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阅读材料,根据要求完成教学设计任务。 材料:某高中物理教材“互感和自感”一节
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2022-08-02
52
问题
阅读材料,根据要求完成教学设计任务。 材料:某高中物理教材“互感和自感”一节有如下演示实验。 在图4.6—2的电路中,两个灯泡A1和A2的规格相同,A1与线圈1串联后接到电源上,A2与可变电阻R串联后接到电源上。 先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S。 重新接通电路。注意观察,在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。
按图4.6—4连接电路。先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。
任务:(1)说明教材所述“先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度”的实验设计意图。 (2)基于该实验,设计一个包含师生交流的教学方案。
选项
答案
解析
(1)实验设计意图:通过观察开关断开时灯泡的亮度,估计线圈1的自感电动势与回路中的感应电流大小的变化规律。 (2)教学方案如下: 教师:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢 下面我们来观察演示实验。
[实验1]演示通电自感现象。 教师:出示示教板,画出电路图(如图所示),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 (反复实验几次)学生:跟变阻器串联的灯泡A:立刻正常发光,跟线圈1串联的灯泡A1逐渐亮起来。 教师:为什么A1比A2亮得晚一些 试用所学知识(楞次定律)加以分析说明。 学生:分组讨论(可以提醒学生这时出现了新电源,电源在哪里 电动势方向又如何 )师生共同活动:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈1的磁通量逐渐增加.1中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍1中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。
[实验2]演示断电自感。 教师:出示示教板,画出电路图(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 学生:S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭。 教师:为什么A灯不立刻熄灭 学生:分组讨论(可以提醒学生这时出现了新电源,电源在哪里 电动势方向又如何 )师生共同活动:当S断开时,1中的电流突然减弱,穿过1的磁通量逐渐减少,1中产生感应电动势,方向与原电流方向相同,阻碍原电流减小。1相当于一个电源,此时1与A构成闭合回路,故A中还有一段持续电流。 灯A闪亮一下。说明流过A的电流比原电流大。 教师:用多媒体课件在屏幕上出示i-t变化图,如下图所示。 (师生共同活动:总结上述两个实验得出结论)导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 教师:自感现象有其有利的一面,也有其有害的一面。请同学们课下查阅资料,举出自感现象在电工技术和电子技术中有哪些应用,又有哪些需要避免的实例。
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