【正文】 自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定 4．如圖 所示， L為一個(gè)自感系數(shù)大的自感線圈，開關(guān)閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是（ A） A．小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅 B．小燈立即亮，小燈立即熄滅 C．小燈逐漸變亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅 D．小燈立即亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅 六 、 課堂小結(jié) １ 、 自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化． ２ 、 自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān)，它總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化。 3．單位：亨利 符號(hào)： H 常用單位：毫亨（ mH） 微亨（μ H） （四）實(shí)例探究 【例 1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻 R 和自感線圈 L的電阻值都很小，接通 S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡 D 發(fā)光。即 E∝△ I／△ t寫成等式即： E=L△ I／△ t ，簡(jiǎn)稱自感或電感，用字母 L 表示。也可以說(shuō)線圈能體現(xiàn)電的慣性 6．自感的應(yīng)用與防止： 應(yīng)用：日光燈 防止：變壓 器、電動(dòng)機(jī) （ 三 ） 自感系數(shù) 問(wèn)題情景 ： 我們都知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān)，而自感現(xiàn)象中的自感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一種，那么就是說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)也應(yīng)正比于穿過(guò)線圈的磁通量的變化率，即： E∝△Φ／△ t， 而磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又正比于電流的強(qiáng)弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。這里我們知識(shí)一個(gè)合理的假設(shè)，有關(guān)電磁場(chǎng)能量的直接式樣驗(yàn)證，要在我們認(rèn)識(shí)了電磁波之后才有可能。 問(wèn)題情景：在圖 中 ,開關(guān)斷開后 ,燈泡的發(fā)光還能持續(xù) 一段時(shí)間 ,有時(shí)甚至比開關(guān)斷開前更亮 ,這時(shí)燈泡的能量是從哪里來(lái)的呢 ? 教師引導(dǎo)學(xué)生分析，電源斷開以后，線圈中電流不會(huì)立即消失，這時(shí)的電流仍然可以做功，說(shuō)明線圈儲(chǔ)存能量。 自感現(xiàn)象 ： 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn) 2（演示課本 P26 實(shí)驗(yàn)）斷電自感 先給學(xué)生幾分鐘時(shí)間看課本實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是回答課本思考與討論問(wèn)題。請(qǐng)學(xué)生分析現(xiàn)象原因。開始做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān) S，提示學(xué)生注意觀察現(xiàn)象 觀察到的現(xiàn)象：在閉合開關(guān) S 瞬間，燈 A2 立刻正常發(fā)光， A1 比 A2 遲一段時(shí)間才正常發(fā)光。 提出問(wèn)題：閉合 S 瞬間，會(huì)有什么現(xiàn)象呢？引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。是否此時(shí)也發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢 ？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 問(wèn)題情景： （ 互感中的能量 ） 另一電路中能量從哪兒來(lái)的？ 小結(jié)：互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路。 四． 教具準(zhǔn)備 通 、斷 電自感演示裝置 ，電池四節(jié)（帶電池盒）導(dǎo)線若干 五． 重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程 引入新課 問(wèn)題情景： ① 發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是什么？ ② 怎樣得到這種條件，也就是讓閉合回路中磁通量發(fā)生變化？ ③ 下面這兩種電路中當(dāng)電鍵斷開和閉合瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎？如果會(huì)發(fā)生，它們有什么不同呢？ （ 一 ） 互感現(xiàn)象 基本概念：① 互感： ② 互感現(xiàn)象： ③ 互感電動(dòng)勢(shì)： 互感的理解： （ 1）、如右圖斷開、閉合開關(guān)瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)嗎？（ 2）這是互感嗎？ 小結(jié)：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生與繞在 同一鐵芯上的兩個(gè)何相互靠近的電路之間。 會(huì)用自感知識(shí)分析，解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，并了解自感現(xiàn)象的利弊以及對(duì)它們 的防止和利用 （ 三 ） 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我更新，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的要求 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法 1．重點(diǎn)：自感現(xiàn)象及自感系數(shù) 2．難點(diǎn)： ① 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析 ② 通、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋 3．解決辦法： 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)電路和直觀的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的電磁感應(yīng)知識(shí)進(jìn)行分析、歸納，再利用電路中的并聯(lián)規(guī)律，從而幫助學(xué)生突破本節(jié)重點(diǎn)、排除難點(diǎn)。 （四）實(shí)例探究 【例 1】如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是（ AC） A．磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng) B．使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力 C．使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力 D．以上說(shuō)法都不對(duì) 【例 2】如圖所示，導(dǎo)體 AB 在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過(guò)，下列說(shuō)法中正確的是（ AB） A．因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) B．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的 產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān) C．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān) D．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的 【例 3】如圖所示，兩根相距為 L 的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿 ab、 cd 質(zhì)量均為 m，電阻均為 R，若要使 cd 靜止不動(dòng)，則 ab 桿應(yīng)向 上運(yùn)動(dòng)，速度大小為 _2mgR/B2L2_，作用于 ab 桿上的外力大小為 _2mg _ 鞏固練習(xí) 1．如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒 子的動(dòng)能將（ B） A．不變 B．增加 C．減少 D．以上情況都可能 2．穿過(guò)一個(gè)電阻為 lΩ 的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少 2Wb，則（ BD） A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少 2V B．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是 2V C．線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少 2A D．線圈中的感應(yīng)電流一定是 2A磁場(chǎng)變強(qiáng) 3．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， ab、 cd 兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度 v v2滑動(dòng)，如圖所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是（ C） A． v1＝ v2，方向都向右 B． v1＝ v2，方向 都向左 C． v1v2， v1 向右， v2 向左 D． v1v2， v1 向左， v2 向右 4．如圖所示，面積為 的 100 匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方問(wèn)垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為 B=（ 2+） T，定值電阻 R1=6Ω ，線圈電阻 R2=4Ω ，求： （ 1）磁通量變化率，回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（ 4V） （ 2） a、 b 兩點(diǎn)間電壓 Uab（ ） 5．如圖所示，在物理實(shí)驗(yàn)中，常用“沖擊式電流計(jì)”來(lái)測(cè)定通過(guò)某閉合電路的電荷量．探測(cè)器線圈和沖擊電流計(jì)串聯(lián)后，又能測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈匝 數(shù)為 n，面積為 S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為 R，把線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開始時(shí)線圈與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn) 180176。 如圖所示，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，試分析電路中的能量轉(zhuǎn)化情況。 一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。 3． C 端電勢(shì)高。 2．自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做感生電動(dòng)勢(shì)。這種由于 磁場(chǎng)的變化而激發(fā)的電場(chǎng)叫感生電場(chǎng) 。 （二）進(jìn)行新課 感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì) 投影教材圖 ，穿過(guò)閉會(huì)回路的磁場(chǎng)增強(qiáng)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。用 E 表示電動(dòng)勢(shì)，則： E=w/q 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 教學(xué)方法 討論法，講練結(jié)合法 教學(xué)手段 多媒體課件 教學(xué)活動(dòng) （一）引入新課 什么是電源？什么是電動(dòng)勢(shì)？ 電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)： 感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的認(rèn)知深度，同時(shí)提高學(xué)習(xí)物理的興趣。 感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．知道感生電場(chǎng)。 三、練 習(xí)與作業(yè) 一根沿東西方向的水平導(dǎo)線，在赤道上空自由落下的過(guò)程中，導(dǎo)線上各點(diǎn)的電勢(shì) A、東端最高 B、西端最高 C、中點(diǎn)最高 D、各點(diǎn)一樣高 如右圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓形線圈指向紙里， a、 b、 c、 d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方形，設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長(zhǎng)，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過(guò)程中 A、線圈中將產(chǎn)生 abcd 方向的感應(yīng)電流 B、線圈中將產(chǎn)生 adcb 方向的感應(yīng)電流 C、線圈中將產(chǎn)生感應(yīng) 電流的方向先是 abcd，后是 adcb D、線圈中無(wú)感應(yīng)電流 如右圖，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與一圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合。則 PQ兩極電勢(shì)差的絕對(duì)值為 V。 教學(xué)過(guò)程 一、基本知識(shí) 1．實(shí)驗(yàn)． (1)選舊干電池用試觸的方法 查明 電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系． 明確：對(duì)電流表而言，電流從哪個(gè)接線柱流入，指針向哪邊偏轉(zhuǎn)． (2)閉 合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的情況． a．磁場(chǎng)方向不變，兩次改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，如導(dǎo)體向右和向左運(yùn)動(dòng)． b．導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向不變，改變磁場(chǎng)方向． 根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況，分別確定出閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向． 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向都有關(guān)系．感應(yīng)電流的方向可以用右手定則加以判定． 右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向． (3)閉合電路的磁 通量發(fā)生變化的情況： 實(shí)線箭頭表示原磁場(chǎng)方向，虛線箭頭表示感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向． 分析： (甲 )圖：當(dāng)把條形磁鐵 N極插入線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反． (乙 )圖：當(dāng)把條形磁鐵 N極拔出線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電 流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同． (丙 )圖：當(dāng)把條形磁鐵 S極插入線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反． (丁 )圖：當(dāng)條形磁鐵 S極拔出線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同． 通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場(chǎng)一定阻礙原來(lái)磁通量的增加；凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場(chǎng)一定阻礙原來(lái)磁通量的減少．在兩種情況中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)都阻礙了原磁通量的變化． 實(shí) 驗(yàn)結(jié)論： 楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 說(shuō)明：對(duì)“阻礙”二字應(yīng)正確理解．“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通的變化，電路中的磁通量還是在變化的．例如：當(dāng)原磁通量增加時(shí)，雖有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的阻礙，磁通量還是在增加，只是增加的慢一點(diǎn)而已．實(shí)質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個(gè)原因．” 應(yīng)用 楞次定律 判定 感應(yīng)電流的 步驟 (四步走 )． (1)明確原磁場(chǎng)的方向； (2)明確穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少； (3)根據(jù)楞次定 律，判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向； (4)利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向． 推論：當(dāng)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)可用右手定則來(lái)判定，即大拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，大拇指指向?qū)Ь€的運(yùn)動(dòng)方向，則四指的指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向 二、例題分析 例 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈 M 相接，如圖，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線 ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。 教學(xué)難點(diǎn)： 楞次定律的理解及實(shí)際應(yīng)用。 2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體驗(yàn)了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的樂(lè)趣和美的享受，并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化“ 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯物主義觀點(diǎn)。 （二）過(guò)程與方法 1．通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再通過(guò)分析論證，歸納總結(jié)得出結(jié)論。 2．培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。一根長(zhǎng)度大于 2r 的導(dǎo)線 MN 以速度 v 在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑動(dòng)到右端，電路的固定電阻為 R，其余電阻不計(jì)，試求 MN 從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻 R 上的電流強(qiáng)度的平均值及通過(guò)的電量。 如左圖， 一邊長(zhǎng)為 a，電阻為 R 的正方形導(dǎo)線框，以恒定的速度 v 向右進(jìn)入以 MN 為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， MN 與線框的邊成 45?角，則在線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值等于 如圖，長(zhǎng)為 L 的金屬桿在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿逆時(shí)針?lè)较蚶@ o 點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若角速度為 ?，則桿兩端 a、 b 和 o 間的電勢(shì)差 U a o= 以及 Ubo= 半徑為 10cm、電阻為 ?的閉合金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂 直于圓環(huán)所在平面，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B從零開始隨時(shí)間 t成正比增加時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流