，天河运转，物理科学助推了中国速度。由此，启发同学们要敢于探索，勇于探究，为实现中华民族的伟大复兴而砥砺前行！
三、学情分析
1．知识储备：学生在学习本节课之前，已经学习了电磁学相关知识以及电磁感应相关规律，学会判断回路中是否会产生感应电流以及感应电流的方向，而且还掌握了感应电动势的大小与何种因素有关。高二学生已经具备了一定的观察分析能力、实验探究能力以及归纳总结能力。
2．心理特征：高二学生具有青春期的朝气蓬勃，求知若渴等优势，尤其对物理新奇震憾的实验感兴趣，学生在学习本章前几节的时候，已经知道电能生磁、磁能生电,他们急需一份日常生活中关于电磁相互转换的实际应用来深刻地认识到电磁互相转化的现象存在，而本节课互感和自感的学习恰恰能满足学生的心理特征需求。
3．思维障碍：抽象思维和分析问题能力比较薄弱。学生已经初步了解了互感的基本现象，但头脑中没有互感这个概念，也没有意识到当通电线圈的电流发生变化时，线圈本身也会产生电磁感应现象。
此外，我们班级的学生，学习比较认真，求知欲旺盛，思维比较活跃，同时表现欲也很强。他们有着高中生独立、爱表现，个性张扬的特点。因此，一旦因材施教，设计他们感兴趣的任务，就能让他们投入到课堂活动中来，教学效果会大大增加。
希望通过这节课的学习，学生能够了解互感和自感现象，并能运用互感和自感知识解决生活中的实际问题。培养学生的物理学科核心素养，润物无声，在轻松愉悦的氛围中，培养具有物理观念，科学思维，科学探究，科学态度与责任的新时代的祖国栋梁之才。
四、教学设计 （一）教学目标
1．通过实验，了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止； 2．能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感时自感现象的成因，以及磁场的能量转化问题；
3．了解自感电动势的计算式，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；
4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。
（二）教学重难点
教学重点：自感现象产生的原因、特点，以及自感系数的推导。 教学难点：能够运用自感知识分析解决相关的实际问题。
（三）教法学法
教法：实验探究法、对比发现法、引导讲解法、实验演示法、亲身体验法以及归
纳总结法等教法进行教学。
学法：自主探究法、合作交流法、控制变量法和比较总结法的学法。
（四）设计思路
新课导入
探宝游戏，激趣研学
开心体验“千人震”实验，感受自感电
动势的存在
合作探究通电、断电自感现象
活学活用，问题导学
总结提升
（五）设计思想
本教学设计以新课标的核心素养为宗旨,重视学生的学习过程，体现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系,强化情感、态度与价值观的教育，培养学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松、融洽的学习氛围，鼓励学生自主合作探究，为学生与学生之间、教师与学生之间的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。特色设计有三，其一:密切联系生活、创设趣味实验(如引入新课实验)；其二:学生亲身体验自感产生的现象，加深学生对自感现象的体会与领悟，突出教学重点；其三：创造性地利用现代化仪器和设备进行实验为教学服务(如发光二级管等)，突破教学难点。
（六）教学过程
教学环节和教学内容
教师活动 学生活动 设计意图
一、互感
【创设情境，引入课题】 实验：
“探宝游戏”（小车靠近有宝物的箱子时，灯泡会发出漂亮的光芒）
问:为什么小车靠近宝物时灯泡会发光呢？ 学习了今天的内容“互感和自感”后就可以对上述现象加以解释。
观察 好奇 兴奋 思考
通过演示载有灯泡的小车靠近含有宝物的
箱子时，灯泡会发光，激发学生的好奇心，提升学生进行实验探究的热情。
【观察实验，形象感知】
提问学生:
两个实验出现的不同现象说明了什么? 引导学生回答: 1、两个线圈没有相连
回顾 思考 回答
为了降低实验难度，引入阶梯实验。通过对比，引导学生得出互感的概念，
2、一个线圈中的电流变化,它所产生的变化的磁场在另一个线圈中产生感应电势,使小灯泡发亮。
同时为讲解“探宝游戏”实验原理作铺垫。
向学生展示箱子中的宝物是由交流电源、开关、导线串联而成。
提问学生:为什么小车
靠近该闭合回路时，灯泡会发光呢？
再思考
起到了前呼后
应的作用，加深
了学生对互感知识的认识和理解。
【知识运用，拓展提高】 生活应用实例:
应用：展示变压器、收音机里
的磁性天线的图片；
预防：展示电路板、加油站里不能接打电话图片。
提问学生:
根据老师展示出
来的例子类比再举例。
联想 思考 回答
使学生对互感相关知识做到活学活用。
二、自感
【创设情境，引入课题】
提问学生:
1、一个线圈是否可以产生电磁感应现象? 2、这又需要怎样的条
件呢?
思考
猜想
讲述
使学生对自感有一个感性的
识,为后续的探
究实验作铺垫。
【实验探究，总结规律】 自主探究
提出问题:
探究一个线圈是否会产生感应电动势?
怎样演示电路中存在自感
自主探究过程中,把学生分为八组，向各小组发放自制的自感现象实验板，让学生带着问题进行自主探究。
操作 思考
学生进行实际操作,锻炼了学生的动手能力,小组合作完成,体现了团队合作精神。
现象?
开关闭合瞬间和断开瞬间是否有电磁感应现象?
开关断开瞬间感应电流的方向是否与原电流方向相同?
分组
发放自制自感现象实验板
师生共同探究(积木式探究教
学)
1、
图1
由于此电路只有通电自感，故
引入实验二。
介绍此电路图用到的电路元件。
引导学生理论分析实
验现象。
实体演示实验。
开关闭合瞬间,电路中
存在电磁感应现象。
由于只能观察通电自感，无法观察断电自感,引导学生改进实验。
介绍此电路图用到的
电路元件。
分析此电路是如何在
实验一电路的基础上
思考 讨论 回答 总结
由浅入深,层层 递进,引导学生动脑思考,培养学生的逻辑思维能力和口头表达能力。
通过老师的引导,使学生在观 察的过程中思维得到启发。让学生敢于自开口说出实验象。
培养学生的表达能力。让学生对物体进行受力分析,培养学生的理论分析能力。
通过总结让学
2、
图2
为了更加直观地观察自感电流的方向，引入实验三。
得到的。
分析实验二和实验一电路有何不同。
深入分析：开关断开瞬间,电流减小，线圈磁通量减小，线圈产生感应电动势阻碍电流的减小，这种自我感应的现象，被称之为自感现象。
验证了开关闭合和断开瞬间,电路中均存在电磁感应现象。
激发学生实验探究热情:开关闭合瞬间电路中存在电磁感应,那么有没有同学想亲身体验一下自感带来的感觉呢？从而引出实验三。
为了更加直观地观察自感电流的方向,引入
思考 讨论 回答 总结
生对自感现象的产生原因及其规律有了系统的了解。
通过进一步提 问,加深学生对自感现象规律的认识,让学生明确自感电动势的特点和大小。
3、
图3
为了探究感应电流流过灯泡的方向和原电流方向是否相同,引出实验四。
4、
图4
实验三，并激发学生实验体验的好奇心与兴趣。介绍此电路图用到的电路元件。
引导学生理论推测实验现象。
学生亲身体验实验。
引导学生对现象进行分析。
断电后为什么同学们
会感觉到麻麻的呢？ (开关断开后,仍然有电源给灯泡提供电流) ，那谁充当了电源的角色? (是线圈)
磁场能够储存能量。 深入分析
开关断开瞬间,电流减小,线圈磁通量减小,线圈产生感应电动势阻碍电流的减小,线圈作
为电源向灯泡供电。 引导学生得出实验结论(感应电流总是阻碍
思考 讨论 回答 总结
【知识应用，拓展提高】 向学生展示如下生活实例:
自感电车、日光灯的镇流器、LC震荡电路；
含有电感的电路在断开时会产生： 电火花 油浸开关 液化气灶
液化气热水器打等
原电流的变化)
引导学生思考: 哪些实例利用了自感, 些实例防止了自感？
预防: 采用特制的安全开关；精密线绕电阻为了消除使用过程中电流变化引
起的自感现象，采用双线绕法； 含电感的电路
在断开时会产生电火花,油浸开关防止自感。
依据“从生活走向物理,从物理走向生活”课程改革的基本理念。我将引导学生把所学的自
感相关知识运用到生活中去。 【牛刀小试】
通过设置有陷阱的题
目，作为课堂内容的补充，引导学生认真审题
利用所学方法，分析实例
学以致用，作为课堂内容的补充，引导学生体
会认真审题的重要性
三、自感系数
提问:感应电动势的大小跟什么因素有关?
(感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。) 自感电动势的大小跟其它感应
(引导学生阅读教材P24第2、3段。) 理论分析表明:
E=L△I/△t 式中L称为线圈的
阅读
思考 理解
发挥学生的主体作用,充分调动了他们学习的积极性和热
情,启发学生思
电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引起的,故自感电动势的大小跟导体中电流
变化的快慢有关。
自感系数,简称自感或电感。自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数(有无铁芯有关。单位:亨利（H） 1H=103 mH=106 μH
维能力,培养学生独立思考的能力和自学能力,减轻学生课后作业负担,提高全体学生学习质量。
四、磁场的能量
图5开关断开瞬间, 灯泡
延迟熄灭。说明磁场能够储存
能量。
图6电路在开关断开瞬间，
同学们有一点麻麻的感觉，说
明磁场可以很好地储存能量。
图7，二极管的引入又可以展示瞬间感应电流方向的变化。
图5
由于此内容在讲述自
感现象时己经有所渗
透,故在此可以让学生
独立思考后交流讨论
完成分析过程。
通过实验探究，
总结 思考
理解
培养学生实践动手能力、逻辑分析能力。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
