石友仁

一、新課教學(xué)

【環(huán)節(jié)1】復(fù)習(xí)導(dǎo)入。展示教材P25例題、P27練習(xí)題，運(yùn)用楞次定律分析，集體回答感應(yīng)電流的方向。

【環(huán)節(jié)2】演示實(shí)驗(yàn)。利用線圈互感傳輸音頻信號(hào)。教師提前從實(shí)驗(yàn)室借來原副線圈，利用耳機(jī)插頭和鱷魚夾制作兩根連接線，一根連接手機(jī)和原線圈，另一根連接副線圈和擴(kuò)音器，用“小蜜蜂”充當(dāng)擴(kuò)音器。先將手機(jī)播放的音樂不經(jīng)過線圈，直接送入擴(kuò)音器發(fā)聲，證明信號(hào)正常。然后將手機(jī)輸出的音頻信號(hào)輸入原線圈，副線圈連接擴(kuò)音器。當(dāng)兩個(gè)線圈靠近時(shí)，擴(kuò)音器發(fā)聲響亮；當(dāng)兩個(gè)線圈逐漸遠(yuǎn)離時(shí)，擴(kuò)音器中的聲音逐漸變小，直至幾乎消失。本實(shí)驗(yàn)證明，利用兩個(gè)線圈之間的電磁感應(yīng)（互感）可以無線傳輸交變電流（或能量）。

雖然可以從網(wǎng)上搜索下載到相關(guān)視頻，但是在認(rèn)知新物理現(xiàn)象的教學(xué)中，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的信服度是視頻無法比擬的。在原理剖析、過程分解、熟練性訓(xùn)練等教學(xué)環(huán)節(jié)，適合運(yùn)用動(dòng)畫、視頻、模擬實(shí)驗(yàn)等信息技術(shù)。

【環(huán)節(jié)3】互感現(xiàn)象定義、應(yīng)用與防止。

定義：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)會(huì)在附近另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫作互感，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫作互感電動(dòng)勢(shì)。

展示老式分立元件收音機(jī)圖片，以磁棒天線說明互感現(xiàn)象的應(yīng)用，以中周的金屬外殼說明互感現(xiàn)象的防止。

【環(huán)節(jié)4】演示實(shí)驗(yàn)。斷電自感和通電自感。實(shí)驗(yàn)室配備有“自感現(xiàn)象演示器”，可分別演示斷電自感和通電自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象是最容易引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的好實(shí)驗(yàn)，斷電后兩個(gè)燈泡竟然還能繼續(xù)亮一段時(shí)間才熄滅，通電后兩個(gè)燈泡竟然不是同時(shí)變亮，這很容易激發(fā)學(xué)生的求知欲。

為了讓學(xué)生清晰直觀地理解自感現(xiàn)象的原理，這時(shí)候就要充分運(yùn)用信息技術(shù)。先展示并梳理電路圖，然后利用PPT動(dòng)畫演示電路中電流的流向，讓學(xué)生領(lǐng)悟“線圈總想維持原電流”的規(guī)律，并進(jìn)一步理解斷電自感現(xiàn)象在開關(guān)斷開前后燈泡中電流的方向是相反的。

【環(huán)節(jié)5】自感現(xiàn)象定義、應(yīng)用、防止。

定義：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)會(huì)在線圈本身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫作自感，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì)。

圖片展示線繞精密電阻結(jié)構(gòu)圖和液化氣灶電子點(diǎn)火原理圖，發(fā)動(dòng)小組討論二者的工作原理，分析二者如何應(yīng)用和防止自感現(xiàn)象。各小組分別推選代表回答，最后配合動(dòng)畫，師生把自感現(xiàn)象的規(guī)律再次歸納一遍：線圈總想維持原電流。

【環(huán)節(jié)6】自感系數(shù)、磁場(chǎng)的能量。運(yùn)用圖片對(duì)比和動(dòng)畫，展示自感電動(dòng)勢(shì)公式的推導(dǎo)過程，理解自感系數(shù)與線圈自身結(jié)構(gòu)（大小、形狀、匝數(shù)、是否有鐵芯）有關(guān)，學(xué)習(xí)電感的單位和電路圖符號(hào)。講授磁場(chǎng)有能量，自感現(xiàn)象的本質(zhì)是電能與磁場(chǎng)能在相互轉(zhuǎn)化。

二、課堂訓(xùn)練

針對(duì)通電自感和斷電自感，各訓(xùn)練一道題。第一題讓小組討論，老師選派一個(gè)小組代表作答。第二題讓學(xué)生獨(dú)立分析，老師指派幾名學(xué)生作答。解答完畢師生共同歸納自感現(xiàn)象的規(guī)律，完成知識(shí)的鞏固和運(yùn)用，并形成結(jié)論。

三、課堂小結(jié)

1.結(jié)論：自感線圈總想維持原電流，但并不能阻止電流的變化。

2.自感電動(dòng)勢(shì)：E=L，自感系數(shù)L的單位是亨利（H）。

3.自感現(xiàn)象中“閃亮”與“不閃亮”問題。

四、教學(xué)反思

高中物理學(xué)科涵蓋了“力電熱光原”等廣泛的知識(shí)面，物理教師既要在課堂上講授知識(shí)，還要運(yùn)用恰當(dāng)?shù)男率叫畔⒓夹g(shù)呈現(xiàn)知識(shí)，從而提升學(xué)生參與熱情。本課題組研究表明，在普通中學(xué)高中物理日常教學(xué)中，適時(shí)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)輔助教學(xué)，具有很好的可行性。

【注：本文系2021年廣東省基礎(chǔ)教育高中物理教研基地項(xiàng)目（珠海）研究成果】

責(zé)任編輯 鐘嘉儀