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  3. 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

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

最全题库2022-08-02  39
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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