《互感和自感》教学设计
一、教学设计思路
“自感和互感”是人教版选修3-2第4章《电磁感应》第6节的内容，两者是电磁感应现象的两个重要实例，本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。
本节课为了让学生经历必要的认知过程，尝试利用“延迟判断”的探究教学策略，适当改进演示实验，变陈述性问题为设计性问题，让学生积极参与物理规律的发现和推理过程，主要的特色体现在以下几个方面：
1．对于“互感”的教学，从能量和信息两个角度引出互感及其应用，充分激发学生探索规律的积极性。
2．对于“自感”的教学，采用“积木式”的结构，在教学过程中随着问题的展开，逐步“装备”其实验装置，让学生在质疑、猜测和不断探究中了解实验中发生的物理过程。
二、前期分析
本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分，是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的，是电磁感应现象具体运用的两个实例。因此，对互感、自感现象的研究，既是对电磁感应规律的巩固和深化，也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。同时，互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系，因此，学习该部分知识有着重要的现实意义。
学生已经学习了分析电路结构，知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向，以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律，已经学会对互感现象的分析，但头脑中没有互感这个概念，也没有意识到当线圈通过变化的电流时，线圈本身也会产生电磁感应现象。学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。
学生已经具备一定的探究、合作学习的能力，已经掌握了一定的科学方法和实验技能。
重点与难点：
1．教学重点：自感现象和自感系数。
2．教学难点：分析自感现象产生的原因和特点。
三、教学目标
1．知识与技能
（1）知道互感和自感现象。
（2）能够利用电磁感应有关规律分析断电、通电时自感现象的原因。
第四章电磁感应第六节互感和自感自感现象专题同步专项训练习题集
【知识梳理】
1．自感现象：
由于线圈本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。当一个线圈中的电流变化时，在这个线圈中产生感应电动势叫做自感电动势。
2．自感现象实验：
［实验1］
通电自感现象
如图所示电路图中，A1、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？
［实验2］
断电自感现象
如图所示接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？
总结上述两个实验得出结论
（1）自感电动势的规律
自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化。
（2）自感电动势的方向
自感电动势的方向也就是自感电流的方向。当线圈中的电流增大时自感电流的方向与原电流的方向相反；当线圈中的电流减小时线圈中的电流与原电流的方向相同。
（3）自感电动势的大小及其表达式
自感电动势与电流的变化率成正比。表达式为E=Lt 其中L为自感系数，线圈越长越粗匝数越多和有铁芯的线圈自感系数就越大。
3．磁场的能量
自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有时，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中，电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能。
【同步训练】
1．关于自感现象，下列说法正确的是( )
A．自感电流一定和原来的电流方向相反
B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大
C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大
D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大
2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大
B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的性质及有无铁芯决定
第6节 互感和自感
一、自感
1．自感现象：由于导体自身电流的变化而产生的 叫做自感现象。
2．自感电动势
（1）定义：在自感现象中产生的电动势；
（2）方向：当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向 ；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向 ；
（3）作用：总是阻碍导体中原电流的变化，只是延缓了过程的进行，但不能使过程 ，其大小与电流的变化率成 。
3．线圈的自感系数
（1）线圈的自感系数跟线圈的横截面积、长度、 等因素有关，线圈的横截面积 、线圈越长、匝数越多，它的自感系数就 ，另外，有铁芯时线圈的自感系数要比没有铁芯时大得多。
（2）单位：亨，符号：H，1 mH= H，1 μH= H。
二、互感
1．如图所示的电路中，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
的磁场会使另一个线圈中产生 ，这种现象叫做互感。
2．互感电动势
在互感现象中产生的电动势叫做 。
说明（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的 之间。
（2）互感现象可以把能量由一个电路传递到另一个电路。 2 3．应用与危害
（1）应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的。
（2）危害：在电力工程和电子电路中，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。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。
电磁感应现象 相反 相同 停止 正比 匝数 越大 越大 10–3 10–6
变化 感应电动势 互感电动势 电路
通电自感与断电自感比较
通电自感 断电自感
电路图
器材要求 A1、A2同规格，R=RL，L较大（有铁芯） L很大（有铁芯）
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- 1 - / 13 第6节互感和自感
1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。
2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3．自感电动势的大小为E＝LΔIΔt，其中L为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象
1．定义
两个相互靠近的线圈，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的现象。产生的电动势叫做互感电动势。
2．应用
互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3．危害
互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数 word
- 2 - / 13 1．自感现象
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势
由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小
E＝LΔIΔt，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H。
4．自感系数大小的决定因素
自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量
1．自感现象中的磁场能量
(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。
2．电的“惯性”
自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判
(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。(×)
(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。(√)
