高中物理电学中自感现象的教学有感

摘 要：本文针对高中物理教学中自感现象的难点突破，通过实例示范讨论，归纳总结解决这一类问题的方法步骤，对提高教学效率、有效突破教学难点、展开学生思维训练有积极现实作用

关键词：教学；自感现象；方法；电路；初始值；稳定值；瞬时值

普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2中《自感》一节的教学中，涉及通电和断电的自感现象。在断电自感现象的实验中，都少不了要观察现象：断电瞬间，灯泡要“闪亮”后再熄灭！以此现象来说明：断电后，由于回路中出现感应电流，在灯泡断电后极短时间内要继续发光，延迟熄灭。由此展开对自感现象的讨论，分析。当涉及为什么会“闪亮”后再熄灭的现象时，必然要分析讨论到流经灯泡中的电流大小。在实际的教学中，笔者感到：这是一次对电学知识中，电路（回路）、欧姆定律应用的又一次训练的绝好机会，应充分展开讨论，抓住这一契机，让学生得到一次充分的思维训练。并体会总结出解决这一类问题的方法步骤，真正的能达到提高能力的作用。以下我们就以实例做示范讨论。

实例1、如图一：电路由线圈（L），灯泡（D），开关（S），电池（E）组成。当S断开时，在什么条件下，才能观察到灯泡出现“闪亮”后熄灭？

分析：在S闭合且稳定状态下，电路是：L与D并联作为外电路。此时L、D中电流分别为：IL=URL，ID=URD（RL为线圈直流电阻）。当S断开的瞬间，L中产生自感电动势―阻碍L中电流减小（从ⅠL开始减小）。而此时电流的回路是c b a d。故电流I=IL=ID应从IL开始减小。若IL>ID（RL

从以上的实例分析：我们应感悟到：这类问题的分析要求学生必须：

1.分析清楚两个状态：S闭合时状态，S断开时状态。

2.两个状态中的电路联接情况（一般情况下是不相同的）。

3.自感现象阻碍原电流的变化，那么原电流初始值多大。

4.根据电流的变化判定出现的现象。

这4点不仅仅是解决这类问题的方法步骤，同时也是考查学生的知识和能力的要点，也是作为教学中要突破的重点和难点。所以本人认为在教学过程中要着力的围绕这4点开展教学和对学生的训练。下面我们再来看一看实例。

实例2如图二A.B是两个完全相同的灯泡，L是较大的理想线圈，当S闭合与断开时，会看到怎样的现象？

分析：1）S从断开到闭合过程中：原来IL=0，IA=0，IB=0，后来（闭合时）电路的联接为：R外=（RL//RA）+RB+R。线圈中产生感应电动势阻碍IL从零开始增大。故S闭合瞬时：IL=0，此时电流的回路是SBadAcbR回到电源负极，故灯泡A、B应同时亮。

2）S从闭合到断开过程中：原来（S闭合稳定时），a，b短路（L是理想线图）电流回路：电源正极SBabR电源负极。此时IB=IL（B亮着），IA=0（A熄着）。当S断开时：L发生自感，此时的电流回路bcAdab，故A要闪亮后熄灭，B则立即熄灭。（电容的作用可不考虑，因题中L是较大理想线图）。

实例3.如图三L1L2相同的灯泡，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相同，问S合上后待稳定又断开，L1，L2两灯的亮暗顺序是什么？

分析：1）S从断开到合上过程：原来（S断开），IL1=0，IL2=0，IL=0。后来（S合上时）L中发生自感，阻碍ⅠL从零开始增大。此时电路联接R外=RL1+（RL2+R）故得出IL1>IL2，所以L1先亮，L2后亮。稳定后R外=（RL1//RL）+（RL2//R）。故L1，L2一样亮。

2）S从合上到断开过程：S合上且稳定时，IL1=IL2。灯泡一样亮。IL=IR。S断开时。L发生自感，此时电流经f c b a f回路且从IL开始减小。故L2立即熄灭，而L1后熄灭。

实例4，如图四电流为E，r，L电阻不计，R值大于RD，t=0时，闭合S，过一段时间后，在t=t1时断开S，则画出VAB随t变化的图象是：

分析：t=0时，S合上。电路联接为R外=（RL+R）//RD。L中发生自感阻碍电流从C流向D增大。UAB=E-Ir，所以随I，UAB。稳定时，UAB不变，R>RDIL

从以上的实例分析，我们能体会到在此类自感问题的分析中，只要抓住“状态”，“电路”“初始值，稳定值，瞬时值”这几个关键，分析就变得简单。其实这都是学生在学习物理学中的大思路――状态分析，过程分析！在高中物理学习中，不少学生在这方面的能力发展上是滞后的。但只要教学中作为教师时时都重视这方面的总结和训练，让学生有意识，有目的的思考总结，学生最终会有效率的提高自己的能力。（作者单位：四川省乐山市草堂高级中学）