小學(xué)語文微課教案

課題：《自感現(xiàn)象渦流》導(dǎo)學(xué)案。

課題：《自感現(xiàn)象渦流》導(dǎo)學(xué)案
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.了解什么是自感現(xiàn)象、自感系數(shù)和渦流，知道自感系數(shù)大小的因素。
2.了解自感現(xiàn)象和渦流的利用及其危害的防止。
3.初步了解日光燈、電磁爐等家用電器的工作原理。
【自主導(dǎo)學(xué)】
一、自感現(xiàn)象
1、回顧：在做3.1-5（右圖）的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢?！ジ小?br> 思考：線圈A中電流的變化會(huì)引起線圈A中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢嗎？

2、自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
3、自感現(xiàn)象對電路的影響——觀察兩個(gè)實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)一：開關(guān)閉合時(shí)的自感現(xiàn)象
要求和操作：
A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？
現(xiàn)象：
分析：
接通電路的瞬間，電流增大，穿過線圈的磁通量也增加，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由楞次定律可知，它將阻礙原電流的增加，所以A1中的電流只能逐漸增大，A1逐漸亮起來。線圈中出現(xiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢只是阻礙了原電流的變化（增加），而非阻止，所以雖延緩了電流變化的進(jìn)程，但最終電流仍然達(dá)到最大值，A1最終達(dá)到正常發(fā)光．

演示實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)斷開時(shí)的自感現(xiàn)象
按圖連接電路。開關(guān)閉合時(shí)電流分為兩個(gè)支路，一路流過線圈L，另一路流過燈泡A。燈泡A正常發(fā)光。把開關(guān)斷開，注意觀察燈泡亮度
要求：線圈L的電阻較小
現(xiàn)象：
分析：
電路斷開時(shí)，線圈中的電流減小而導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙原電流的減小，L中的電流只能從原值開始逐漸減小，S斷開后，L與A組成閉合回路，L中的電流從A中流過，所以A不會(huì)立即熄滅，而能持續(xù)一段發(fā)光時(shí)間．

用電路圖分析實(shí)驗(yàn)二
結(jié)論：
1．導(dǎo)體中電流變化時(shí)，自身產(chǎn)生，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢原電流的變化．
2．自感現(xiàn)象：，叫做自感現(xiàn)象．
3．自感電動(dòng)勢：，叫做自感電動(dòng)勢．

注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。
二、電感器自感系數(shù)
1．電感器：電路中的線圈又叫電感器。
2、自感系數(shù)L：
（1）描述電感器的性能的，簡稱自感或電感。
（2）L大小影響因素：由線圈所決定，與線圈是否通電無關(guān)．它跟線圈的、、、等因素有關(guān)，線圈越，單位長度上的匝數(shù)越，截面積越，自感系數(shù)就越，有鐵芯時(shí)線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要得多．
3、電感器的特性：阻礙電流的，對交流電有阻礙作用。
4、上節(jié)學(xué)到的變壓器，實(shí)際上也是電感器。
三、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止
1．應(yīng)用：在各種電器設(shè)備、電工技術(shù)和無線電技術(shù)中應(yīng)用廣泛。如日光燈電子鎮(zhèn)流器中，有電阻器、電容器、電感器件

2．危害：在切斷自感系數(shù)很大，電流很強(qiáng)的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢，形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān)，精密電阻可采用雙線并繞來清除自感現(xiàn)象．

四、渦流及其應(yīng)用
1．變壓器在工作時(shí)，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢外，變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
一般來說，只要空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流
2、應(yīng)用：
（1）新型爐灶——電磁爐。
（2）金屬探測器：飛機(jī)場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。

3、防止：鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊成。
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【小結(jié)】
一、自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生
的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
二、兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：開關(guān)閉合和斷開時(shí)的自感現(xiàn)象。
電路圖、要求、操作、現(xiàn)象、原因分析
三、電感器：在電路中，線圈又叫電感器。
四、自感系數(shù)L：
1、描述電感器的性能的，簡稱自感或電感。
2、L大小影響因素：由線圈本身的特性所決定，與線圈是否通電無關(guān)．它跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關(guān)，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，自感系數(shù)就越大，有鐵芯時(shí)線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大得多．
五、電感器的主要作用：阻礙電流的變化，對交流電
有阻礙作用
六、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止
1．應(yīng)用：在各種電器設(shè)備、電工技術(shù)和無線電技術(shù)中
應(yīng)用廣泛。
2．危害：在切斷電路的瞬間，形成電弧。不安全。
七、渦流及其應(yīng)用、防止。

【課堂練習(xí)和課外作業(yè)】
課堂練習(xí)：P69問題與練習(xí)1-5
課外作業(yè)：P69問題與練習(xí)1、2、4

延伸閱讀

自感現(xiàn)象及渦流

高二物理學(xué)案12（必修班）
五、高壓輸電自感現(xiàn)象及渦流
一、知識梳理
1、如何減小電能輸送的損失
1）2）
思考與討論：
一臺電動(dòng)機(jī)，輸出的功率為1000KW，所用輸電導(dǎo)線的電阻是10Ω，當(dāng)發(fā)電機(jī)接到輸電線路的電壓分別為5KV，50KV時(shí)，分別計(jì)算
（1）導(dǎo)線上的電流
（2）在導(dǎo)線上損失的電功率

結(jié)論：
2、電網(wǎng)供電：
1）定義：將多個(gè)電廠發(fā)的電通過輸電線、變電站連接起來，形成全國性或地區(qū)性輸電網(wǎng)絡(luò)，這就是電網(wǎng)
2）電網(wǎng)供電的作用
A可以在一些能源產(chǎn)地使用大容量的發(fā)電機(jī)組，減少發(fā)電設(shè)施的重復(fù)建設(shè)，降低運(yùn)輸一次能源的成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益
B可以保證發(fā)電和供電系統(tǒng)的安全與可靠，調(diào)整不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電的質(zhì)量
C使用電網(wǎng)，可以根據(jù)火電、水電、核電的特點(diǎn)，合理的調(diào)度電力，使電力供應(yīng)更加可靠、質(zhì)量更高
3、自感電動(dòng)勢總要阻礙導(dǎo)體中，當(dāng)導(dǎo)體中的電流在增大時(shí)，自感電動(dòng)勢與原電流方向，當(dāng)導(dǎo)體中的電流在減小時(shí)，自感電動(dòng)勢與電流方向。
4、線圈的自感系數(shù)與線圈的、、等因素有關(guān)。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)就越。除此之外，線圈加入鐵芯后，其自感系數(shù)就會(huì)。
5、自感系數(shù)的單位：，有1mH=H,1μH=H。
二、例題分析
例1、利用超導(dǎo)材料可實(shí)現(xiàn)無損耗輸電，現(xiàn)有一直流電路，輸電總電阻為0.4Ω，它提供給用電器的電功率為40kw，電壓為800V，若用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜代替原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（）
A、1kwB、1.6×103kw
C、1.6kwD、10kw

三、課后練習(xí)
1、中央電視臺《焦點(diǎn)訪談》多次報(bào)道某些邊遠(yuǎn)落后農(nóng)村電價(jià)過高，農(nóng)民負(fù)擔(dān)過重，其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化，近來進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)改造，為了減少選距離輸電的損耗而降低電費(fèi)價(jià)格，可采取的措施有（）
A、提高輸送功率
B、增大輸送電流
C、提高輸送的電壓
D、減小輸電導(dǎo)線的橫截面積

2、遠(yuǎn)距離輸電中，發(fā)電廠輸送的是功率相同，如果分別采用輸電電壓為U1=110Kv輸電和輸電電壓主U2=330Kv輸電，則兩種情況中，輸電線上通過的電流之比I1；I2等于（）
A、1/1B、3/1C、1/3D、9/1

3、線圈的自感系數(shù)大小的下列說法中，正確的是（）
A、通過線圈的電流越大，自感系數(shù)也越大
B、線圈中的電流變化越快，自感系數(shù)也越大
C、插有鐵芯時(shí)線圈的自感系數(shù)會(huì)變大
D、線圈的自感系數(shù)與電流的大小、電流變化的快慢、是否有鐵芯等都無關(guān)

4、水電站向小山村輸電，輸送電功率為50kw，若以1100V送電，線路上電功率損失10kw，若以3300v送電，線路上電功率損失可降至多少千瓦？

《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》教案設(shè)計(jì)

《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》教案設(shè)計(jì)

【教學(xué)目的】
1.通過邏輯推理和對實(shí)驗(yàn)的觀察和分析，使學(xué)生在電磁感應(yīng)知識的基礎(chǔ)上理解自感現(xiàn)象的產(chǎn)生的它的規(guī)律，明確自感系數(shù)的意義和決定條件
2.通過對兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀察和討論，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析推理能力
3.日光燈的原理
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn)：使學(xué)生在掌握了自感現(xiàn)象與電磁感應(yīng)現(xiàn)象統(tǒng)一性的基礎(chǔ)上，把握自感現(xiàn)象的特點(diǎn)。
難點(diǎn)：斷電自感現(xiàn)象中，燈泡突然閃亮一下學(xué)生很難理解，是教學(xué)中的難點(diǎn)。
【教具】電源(6V)、導(dǎo)線、帶閉合鐵芯的線圈、電鍵、燈泡，相關(guān)的教學(xué)視頻等
【教學(xué)過程】
復(fù)習(xí)引入
師：上節(jié)課提到了幾種不同形式的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，你們認(rèn)為引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象最重要的條件是什么？
生：穿過電路的磁通量發(fā)生變化
師：對！不論采用什么方式，只要能使穿過電路的磁通量發(fā)生變化，均能引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(一)自感現(xiàn)象
1.揭示現(xiàn)象，提出問題
[實(shí)驗(yàn)]：6V電源，A、B為裸露銅線，L為帶閉合鐵芯的線圈

提出問題：在A、B觸點(diǎn)斷開瞬間，A、B間的高壓從何而來？
2.分析現(xiàn)象，建立概念
在上圖所示的電路中，當(dāng)電鍵搭接后，線圈中存在穩(wěn)定的電流I，線圈內(nèi)部鐵心中存在很強(qiáng)的磁場，穿過線圈的磁通量很大；在電鍵斷開瞬間，在很短的時(shí)間內(nèi)，線圈中的電流迅速減小到零，穿過線圈的磁通量也迅速減小到零，磁通量的變化量雖然不是很大。但由于時(shí)間很短，在電鍵由接通至斷開瞬間，對于線圈來說，在線圈上產(chǎn)生了很高的感生電動(dòng)勢，這就是引起試驗(yàn)學(xué)生強(qiáng)烈觸電感覺的高壓的來源。
上述現(xiàn)象屬于一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其中穿過電路磁通量的變化是由于通過導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而引起的。
這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，叫做自感電動(dòng)勢。
3.演示現(xiàn)象，強(qiáng)化概念

總結(jié)1：電路接通時(shí)，電流由零開始增加，L支路中感應(yīng)電流方向與原來電流方向相反，阻礙電流的增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間(見上左圖)。啟發(fā)學(xué)生說出這時(shí)L相當(dāng)于瞬時(shí)電源(將原電流方向及自感電流的方向在圖中標(biāo)出)
問：如果不斷地用手按動(dòng)S，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？
(燈1始終達(dá)不到正常發(fā)光亮度)加快按動(dòng)頻率，又有什么現(xiàn)象？(燈1逐漸變得更暗)思考這是什么原因？
總結(jié)2：S斷開，電源切斷，但燈不僅不立刻熄滅，反而產(chǎn)生了更強(qiáng)的延時(shí)電流，這是為什么？提醒學(xué)生，這時(shí)一定又出現(xiàn)了新電源，這個(gè)電源在哪里？電動(dòng)勢的方向如何？

S斷開時(shí)，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，方向與原來電流方向相同，阻礙電流的減小。L相當(dāng)一瞬時(shí)電源，此電源與燈A形成回路(在圖中畫出電流方向)，故燈A還有一段時(shí)間的持續(xù)電流。燈A比原來更亮地一閃，說明這瞬間電流比原來電流大。顯然這是由L產(chǎn)生的。原來L支路中電流iL比A支路中電流iA大很多(如上右圖)，S斷開時(shí)，iA立即減為零，而iL由原原值逐漸減為零，推遲了減到零的時(shí)間，可見在一段時(shí)間內(nèi)，流過A的電流還大于原來的電流iA，故而發(fā)出更亮的光。
自感電動(dòng)勢的方向總是阻礙原來電流的變化。
自感現(xiàn)象既然也是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)然仍然遵守楞次定律，即自感電動(dòng)勢的方向總是阻礙原來電流的變化。
4.觀看視頻，強(qiáng)化理解
通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻讓學(xué)生理解通電及斷電自感中電路電流的變化情況，加深對自感現(xiàn)象的理解。
5.自感系數(shù)
演示“千人震”實(shí)驗(yàn)，折掉鐵芯，觸電感覺消失，說明線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢還與線圈本身有關(guān)。
(1)自感系數(shù)反映了線圈對電流變化阻礙作用的大小，不同線圈，自感系數(shù)不同，它由線圈本身決定(S、n、密集、鐵心)
(2)單位：享利
(3)大?。?br> (二)日光燈的主要組成
日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器組成。
分別將燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器的實(shí)物模型展示在投影儀上，對其結(jié)構(gòu)及其原理進(jìn)行講解。
教師出示碎日光燈，如圖，向?qū)W生介紹燈管的構(gòu)造及發(fā)光原理。

教師講解：燈管內(nèi)充有微量的惰性氣體(如：氬)和稀薄的汞蒸氣，兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見光。
教師說明：①管內(nèi)所充氣體不同、管壁所涂的熒光粉不同，發(fā)光的顏色就不同；②日光燈開始點(diǎn)燃時(shí)，要激發(fā)汞蒸氣導(dǎo)電需要一個(gè)高出電源電壓很多的電壓，而正常發(fā)光時(shí)，燈管的電阻變得很小(因?yàn)闅怏w導(dǎo)電的電阻小)，只允許通過不大的電流，這時(shí)要求加在燈管上的電壓低于電源電壓。（通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻讓學(xué)生直觀的了解）
教師出示拆開的鎮(zhèn)流器，如圖，向?qū)W生介紹鎮(zhèn)流器的構(gòu)造——是一個(gè)帶鐵芯的線圈，自感系數(shù)很大。

教師出示拆開的起動(dòng)器，如圖，要求學(xué)生觀察并總結(jié)啟動(dòng)器的主要構(gòu)造：
啟動(dòng)器主要是一個(gè)充有氖氣的小玻璃泡，里面裝有兩個(gè)電極，一個(gè)是靜觸片，一個(gè)是由兩個(gè)膨脹系數(shù)不同的金屬制成的U形動(dòng)觸片。

教師演示雙金屬片受熱彎曲的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)講述溫度升高時(shí)，動(dòng)觸片與靜觸片接通的原理。
平常動(dòng)觸片與靜觸片之間不接觸，有小縫隙，雙金屬片受熱時(shí)，兩金屬片膨脹程度不同，下層的膨脹大一些，使U形動(dòng)觸片稍伸開一點(diǎn)，與靜觸片接觸。
教師說明：啟動(dòng)器中與動(dòng)、靜觸片并接的電容器只是起一個(gè)使動(dòng)、靜觸片在分離時(shí)不產(chǎn)生火花，以免燒壞觸點(diǎn)。即使沒有電容器，啟動(dòng)器也能工作。
(三)電路連接
教師利用投影儀出示日光燈的電路連接圖。如圖。

(四)日光燈的工作過程
引導(dǎo)學(xué)生分析并掌握日光燈工作的全過程。
1.K閉合，啟動(dòng)器的動(dòng)、靜觸片先接通，后分離。
K閉合時(shí)，電源將電壓加在起動(dòng)器兩極間，使氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生熱量使U形動(dòng)觸片膨脹伸長，與靜觸片接通。于是在鎮(zhèn)流器線圈和燈管的燈絲間有電流通過。電路接通后，起動(dòng)器的氖氣停止放電，U形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩觸片分離，電路自動(dòng)斷開。
2.啟動(dòng)器的動(dòng)、靜觸片分離的瞬間，鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高壓并與電源電壓一起加在燈管的兩燈絲間，使燈管中的汞蒸氣導(dǎo)電，氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出的紫外線，使涂在管壁的熒光粉發(fā)出柔和的可見光。
3.日光燈啟動(dòng)后，鎮(zhèn)流器由于自感作用使加在燈管上的電壓低于電源電壓，使燈管正常工作。
日光燈點(diǎn)燃后，只允許通過不大的電流。由于燈管正常工作時(shí)，因?yàn)槭菤怏w導(dǎo)電，電阻小，故要求加在燈管兩端的電壓不能太大(低于電源電壓220V)。日光燈用交變電源供電，正常工作時(shí)，在鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流變化，鎮(zhèn)流器等效于一個(gè)大電阻并與一個(gè)小電阻(燈管)串聯(lián)在220V的電源電壓兩端，使燈管兩端所加的電壓較小而正常工作。
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)鎮(zhèn)流器在日光燈工作過程中的作用：
(1)啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓。(2)正常工作時(shí)，降壓限流。
要求學(xué)生思考下面的問題并作出回答。
問題1.日光燈的可見光是誰發(fā)出呢？是不是汞蒸氣發(fā)出？
問題2.日光燈為什么能節(jié)電?
學(xué)生回答：
1.汞蒸氣導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見光。不是汞蒸氣發(fā)出。
2.日光燈由于靠離子導(dǎo)電，電阻很小，故電流的熱效應(yīng)很小，這樣日光燈能節(jié)約電能。
五、小結(jié)
●自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因--由于通過導(dǎo)體本身電流的變化；自感電動(dòng)勢的作用--阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。
●自感系數(shù)的決定因素和單位。
●日光燈的結(jié)構(gòu)和工作原理。

隨機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)案

§3.1.1第1課時(shí)隨機(jī)現(xiàn)象
學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.體會(huì)確定性現(xiàn)象與隨機(jī)現(xiàn)象的含義；
2.了解必然事件、不可能事件及隨機(jī)事件的意義；
3.了解隨機(jī)事件發(fā)生的不確定性及頻率的穩(wěn)定性.
學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：事件的分類.
學(xué)習(xí)過程：
一、學(xué)前準(zhǔn)備：自學(xué)課本P87-P88
1.基本概念：
①確定性現(xiàn)象、隨機(jī)現(xiàn)象、試驗(yàn)、事件
②必然事件：；
③不可能事件：；
④隨機(jī)事件：.
2.請舉出一些必然事件，不可能事件和隨機(jī)事件的實(shí)例.

3.你覺得“守株待兔”可笑的原因是說什么？

二、合作探究
例1.給出下列事件：
①在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下且溫度低于0℃時(shí)，冰融化；
②某人射擊一次，中靶；③如果a＞b,那么a－b＞0；
④從分別標(biāo)有號數(shù)1，2，3，4，5的5張標(biāo)簽中任取一張，得到4號簽；
⑤某電話機(jī)在1小時(shí)內(nèi)收到2次呼叫；⑥沒有水份，種子能發(fā)芽；
⑦在常溫下，焊錫熔化；⑧某地1月1日刮西北風(fēng)；
⑨一個(gè)電影院某天的上座率超過50%；⑩當(dāng)x是實(shí)數(shù)時(shí)，x2≥0．
其中必然事件有，不可能事件有，隨機(jī)事件有.
例2.給出下列四個(gè)命題:
①集合是空集是必然事件；②是奇函數(shù),則是隨機(jī)事件；
③若,則是必然事件；④對頂角不相等是不可能事件.
其中正確命題的個(gè)數(shù)是.

例3.下列隨機(jī)事件中,一次試驗(yàn)是指什么?它們各有幾次試驗(yàn)?
①一天中,從北京開往沈陽的7列列車,全部正點(diǎn)到達(dá)；
②拋10次質(zhì)地均勻的硬幣,硬幣落地時(shí)有5次正面向上。

三、課堂練習(xí)：課本P88練習(xí)1～4
四、回顧小結(jié)：隨機(jī)現(xiàn)象的兩個(gè)特征
①結(jié)果的隨機(jī)性：即在相同的條件下做重復(fù)的試驗(yàn)時(shí)，如果試驗(yàn)的結(jié)果不止一個(gè)，則在試驗(yàn)前無法預(yù)料哪一種結(jié)果將發(fā)生．
②頻率的穩(wěn)定性：即大量重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，任意結(jié)果(事件)出現(xiàn)的頻率盡管是隨機(jī)的，卻穩(wěn)定在某一個(gè)常數(shù)附近，試驗(yàn)的次數(shù)越多，頻率與這一常數(shù)的偏差大的可能性越小．
五、課外作業(yè)：課本P91習(xí)題3.1：1～2
課課練
六、自我測試
1.給出下列事件:①三角形兩邊之和大于第三邊；②同時(shí)擲二顆骰子,都出現(xiàn)2點(diǎn)；
③如果都是實(shí)數(shù)且，那么；④木柴燃燒，產(chǎn)生熱量；
⑤口袋中有3個(gè)紅球，2個(gè)白球，隨機(jī)摸出一個(gè)球，這個(gè)球是白球；
⑥在10件同類產(chǎn)品中,有8件是正品,2件是次品,從中任意抽出3件至少有一件是正品。其中必然事件有，不可能事件有，隨機(jī)事件有.
2.給出下列兩個(gè)隨機(jī)事件:①拋10次同一枚的質(zhì)地均勻的硬幣,有10次正面向上；
②姚明在本賽季中共罰球57次,有53次投球命中.其中事件①的一次試驗(yàn)是
_______________，事件②一共進(jìn)行了次試驗(yàn)。
3.在10個(gè)學(xué)生中,男生有個(gè)，現(xiàn)從10個(gè)學(xué)生中任選6人去參加某項(xiàng)活動(dòng)。
①至少有一個(gè)女生；②5個(gè)男生，1個(gè)女生；③3個(gè)男生，3個(gè)女生。當(dāng)為何值時(shí)，使得①為必然事件,②為不可能事件,③為隨機(jī)事件同時(shí)成立？

4.已知，給出事件.
(1)當(dāng)A為必然事件時(shí)，求的取值范圍；
(2)當(dāng)A為不可能事件時(shí)，求的取值范圍。

§3.1.2第2課時(shí)隨機(jī)事件的概率
學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解隨機(jī)事件在大量重復(fù)試驗(yàn)的情況下，它的發(fā)生呈現(xiàn)的規(guī)律性；
2.正確理解概率的統(tǒng)計(jì)定義和意義，明確事件A發(fā)生的頻率與事件A發(fā)生的概率的區(qū)別與聯(lián)系；
3.知道計(jì)算概率的方法.
學(xué)習(xí)重點(diǎn)：概率的定義以及和頻率的區(qū)別與聯(lián)系.
學(xué)習(xí)難點(diǎn)：概率的統(tǒng)計(jì)定義的理解，根據(jù)概率的統(tǒng)計(jì)定義計(jì)算概率.
學(xué)習(xí)過程：
一、學(xué)前準(zhǔn)備：自學(xué)課本P89～91
1.頻數(shù)與頻率：在相同的條件S下重復(fù)n次試驗(yàn)，觀察某一事件A是否出現(xiàn)，稱n次試驗(yàn)中事件A出現(xiàn)的次數(shù)為事件A出現(xiàn)的頻數(shù)；稱事件A出現(xiàn)的比例fn(A)=為事件A出現(xiàn)的頻率.
2.頻率與概率的區(qū)別與聯(lián)系：
①對于給定的隨機(jī)事件A，如果隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加，事件A發(fā)生的頻率fn(A)穩(wěn)定在某個(gè)常數(shù)上，把這個(gè)常數(shù)記作P（A），稱為事件A的概率.隨著試驗(yàn)次數(shù)的不斷增多，這種擺動(dòng)幅度越來越小.概率從數(shù)量上反映了隨機(jī)事件發(fā)生的可能性的大小.頻率在大量重復(fù)試驗(yàn)的前提下可以近似地作為這個(gè)事件的概率.
②頻率具有隨機(jī)性，它反映的是某一隨機(jī)事件出現(xiàn)的頻繁程度，它反映的隨機(jī)事件出現(xiàn)的可能性．
③概率是一個(gè)客觀常數(shù)，它反映了隨機(jī)事件的屬性．
3.概率的性質(zhì)：必然事件的概率為，不可能事件的概率為，隨機(jī)事件A的概率為．
二、合作探究
例1.某種新藥在使用的患者中進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果如下表：
調(diào)查患者人數(shù)
10020050010002000
用藥有效人數(shù)
851804358841761
有效(頻)率
請?zhí)顚懕碇杏行ьl率一欄，并指出該藥的有效概率是多少？

例2.①某廠一批產(chǎn)品的次品率為0.1，問任意抽取其中10件產(chǎn)品是否一定會(huì)發(fā)現(xiàn)一件次品？為什么？②10件產(chǎn)品中次品率為0.1，問這10件產(chǎn)品中必有一件次品的說法是否正確？為什么？

例3.一批種子做發(fā)芽試驗(yàn),其結(jié)果如下:
種子粒數(shù)257013070020003000
發(fā)芽粒數(shù)246011663918062713
發(fā)芽率
任取一粒種子其發(fā)芽的概率約為(保留一位有效數(shù)字)．
三、課堂練習(xí)：課本P91練習(xí)1～3
四、回顧小結(jié)：
五、課外作業(yè)：課本P91習(xí)題3.1：3、5
課課練
六、自我測試
1.生活中,我們經(jīng)常聽到這樣的議論：“天氣預(yù)報(bào)說昨天下雨概率為90℅,結(jié)果根本一點(diǎn)雨都沒下,天氣預(yù)報(bào)也太不準(zhǔn)確了,”學(xué)了概率后,你能給出解釋嗎？

2.張老師在某大學(xué)連續(xù)3年主講高等數(shù)學(xué),下表是李老師這門課3年來的考試成績分布：
成績?nèi)藬?shù)
90分以上43
80分～89分182
70分～79分260
60分～69分90
50分～59分62
50分以下8
學(xué)生甲下學(xué)期將修張老師的高等數(shù)學(xué)課,用已有的信息估計(jì)她得以下分?jǐn)?shù)的概率(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后三位)：(1)90分以上；(2)60分～69分；(3)60分以上.

3.某射手在同一條件下進(jìn)行射擊，結(jié)果如下表所示：
射擊次數(shù)n102050100200500
擊中靶心次數(shù)
8194492178455
擊中靶心的頻率
①填寫表中擊中靶心的頻率；
②這個(gè)射手射擊一次，擊中靶心的概率約是多少？

4.不做大量重復(fù)的試驗(yàn)，就下列事件直接分析它的概率：
①擲一枚均勻硬幣，出現(xiàn)“正面朝上”的概率是多少？
②擲一枚骰子，出現(xiàn)“正面是3”的概率是多少？出現(xiàn)“正面是3的倍數(shù)”的概率是多少？出現(xiàn)“正面是奇數(shù)”的概率是多少？
③某班有52名學(xué)生，其中女生24人，現(xiàn)任選一人，則被選中的是男生的概率是多少？被選中的是女生的概率是多少？

高考物理基礎(chǔ)知識歸納:互感自感與渦流

第3課時(shí)互感自感與渦流

基礎(chǔ)知識歸納
1.互感現(xiàn)象
一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，所引起的磁場的變化在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象.這種感應(yīng)電動(dòng)勢叫做互感電動(dòng)勢.
2.自感現(xiàn)象
由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢，叫做自感電動(dòng)勢.
3.自感電動(dòng)勢的大小和方向
對于同一線圈來說，自感電動(dòng)勢的大小取決于本身電流變化的快慢，其方向總阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化.公式：E自＝L
4.自感系數(shù)
也叫自感或電感，由線圈的大小、形狀、匝數(shù)及是否有鐵芯決定，線圈越長、單位長度的匝數(shù)越多、橫截面積越大，自感系數(shù)越大，若線圈中加有鐵芯，自感系數(shù)會(huì)更大.單位：亨利(H).
5.渦流
(1)定義：當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流在導(dǎo)體內(nèi)形成閉合回路，很像水的旋渦，把它叫做渦電流，簡稱渦流.
(2)特點(diǎn)：整塊金屬的電阻很小，渦流往往很大.
6.電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)
(1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼.
(2)電磁驅(qū)動(dòng)：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，這種作用稱為電磁驅(qū)動(dòng).
重點(diǎn)難點(diǎn)突破
一、自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系
1.區(qū)別：(1)互感現(xiàn)象發(fā)生在靠近的兩個(gè)線圈間，而自感現(xiàn)象發(fā)生在一個(gè)線圈導(dǎo)體內(nèi)部；(2)通過互感可以使能量在線圈間傳遞，而自感現(xiàn)象中，能量只能在一個(gè)線圈中儲(chǔ)存或釋放.
2.聯(lián)系：兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.
二、通電自感和斷電自感的比較
通電自感斷電自感
電路圖
器材要求A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)
現(xiàn)象在S閉合瞬間，A2立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開時(shí)，A燈漸漸熄滅
原

因由于開關(guān)閉合時(shí)，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，阻礙了電流的增大，使流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢斷開開關(guān)S時(shí)，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時(shí)間，在S斷開后，通過L的電流反向通過燈A，A燈不會(huì)立即熄滅，若RL＜RA，原來的IL＞IA，則A燈熄前要閃亮一下，若RL≥RA，原來的電流IL≤IA，則A燈逐漸熄滅，不再閃亮一下
能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能
三、斷電實(shí)驗(yàn)中，線圈中的電流有可能比原來的大嗎
不可能.因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象中，自感電動(dòng)勢也只能阻礙線圈中電流減小，而不能“阻止”，只是減慢了電流減小的速度，但最終結(jié)果還是要減小，所以斷電實(shí)驗(yàn)中，線圈中的電流不可能比原來的大.
四、渦流的產(chǎn)生機(jī)理
處在磁場中的導(dǎo)體，只要磁場變化就會(huì)引起導(dǎo)體中的磁通量的變化，導(dǎo)體中就有感應(yīng)電動(dòng)勢，這一電動(dòng)勢在導(dǎo)體內(nèi)部構(gòu)成回路，導(dǎo)體內(nèi)就有感應(yīng)電流.因?yàn)檫@種電流像水中的旋渦，所以稱為渦流.在大塊的金屬內(nèi)部，由于金屬塊的電阻很小，所以渦電流很大，能夠產(chǎn)生很大的熱量.嚴(yán)格地說，在變化的磁場中的一切導(dǎo)體內(nèi)都有渦流產(chǎn)生，只是渦電流的大小有區(qū)別，所以一些微弱的渦電流就被我們忽視了.
五、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
電磁阻尼是導(dǎo)體與磁場相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到的安培力總是阻礙它們的相對運(yùn)動(dòng)，利用安培力阻礙導(dǎo)體與磁場間的相對運(yùn)動(dòng)就是電磁阻尼.磁電式儀表的指針能夠很快停下，就是利用了電磁阻尼.“磁懸浮列車?yán)脺u流減速”其實(shí)也是一種電磁阻尼.
電磁驅(qū)動(dòng)是導(dǎo)體與磁場相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到的安培力總是阻礙它們的相對運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該知道安培力阻礙磁場與導(dǎo)體的相對運(yùn)動(dòng)的方式是多種多樣的.當(dāng)磁場以某種方式運(yùn)動(dòng)時(shí)(例如磁場轉(zhuǎn)動(dòng))，導(dǎo)體中的安培力阻礙導(dǎo)體與磁場間的相對運(yùn)動(dòng)而使導(dǎo)體跟著磁場動(dòng)起來(跟著轉(zhuǎn)動(dòng))，這就是電磁驅(qū)動(dòng).
典例精析
1.互感現(xiàn)象
【例1】如圖所示，兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示的方向的感應(yīng)電流，則()
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
【解析】本題考查楞次定律，解題關(guān)鍵是考慮到產(chǎn)生B中感應(yīng)電流的原因有兩種可能情形，即穿過B環(huán)的磁通量向外減少，或者穿過B環(huán)的磁通量向里增加.由題目所給的條件可以判斷，感應(yīng)電流的磁場方向垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律，原磁場的方向與感應(yīng)電流的磁場相同時(shí)，磁通量是減少的，環(huán)A應(yīng)該做減速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，應(yīng)該帶負(fù)電，故選項(xiàng)C是正確的，同理可得B是正確的.
【答案】BC
【思維提升】根據(jù)電流強(qiáng)度的定義，轉(zhuǎn)速變化必將引起A的等效電流變化，從而使B中磁通量發(fā)生改變而產(chǎn)生感應(yīng)電流，再結(jié)合楞次定律可判斷.
2.自感現(xiàn)象
【例2】如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間會(huì)有()
A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅
C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅
【解析】本題中，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，由于通過自感線圈的電流從有變到零，線圈將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，但由于線圈L與燈A在S斷開后不能形成閉合回路，故在開關(guān)斷開后通過燈A的電流為零，燈立即熄滅.
【答案】A
【思維提升】有自感電動(dòng)勢并不一定有電流，因?yàn)楸仨氁]合回路才能使電流形成通路.
【拓展1】如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，用來測自感線圈的直流電壓，在測量完畢后，將電路拆開時(shí)應(yīng)先(B)
A.斷開S1B.斷開S2
C.拆除電流表D.拆除電阻R
【解析】若先斷開S1，會(huì)在電壓表兩端產(chǎn)生一較大自感電動(dòng)勢，有可能燒毀電壓表，先拆除電流表及電阻R會(huì)發(fā)生同樣的情況，故應(yīng)選B.
3.渦流現(xiàn)象
【例3】著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計(jì)過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖所示.在一塊絕緣板上中部安一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個(gè)裝置支撐起來.忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間下列關(guān)于圓盤的說法中，正確的是()
A.圓盤將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.圓盤將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.圓盤不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)
D.無法確定圓盤是否會(huì)動(dòng)
【解析】瞬間增強(qiáng)的磁場會(huì)在周圍產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的旋渦電場，負(fù)電荷受到逆時(shí)針方向的電場力，帶動(dòng)圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而負(fù)電荷的這種定向運(yùn)動(dòng)則形成了順時(shí)針的環(huán)形電流，故選項(xiàng)A正確.
【答案】A
【思維提升】渦流現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一種特殊情況，實(shí)際上是產(chǎn)生了一個(gè)旋渦電場，使導(dǎo)體中的自由電荷受電場力發(fā)生了定向移動(dòng).
【拓展2】如圖所示是利用高頻交流電焊接自行車零件的原理示意圖，其中外圈A是通高頻交變電流的線圈，B是自行車零件，a是待焊接口，焊接時(shí)接口兩端接觸在一起.當(dāng)A中通有交變電流時(shí)，B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使得接口處金屬熔化焊接起來.
(1)試分析說明，焊接的快慢與交變電流的頻率有什么關(guān)系.
(2)試分析說明，為什么焊接過程中，接口a處被熔化而零件的其他部分并不很熱？
【解析】(1)A中交變電流的頻率越高，B中磁通量的變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大，感應(yīng)電流I越大，所以電流熱功率P＝I2R也越大，焊接得越快.
(2)B中各處電流大小相等，但接口a處電阻大，電流熱功率大，而其他部分電阻小，電流熱功率小，所以接口a處已被熔化而零件的其他部分并不很熱.
易錯(cuò)門診
4.電磁阻尼
【例4】如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動(dòng)過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界.若不計(jì)空氣阻力，則()
A.圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度
B.在進(jìn)入和離開磁場時(shí)，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流
C.圓環(huán)進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大
D.圓環(huán)最終將靜止在平衡位置
【錯(cuò)解】BD.如圖所示，當(dāng)圓環(huán)從1位置開始下落，進(jìn)入和擺出磁場和擺出磁場時(shí)(即2位置和3位置)，由于有磁通量變化，圓環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確；由于金屬圓環(huán)自身存在內(nèi)阻，所以必然有熱量產(chǎn)生(即有能量損失).因此，圓環(huán)不會(huì)再擺到4位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入磁場后，穿過環(huán)內(nèi)的磁通量不再發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于每次通過磁場都有能量損失，所以圓環(huán)最終將靜止在平衡位置，D選項(xiàng)正確.
【錯(cuò)因】物體有慣性，人的思維也有慣性.這位同學(xué)忘記了分析當(dāng)圓環(huán)僅在勻強(qiáng)磁場內(nèi)擺動(dòng)時(shí)，穿過圓環(huán)內(nèi)的磁通量的變化情況，導(dǎo)致選擇錯(cuò)誤.可見，在分析物理問題時(shí)，要嚴(yán)格按照物理規(guī)律成立的條件進(jìn)行.
【正解】如題圖所示，當(dāng)圓環(huán)從1位置開始下落，進(jìn)入和擺出磁場時(shí)(即2和3位置)，由于圓環(huán)內(nèi)磁通量發(fā)生變化，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生.同時(shí)，金屬圓環(huán)本身有內(nèi)阻，必然有能量的轉(zhuǎn)化，即有能量的損失.因此圓環(huán)不會(huì)擺到4位置.隨著圓環(huán)進(jìn)出磁場，其能量逐漸減少，圓環(huán)擺動(dòng)的振幅越來越小.當(dāng)圓環(huán)只在勻強(qiáng)磁場中擺動(dòng)時(shí)，圓環(huán)內(nèi)無磁通量的變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，無機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化.題意中不存在空氣阻力，擺線的拉力垂直于圓環(huán)的速度方向，拉力對圓環(huán)不做功，所以系統(tǒng)的能量守恒，所以圓環(huán)最終將在A、B間來回?cái)[動(dòng).
【答案】B
【思維提升】把握渦流產(chǎn)生的條件及由于渦流使系統(tǒng)機(jī)械能損失對結(jié)果的影響.