3、 教材的难点
对两种效应的理解:
热效应及其表现:涡流损耗。例真空冶炼炉、变压器铁芯。双重性。
机械效应及其表现:电磁阻尼和电磁驱动
2、 教材的重点
知道涡流是如何产生的,知道涡流对我们有不利和有利的两方面,以及如何利用和防止。
知道电磁阻尼和电磁驱动。
1、省教学要求:
本节老教材上是选学的内容,而新教材上是必修内容。可见新教材更注重与实际的联系,重视对现象的解释,对结果的推测。教材中给出了若干的实例,及“做一做”、“思考与练习”,要求学生多想,多说,开放思维。
6、 教学资源
(1)教材中值得重视的题目
[例1]如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。则 ( )
A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗
解析:因R、L阻值很小,在电路甲中,线圈L与灯泡D串联,L中电流很小,断开S时自感电动势较小,自感作用使D与L中的电流值从S接通稳定后开始减小,D将逐渐变暗,而不是立即熄灭。在电路乙中,L与D、R并联,稳定时L中电流比D中电流大,断开S的瞬间,L中电流从开始的稳定值逐渐减小,所以断开瞬间,通过灯泡D的电流变大,D将变得更亮,然后渐渐变暗。正确选项为AD
点评:S接通后电路稳定,比较L与D中电流大小,S断开后,因自感作用L、D、R构成回路有电流,判断D变暗还是变亮,关键是看S断开后从L流到D中的电流比D中原来(S未断开时)的电流是大还是小。
[例2]如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。电键K原来是合上的,在K断开后,分析:
(1)若R1>R2,灯泡的亮度怎样变化?
(2)若R1<R2,灯泡的亮度怎样变化?
解析:灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。
K断开后,原来电源提供给小灯泡的电流立即消失,但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡,使小灯泡逐渐变暗到熄灭。
(1)因R1>R2,即I1<I2,所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,再逐渐变暗到最后熄灭。
(2)因R1<R2,即I1>I2,小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1(方向相反),然后再渐渐变小,最后为零,所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮,再逐渐变暗到熄灭。
点评:(1)若是理想线圈,即直流电阻为零。
①L与灯泡串联时,通过灯泡的电流与L中电流始终同步,因而不能突变。
②L与灯泡并联时,通过灯泡的电流与L中的电流在电路接通时不同步,即灯丝中电流突变到最大再渐渐变小到零,而L中电流从零逐渐增大到最大;断开电路时,L因自感而对灯丝供电,使灯丝中的电流从零突变到原来L中的电流值,再渐渐变为零。
(2)当L与灯丝并联且L的电阻不为零时,接通电源时灯丝中电流突变为最大,再慢慢减小,而L中的电流由零开始逐渐增大到稳定;稳定后L和灯丝中都有电流,因而灯不会熄灭。
断开电源时:要讨论RL=R灯、RL>R灯、RL<R灯时,电流变化情况。
(2)教材中的思想方法:
本节介绍自感现象和互感现象,主要是为了说明它们在生产和生活中的应用,突出了科学与技术、科学与社会之间的关系,培养学生理论联系实际的能力。
第七节 涡流
5、 学生的易错点
自感现象在电子电路中对电流的影响
4、 教材的疑点
自感系数的影响因素;
自感现象在电子技术中对电流的影响规律;
自感与互感现象中有关能量的转移和转化。
分析自感现象
教材对自感现象的要求比较高,内容涉及到自感对电路电流的影响,自感系数、自感电动势等内容也有要求。
(1)自感现象 (2)自感系数
1、 省教学要求
通过实验了解互感和自感现象。
了解自感系数,知道自感系数的单位。
6、教学资源:
(1)教材中值得重视的题目:
[例1] 如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场
B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力
C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力
D.以上说法都不对
答案:AC
[例2]如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( )
A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关
C.动生电动势的产生与电场力有关
D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
解析:如图所示,当导体向右运动时,其内部的自由电子因受向下的洛仑兹力作用向下运动,于是在棒的B端出现负电荷,而在棒的 A端显示出正电荷,所以A端电势比 B端高.棒 AB就相当于一个电源,正极在A端。
答案:AB
[例3]如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab杆应向_________运动,速度大小为_______,作用于ab杆上的外力大小为____________
答案:向上 2mg
[例4]如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是( )
A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的
B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的
C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的
D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的
答案:AD
教材对电动势的概念做了较为深入的分析,目的是加强“通过做功研究能量”这个思想。本章关于感生电动势和动生电动势的讨论是这一思想的延续。学习这一节时,着眼点应该放在感生电场和洛伦兹力这两点上;前者是为电磁波作准备,后者是对前面知识的复习。
第六节 互感与自感