(教学设计)第2章 4 自感2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019).docxVIP

(教学设计)第2章4自感2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

(教学设计)第2章4自感2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

教学内容

第2章4自感，取自2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版2019），主要包括以下内容：自感现象的描述与解释，自感系数的定义及其影响因素，自感电动势的计算，自感在电路中的应用及实际例子分析。课程聚焦自感现象的本质理解，通过实验观察与理论推导，使学生掌握自感的基本概念，并能运用相关公式解决实际问题。

核心素养目标

教学难点与重点

1.教学重点

-自感现象的基本概念与原理，强调自感系数的定义及其物理意义。

-自感电动势的计算方法，包括法拉第电磁感应定律在自感中的应用。

-自感在电路中的作用，特别是它在稳压、滤波和定时中的应用实例。

2.教学难点

-自感系数的理解，学生需理解不同线圈的自感系数差异及其影响因素，如线圈的大小、形状、线径和匝数等。

-自感电动势方向的判断，学生需掌握楞次定律在判断自感电动势方向中的应用。

-自感电路的分析，难点在于如何将自感元件与电阻、电容等其他元件综合分析，理解其在不同电路条件下的行为和作用。例如，在RL电路中，如何分析电流的变化规律。

教学方法与策略

1.选择讲授与讨论相结合的教学方法，针对自感现象的理论知识，通过讲解和举例引导学生理解自感的基本概念和原理。结合小组讨论，让学生在交流中加深对自感系数和电动势的理解。

2.设计实验活动，组织学生进行自感现象的观察和测量，如通过RL电路实验，观察电流变化，使学生直观感受自感的作用。此外，采用案例研究，分析自感在实际电路中的应用，如电磁继电器等。

3.利用多媒体教学资源，如动画、视频等，展示自感现象及其在电路中的应用，提高学生的学习兴趣和效果。同时，设计互动问答环节，激发学生思考，巩固所学知识。

教学过程

第一环节：导入新课

（1）复习提问

同学们，我们在上一节课学习了法拉第电磁感应定律，请大家回忆一下，电磁感应现象的本质是什么？它遵循什么定律？（学生回答：电磁感应现象的本质是磁场与导体相互运动产生电动势；遵循法拉第电磁感应定律。）

（2）新课导入

很好，今天我们要学习的自感现象，也是一种电磁感应现象。它发生在同一个线圈中，当电流变化时，会产生额外的电动势，这个现象就是自感。那么，自感现象是如何产生的？它有哪些特点和应用呢？这就是我们这节课要探讨的内容。

第二环节：新课讲解

1.自感现象的描述与解释

（1）展示自感现象实验

首先，我给大家展示一个自感现象的实验。请大家注意观察实验现象，并思考这是如何发生的。（进行实验演示）

（2）学生观察与分析

实验中，当电流突然断开时，你们看到了什么现象？（学生回答：灯泡瞬间亮了一下。）这是因为电流的突然减小，导致线圈中的磁场减弱，根据法拉第电磁感应定律，会产生一个电动势，这个电动势的方向与原电流的方向相反，使得灯泡瞬间亮起。

（3）讲解自感现象

这个现象就是自感现象。自感现象是指导体电流变化时，其磁场也随之变化，从而在导体本身产生的电磁感应现象。

2.自感系数的定义及其影响因素

（1）自感系数的概念

自感系数是描述自感现象强弱的物理量，用L表示。自感系数的大小取决于线圈的几何形状、大小、线径和匝数等因素。

（2）影响自感系数的因素

同学们观察实验现象，思考自感系数与哪些因素有关？（学生回答：与线圈的匝数、大小、形状有关。）

3.自感电动势的计算

（1）自感电动势的计算公式

自感电动势可以用法拉第电磁感应定律来计算，即：

E=-L*(dI/dt)

其中，E表示自感电动势，L表示自感系数，dI/dt表示电流变化率。

（2）案例分析

现在，我们来分析一个实际的例子。假设一个线圈的自感系数为0.1H，当电流在1秒内从0变化到2A时，求自感电动势的大小。（学生计算：E=-0.1*(2-0)/1=-0.2V）

4.自感在电路中的应用

（1）自感的应用实例

自感在电路中有很多应用，如在稳压、滤波和定时等方面。接下来，我们通过一个案例来了解自感在电路中的应用。

（2）案例分析

这是一个简单的RL电路，当开关S闭合时，电流如何变化？当开关S断开时，灯泡是否会立即熄灭？为什么？（学生回答：电流逐渐增大，灯泡不会立即熄灭，因为线圈会产生自感电动势，阻碍电流的变化。）

第三环节：课堂小结

这节课我们学习了自感现象的描述与解释、自感系数的定义及其影响因素、自感电动势的计算以及自感在电路中的应用。通过学习，我们了解到自感现象是电磁感应的一种，它在电路中