自感电火花小实验

2022-08-14

第一篇:自感电火花小实验

高考1977自感

毫无疑问,高考1977是50后,整整一代人的内心身处最澎湃沧澜的心声,30年前,他们从意气风发的青年学生,变成了痛苦的“知识青年”,不能再参加高考的“痛”经历了十年时间的磨打,最终降临在他们这一代人身上时,那已是种迟钝的麻木了。他们丧失城市户籍、中断学业、离开家庭、没有任何财产等最基本的社会身份,……也丧失了最基本的心灵温暖与关爱。

电影叙述的是东北某农场几个知青在1977年高考前后所发生的故事。在那个年代,他们已经被日复一日的单调劳动折磨得失去所有的希望,直到高考制度恢复,他们犹如黑暗中看到曙光。于是他们开始为命运搏击抗争,期间发生的友情亲情爱情,皆散发出人性的光芒。结局自然是欢喜的,甚至带着理想主义色彩,因为所有的矛盾都在互相理解中悄然冰融。这是电影刻意为之,把一段辛酸的历史变为回忆中的暖色。毕竟已经过去了30年时光,得益于1977高考的社会精英,回望那段时光,原来承受过的苦难蜕变成骄人的阅历,难免生出某种豪情——在他们的推动下,民族前进的车轮再次滚动起来。

这也使得我们观看这电影的时候,不由感叹:1977年的高考,作为历史的一页,已经翻过去了。现在高考已经持续了30几年,有许多人通过高考进入自己理想的大学。现在的我们复习时,环境是多么的好,复习的资料又是那么的齐全,然而,现在有的人复习的热情却不像以前。我们是否应该反省一下,我们读了这么多年的书是为了什么?是为了将来考上理想大学,再找到一分好的工作。如果我们现在整天的无所事事,那等到高考成绩下来时,我们就会后悔莫及了。所以,我们要向影片中的人一样,不畏任何的艰险和困难,为着自己的梦想一直拼搏。

在我们频频对高考质疑的今天,看看电影当中的人们对高考的期盼与感激,未尝不使得我们再一次反思,是我们要求的太多,还是高考制度本身有问题。

《高考1977》这部电影,大概是想通过1977年恢复高考这一消息在东北某农场发放前后,众知青、农场场长以及与这些知青相关的亲人们的思想、生活随之而发生的各种改变,以及在那个年代特殊的大环境下他们之间所产生的一系列矛盾,展示出1977年“高考恢复”这一历史事件在我国近代发展过程中的重大里程碑意义,说明这个改革对于我国近代人才、文化、知识、科技乃至经济等各个方面的重生、崛起与迅速发展的伟大作用,让我们再次充分认识到,一个国家的发展不能离开人才、知识、科学与文化的根本思想。一个人,不能没有文化,没有知识。一个民族,更需要文化、需要知识、需要科学。

高考,对于每一个在读大学的中国人来说都是一个难以释怀的历史名词,以其独特的经历印刻在人的心底。或许信息,或许悲伤,只因为因为这两个字,每个人的人生都在此发生了一系列变化。然《高考1977》带给我们的是一次深深地感动,在我们的内心深处都是一次史无前例的震撼!

那个年代的人对知识的渴望是无法用言语来表达的,那是在精神上一次纯粹的追寻,那是一种对命运的孜孜不倦的追求,那是一种对未来不屈的坚持。影片中最让我感动的是她们追逐火车时表现的那种执着。可以看出,导演也在此处大力的渲染气氛,镜头给的很足,给人以视觉上的震撼!

生活就像这部电影中说的一样,机遇都是为有准备的人的。不管处于什么样的的状态,人们不应该对生活失去希望,在任何时候人都应该保持一种积极乐观的态度,不断去追求卓越,不断去学习,不断地去求索!

在那历史的变革处,国家开始改变,开始天翻地覆的变化。在国家变迁的大背景下,围绕着“知青”的种种事情随之涌现。陈琼的父亲陈甫德开始冲破枷锁,为了女儿的命运;老迟坚持组织纪律、守旧而阻挡知青的命运;知青们的苦苦寻梦历程,为历史的变动而牵绊。

志愿报考和单位推荐的颠覆、青春的萌动和农场管理者思维的差异、渴望改变命运和家庭成分历史“斑点”之间的鸿沟是影片的主线,贯穿始终。

“让祖国进行挑选,要把文化水平最优秀的选拔出来上大学,只有这样才能鼓励青少年沿着正确的方向去做科研,打好攀登科学技术高峰的基础,为实现四个现代化贡献他们的聪明才智。”

影片中很多细节值得品味,上大学与工作挂钩,个人报名,通知投票,组织审查,旧有的模式局限了人才的发展,可是为了这个机会,即使是抗包出线,弱小的根宝还是义无返顾的去抗。

图书馆里的图书全被封条封存,向阳中学的革命委封的中学复习资料还是被陈甫德偷出来,拿给女儿为高考准备。

提到他们到农场8周年时,没有一个人高兴的起来,他们看似习惯了战天斗地的生活 ,其实每个人心中都有涌动的梦想。面对难得一遇的机会,即使困难重重,每个人都毫不犹豫的去努力拼搏、追求,即使是谣言也要去尝试。

传言、迟疑、猜测、激动……机遇的大门不再是一张薄而沉重的推荐表,而是向每个急于改变命运的知青打开了。 的却,地里的庄稼一耽误就是一年,可是那年代的高考一耽误就是11年,一代青年,一个民族,一个国家,被耽误了11年,带来的历史伤痛那是无可抹去.

特殊岁月里的激情燃烧,时代转折中的人性复苏.更重要的是他们对于知识的渴望,那种源于对改变命运的迫切追求,正是这样的执着,深深地震撼着我们.

国家与个人是紧密结合的,个人的发展离不开国家的进步.可是,如今的我们是否忘记了自己人生的责任,是否淡忘了对社会的,是否遗忘了国家对我们的使命召唤.

在我们频频对高考质疑的今天,看看电影当中的人们对高考的期盼与感激,未尝不使得我们再一次反思,是我们要求的太多,还是高考制度本身有问题。

第二篇:互感和自感教案

第6节互感和自感

一、教学目标

(一)知识与技能

1.知道什么是互感现象和自感现象。

2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。 3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。

(二)过程与方法

1.通过对两个自感实验的观察和讨论,培养学生的观察能力和分析推理能力。 2.通过自感现象的利弊学习,培养学生客观全面认识问题的能力。

(三)情感、态度与价值观

自感是电磁感应现象的特例,使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点

二、重点和难点

教学重点

1.自感现象。 2.自感系数。 教学难点

分析自感现象。

三、教学手段与策略

以“验为基础,过程为主线,变式为手段,思维为中心”的教学模式,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

四、课时安排 : 1课时

五、教学过程

(一)引入新课

提问:在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?

引起回路磁通量变化的原因有哪些?

(1)在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?

(2)当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢? 本节课我们学习这方面的知识。

(二)进行新课

1、互感现象

在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?请同学们用学过的知识加以分析说明。

当一个线圈中的电流变化时,它产生的磁场就发生变化,变化的磁场在周围空间产生感生电场,在感生电场的作用下,另一个线圈中的自由电荷定向运动,于是产生感应电动势。

当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感。互感现象产生的感应电动势,称为互感电动势。

利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此,互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。

变压器,收音机里的磁性天线。

2、自感现象

教师:我们现在来思考第二个问题:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?下面我们首先来观察演示实验。

[实验1]演示通电自感现象。

画出电路图(如图所示),A

1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A

1、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?(实验反复几次)

现象:跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。现象 提问: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。

电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L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。

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?

现象:S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭。 提问:为什么A灯不立刻熄灭?

当S断开时,L中的电流突然减弱,穿过L的磁通量逐渐减少,L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。L相当于一个电源,此时L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。

用多媒体课件在屏幕上打出i—t变化图,如下图所示. 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。

3.自感系数

自感电动势的大小决定于哪些因素呢?请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括,并回答有关问题。

自感电动势的大小决定于哪些因素?说出自感电动势的大小的计算公式。 自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成公式为

E =L

L叫自感系数呢,自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。

实验表明,线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大。另外,带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

自感系数的单位:亨利,符号H,更小的单位有毫亨(mH)、微亨(μH)

1H=103 mH

1H=106μH 4.磁场的能量

I成正比,与线圈的自感系数L成正比。写tI t提问:在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。

学生分组讨论。

师生共同活动:推断出能量可能存储在磁场中。

以上只能是一种推断,电磁场具有能量还需要进一步的实验验证。

教材最后一段说,线圈能够体现电的“惯性”,应该怎样理解?电的“惯性”大小与什么有关?

当线圈通电瞬间和断电瞬间,自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化,使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零,因此可以借用力学中的术语,说线圈能够体现电的“惯性”。线圈的自感系数越大,这个现象越明显,可见,电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。

(四)实例探究 自感现象的分析与判断

【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 正确选项为AD 【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

(1)因R1>R2,即I1

(2)因R1I2,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。

(五)反思总结,当堂检测 教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

六、板书设计 § 4.6互感和自感

一、互感现象

当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感。互感现象产生的感应电动势,称为互感电动势。

二、自感现象

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。

三、自感系数

自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 公式:E =LI tL叫自感系数,是用来表示线圈的自感特性的物理量。 (1)线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大。 (2)带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

自感系数的单位:亨利,符号H,更小的单位有毫亨(mH)、微亨(μH)

1H=103 mH

1H=106μH 四.磁场的能量

当堂检测

1、无线电技术的发展,极大地方便了人们的生活.在无线电技术中常有这样的要求:一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小,如图所示,两个线圈安装位置最符合该要求的是(

)

①②

③④

A.①

B.②

L

C.③

D.④

2、如图所示电路,线圈电阻不计,则 (

)

A、S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电 B、S保持闭合,A板带正电,B板带负电 C、S断开瞬间,B板带正电,A板带负电

D、由于线圈电阻不计,电容被短路,上述三种情况电容器两板都不带电

3、在下图电压互感器的接线图中,接线正确的是(

)

答案:1.D 2.D 3.B 巩固练习

1.下列关于自感现象的说法中,正确的是

(

)

A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大

2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是

(

) A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大 B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零 C.线圈中电流变化越快,自感系数越大

D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

3.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是

(

)

A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭 B.小灯立即亮,小灯立即熄灭

C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 4.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验是用来演示_____现象的。

5.如图所示的电路中,灯泡A

1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是

(

)

A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮 B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮 C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭 D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭 6.如图所示电路中,A

1、A2是两只相同的电流表,电感线 圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是

(

)

A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数 B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数 C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数

7.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则

(

)

A.电键S闭合时,灯泡D

1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮

B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮 C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭

D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭 参考答案:

1.ACD 2.D

3.A 4.b、a、自感(或断电自感)5.C 6.BD 7.AC

第三篇:《互感与自感》教学设计

高中物理课堂教学设计

选修3-2

第四章

电磁感应

4.6 自感和互感

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道什么叫互感现象,了解互感的应用与防止;

2.知道什么叫自感现象,理解它产生的机理和起到的作用; 3.能够判断自感电动势的方向,并会用它解释一些现象; 4.知道自感电动势大小的决定因素,知道自感系数的决定因素; 5.了解自感现象的利与弊及应用与防止。

二、过程与方法

1.通过一个动手实验,两个视频演示实验,观察、设计与分析,培养学生的观察能力、实验能力和探究能力;

2.通过亲身感受断电自感、互感的电压,加深对知识的理解。

三、情感态度价值观

1.通过师生之间、生生之间互动的过程,激发学生的探究热情,营造科研的氛围; 2.通过了解自感的应用与防止,体会物理知识与技术的融合之美。 【教学重点】

对自感现象的正确解释。 【教学难点】

感应电动势产生的原因是磁通量发生了变化。 【教学方法】

实验与理论探究;师生、生生互动。 【教学用具】

课件,多媒体辅助教学设备 【课时安排】

1课时。 【教学过程】

一、互感现象

1.通过法拉第的实验提出问题:两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?

2.通过学生自己思考,再给出互感的定义。

3.给学生提供实验器材通过自学书上的内容,自己设计动手做实验。 实验:

每小组4人发两组电池(每组3v),两个直铁棒,一个环形铁,四根导线,两个灵敏电流计 实验探讨:

通过所有小组的实验,统计归纳,总结出如何让感应电动势变大(或变小)。 4.提出问题让学生思考问题:

环形铁棒断开后产生的感应电动势与原来的大小是否相同?为什么?

5.举例说明生活中互感现象的应用:

变压器、收音机里的磁性天线等。

二、自感现象

1.提问:K接通瞬间,线圈L本身中会不会产生感应电动势?来引入自感。

演示实验(1)

演示实验(2)

通过对实验现象的分析,来理解自感现象的产生。

分析:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。

1.分析,引入自感的定义。

1)由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。 2)自感现象中产生的电动势叫自感电动势. 3)自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化。

注意:“阻碍”不是“阻止”,电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。

产生了自感电动势,那么如何判断其方向?

导体电流增加时,阻碍电流增加,此时自感电动势方向与原电流方向相反; 导体电流减小时,阻碍电流减小,此时自感电动势方向与原电流方向相同。

即:增反减同。

4)自感电动势的大小:

自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。 而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引起的,故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。

I E tEtE=LΔIΔt1.说明生活中互感现象的应用和防止

1)应用: 在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流器等。

2)防止:在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间,产生很高的电动势,形成电弧,在这类电路中应采用特制的开关。

5.理解双线绕法消除自感现象。 【课堂小结】

1.什么叫互感与自感;

2.自感现象满足楞次定律和法拉第定律。

【作业】

1.课本后习题。

2.思考题:

教师选择不同的线圈重新做断电自感实验两次,一次没有灯泡闪一下的现象,一次有灯泡闪了一下的现象,请说明灯泡是否闪一下由什么决定,为什么?

第四篇:《互感和自感》教学设计

1 教学设计说明

本节课是电磁感应现象在技术中的应用的特例,也是学生在认知上对电磁感应规律的进一步巩固与深化。教学中充分重视学生用原有的知识储备发现、总结新知识的探究过程。

本课主要采用创设情景实例让学生经历从生活走向物理的认识过程;做好自感现象实验培养学生观察能力,精心设计接近学生思维发展区的问题,充分发挥教师的组织者和引导者的作用,经历基本的科学探究过程,培养学生的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力;师生共同参与,课件展示互感和自感现象在现代生产和生活中的应用,让学生经历从物理走向社会,以开阔眼界和引起学生兴趣,为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。

2 教学目标

2.1 知识与技能

(1)通过实验,了解互感现象和自感现象,以及对它们的利用和防止。

(2)能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因,以及磁场的能量转化问题。

(3)了解自感电动势的计算式e=lδiδt,知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,并知道其单位。

2.2 过程与方法

(1)通过演示实验的观察、设计与分析,培养学生的观察能力、实验能力和利用已知知识进行探究未知规律的能力。

(2)通过亲身感受断电自感的强大电压,加深对知识的理解。

2.3 情感 态度 价值观

(1)通过师生之间、生生之间互动的过程,激发学生的探究热情,营造科研的氛围。

(2)体会物理知识与技术、经济和社会的互动作用,感悟利用辩证唯物主义的观点来分析问题。

教学重点:自感现象和自感系数。

教学难点:自感有关规律的认识。

教学方法:实验与理论探究;师生、生生互动。

课时安排:1课时。

课前准备:家用电磁炉1个,小灯泡和线圈,自制自感现象演示仪等。

3 教学过程

教学过程见表1。

引入:按照如图1所示,将与小灯泡组成闭合回路的线圈放在工作的电磁炉上,灯泡发光。

问:为什么灯泡发光了?

学生回答前,介绍所用的电流是变化的,展示电磁炉的内部结构――线圈。

观察好奇兴奋思考

用生活中的实例引入新课,体现从生活走向物理的理念。课堂联系生活,学生感到亲切,激发了学生的学习兴趣。

通过介绍、展示、引导,激发学生利用已知知识探究未知规律的欲望。

观察实验

感知现象

先组织学生分组讨论,请学生先回答问题,根据情况适时引导学生回忆感应电流产生的条件是什么?

问:感应电流产生的条件:

(1)闭合电路。

(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化。

引导学生回答:

电磁炉线圈中的电流变化→电磁炉线圈中电流激发的磁场变化→穿过与小灯泡组成闭合回路的线圈中磁通量发生变化→线圈上产生感应电动势→闭合回路产生感应电流→灯泡发光。

启发学生思维,让学生大胆说出自己的想法,从而了解学生的知识掌握情况,并根据实际适时调整和改进教学进程。

由浅入深,层层递进,引导学生动脑思考,培养学生的逻辑思维能力和口头表达能力。让学生根据所学的内容解决实际问题,感受成功的愉悦,增强求知欲。

进行新课

互感现象

一、互感现象

像上述实验,两个线圈之间并没有导线连接,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫做互感现象。互感现象产生的感应电动势,叫做互感电动势。

问:灯泡发光的能量哪里来的?

引导学生回答:变化的磁场是传递能量的介质。

小结:利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此,互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家阅读教材举例说明。

ppt展示相关图片。

问:当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场会在邻近的电路中激发出感应电动势,会不会在它本身激发出感应电动势呢?

通过教师的引导,使学生在观察的过程中思维得到启发。

自感现象

[实验1]

演示通电自感现象

二、自感现象

演示通电自感现象。

ppt展示电路图如图2所示,对照实物图如图3所示作说明。

发光二极管与没有极性的白炽灯不同,接上正向电压,当正向电流流过时才能发光,所需工作电流很小(有的仅零点几毫安),电流很小时小灯泡不发光。若接上反向电压,电流会更细小(微安级),并且不发光。

a

1、a2是规格完全一样的灯泡。闭合电键s,调节变阻器r,使a

1、a2亮度相同(a2支路在实验中的作用是充当参照物),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?(实验反复几次)

学生观察结果,如图4所示。支路d

2、d4发光二极管发光显示出电流方向,a1后变亮,a2立即变亮,最后两灯一样亮。

对学生的回答先不做评价,鼓励学生大胆的说出自己的想法。培养学生的表达能力和理论分析能力。

利用多媒体课件结合实物图,将抽象的物理情境清晰地展现出来,有利于学生直观感知。化抽象为具体,启发学生思维。

通过实验演示,培养学生观察、理解能力和实验探究能力。

[实验2]

演示断电自感现象

问:a1后变亮的原因是什么?(请学生分组讨论) 学生讨论,师生共同分析得到结论。

结合图5分析,电路接通时,通过线圈l的电流增大,该电流产生的磁场增强,穿过线圈l的磁通量增加,l中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍了l中电流的增加,即推迟了a1支路电流达到正常值的时间,使a1滞后一段时间才变亮。

问:如果电路断开时,通过线圈l的电流就减小,这时会出现感应电动势吗?感应电动势的作用是使线圈l中的电流减小得更快些还是更慢些?

问:在刚才的演示实验中,同学们有没有留意电路断开时的现象?

再次用图4所示实物图演示几次断电自感现象。还可播放录制的视频,以正常播放速度1/10播放,现象非常明显。

学生观察结果,如图6所示。d3支路二极管闪亮一下再熄灭,录制的视频以正常播放速度的1/10进行播放,显示d

2、a

1、a

2、d3都在发光。

问:d3支路二极管闪亮一下,说明流过a2的电流方向与断开前电流方向?原因是什么?

学生讨论,师生共同得到结论。

当s断开时,l中的电流突然减弱,穿过l的磁通量逐渐减少,l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。l相当于一个电源,产生了左负右正的自感电动势,与d

2、a

1、a

2、d3构成闭合回路,储存在磁场中的能量瞬间释放,使支路d3发光二极管闪亮一下。

引导学生归纳总结: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。自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。

观察到的现象、亲身经历的活动越多,对物理概念理解、规律的探究越容易。

总结让学生对自感现象的产生原因及其规律有了系统的了解。加深学生对自感现象规律的认识,启发学生用所学的内容解决分析实际问题的能力。

发挥学生的主体作用,充分调动了学生学习的积极性和热情,启发学生思维能力,培养学生独立思考的能力和自学能力。

自感系数

三、自感系数

问:感应电动势的大小跟什么因素有关?

(感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。)

自感电动势的大小跟其他感应电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引起的,故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。

(引导学生阅读教材p24第

2、3段。)

理论分析表明:e=lδiδt

式中l为线圈的自感系数,简称自感或电感。自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。l的大小跟线圈的形状、长短、砸数、有无铁芯有关,单位为亨利(h)。

1h=103 mh=106 μh

自感系数l的大小与线圈的砸数、有无铁芯有怎样的关系?师生共同参与“千人镇”小实验。电路图如图7所示(根据学生人数适当加1.5 v干电池节数)。

第1次先接线圈200砸,不放铁芯。

闭合开关s前,学生谈体验――“无感觉”;

闭合开关s后,学生谈体验――“无感觉”;

断开开关s瞬间,学生好像“无感觉”。

培养学生学以致用的能力,增长学生的见闻,强化学生对自感现象的认识,进一步突出重点、攻克难点。

尝试应用科学探究的方法和已有知识研究分析问题。培养学生独立学习的能力和习惯,开发学生的智力和创造力。

师生之间、生生之间互动的过程,激发学生的探究热情,营造科研的氛围。同时可消除学生一点心理戒备,活跃课堂气氛。

教学环节教学内容、教师活动学生活动设计说明

第2次接线圈400砸,不放铁芯,重复上面的操作,断开开关s瞬间,好像只有两边的两位同学有点感觉。

第3次接线圈400砸,放铁芯,重复上面的操作,断开开关s瞬间,学生突然受到电击――“双手迅速收回”。

学生根据这节课所学的知识解释现象原因。

四、自感现象在生活中的应用和防止

说明自感现象广泛存在。凡是有导线、线圈的设备中,只要有电流的变化都有自感现象存在,因此要充分考虑自感和利用自感。ppt展示生活中实例图片。

五、小结

(1)什么叫互感与自感。

(2)自感现象满足楞次定律和法拉第电磁感应定律。

六、作业

认真阅读教材,互感和自感现象在当代生活中有十分广泛的应用,课上我们只是介绍了一部分。课下请同学们通过多种途径调查互感和自感现象的应用都渗透到哪些领域,并从中选出一个你最感兴趣的应用做进一步的研究,写一篇小论文或自己的感悟和大家交流。

展示自感现象在生活中的应用和防止,让学生经历从物理走向社会,以开阔眼界和引起学生兴趣,认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响,为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。

第五篇:电火花加工

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生工或电蚀加工,英文简称EDM。

1943年,苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工,之后随着脉冲电源和控制系统的改进,而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。50年代初,改进为电阻-电感-电容等回路。同时,还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源,使蚀除效率提高,工具电极相对损耗降低。

随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源,使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。60年代中期,出现了晶体管和可控硅脉冲电源,提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗,并扩大了粗精加工的可调范围。

到70年代,出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源,在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面,从最初简单地保持放电间隙,控制工具电极的进退,逐步发展到利用微型计算机,对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。

进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。

在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。

紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。

在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。

工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。

工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。

按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导

的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。

电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。

电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。

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