【教学目标】
一、知识目标
1.了解自感现象及其产生的原因；
2.理解自感电动势的作用；
3.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；4.通过分析理解在自感现象中能量形式的转化情况，为进一步学习电磁振荡打下基础。
二、能力目标
1.引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应的规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律2.会用自感知识分析、解决一些简单问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。
三、情感目标
培养学生的自主学习能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求。
【教学建议】
一、教材分析
自感现象是一种特殊的电磁感应现象——由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象。所谓“自感”，简单地说，就是线圈自身电流发生变化时，线圈本身就感应出感应电动势（若电路闭合，就会产生感应电流）。这个自感电动势总是阻碍原电流的变化，在教学中，要使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律。
本教材通过两个演示实验对学生认识自感现象非常重要，教学中必须要设法做好这两个实验，做好实验，效果非常明显，做好两个演示实验、对两个演示实验的结果认真地分析，是突破教材难点、掌握好本节内容的重要环节。关于演示实验，我认为还是采用课本中的传统的演示方法为好。这两个实验的电路简单，现象明显，给学生的印象深刻，容易引起兴趣和激发思维的矛盾。只要引导得法，把它当成“探索型”实验来使用，可以有效地促进逻辑思维能力的发展。
这两个实验说明以下两个问题：一是：导体本身电流变化，引起磁通量的变化，这是产生自感现象的原因；二是：自感电动势的作用是阻碍电流变化，即电流增大时，自感电动势阻碍电流增大；当电流减小时，阻碍电流减小，总是起着推迟电流变化的作用。在教学中，建议教师给学生强调：分析自感现象，关键是分清电流的变化，确定自感电动势的方向以及怎样阻碍电流的变化。
另外，教材还介绍了一个新物理量——自感系数。教材是先做演示实验，观察实验现象，然后对实验现象进行分析，使学生了解自感现象产生的原因和理解自感电动势的作用的。
二、教法建议
自感现象非常普遍，只要电路中的电流发生变化，都会有程度不同的自感现象发生。我们需要利用自感电动势时可以设法增大自感系数，反之则减小自感系数。课本从利、害两方面举了不同的例子，以利于学生全面认识问题。
对于基础比较好的学生，为了使学生对自感现象有比较正确的认识，在教学中不能作深入探讨的情况下，教师可以向学生定性地交代以下几个问题：1.通电时产生的自感电动势的最大值等于外加电源的电动势（或外加电压），因此通电时的自感现象只能延缓电流的增大，而不会完全阻止电流的增加，更不会产生相反方向的电流；断电时产生的自感电动势的最大值可以大于外加电源的电动势（或外加电压）。
2.一般情况下，自感电动势的平均值（或瞬时值）与线圈的自感系数无关。
3.电流的变化率不是决定于闭合或者断开开关的快慢，而是决定于电路的参数。
【教学设计方案】
一、教学重点：通过对两个演示实验的分析，使学生掌握自感现象产生的原因、自感电动势的作用。
二、教学难点：自感电动势的作用。
三、教学用具：演示自感现象的示教板（有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键）。
四、教学过程：
（一）自感现象
1.提出问题：
发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？怎样得到这种条件？如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？
2.演示实验：
（1）用图1电路作演示实验。
A1和A2是规格相同的两个灯泡。合上开关K，调节A1，使A1和A2亮度相同，再调节R2，使A1和A2正常发光，然后打开K再合上开关K的瞬间，问同学们看到了什么？（实验要反复几次）
可以观察到：A1比A2亮得多。
（2）用图2电路作演示实验。
合上开关K，调节R使A正常发光。打开K的瞬间，问同学们看到了什么？（实验要反复几次）
可以观察到：A在熄灭前闪亮一下。
\[启发讲解］当通过螺线管中电流变化时，螺线管中也能产生电磁感应现象，但这种电磁感应现象与我们前面学过的电磁感应现象有所不同，这种电磁感应现象的产生是由于通过导体自身的电流变化引起磁通量的变化。这种现象就称为自感现象。
分析讨论：实验（1）和实验（2）中的两种现象。
小结：
当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象，自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
注意：对“阻碍”的理解。
\[小结讲解］阻碍的含义：当通过螺线管中原来的电流I增大时，螺线管中产生的自感电动势阻碍I变大；当通过螺线管中原来的电流I减小时，螺线管中产生的自感电动势阻碍I减小。
（1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。
（2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。
（二）自感系数
\[设问］自感电动势是一种感应电动势，它的大小也与磁通量的变化快慢有关。在发生自感现象时，导体中产生的自感电动势与哪个因素有关？
（感应电动势大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关）
指出：自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场是由电流产生的，所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化快慢有关系。
对同一个线圈：电流变化越快，穿过线圈的磁通量变化也就越快，线圈中产生的自感电动势就越大。
对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是不相同的。
即：ε与线圈本身的特性有关——用自感系数L来表示线圈的这种特性。
【说明】
（1）决定线圈自感系数的因素：线圈的形状、长短、匝数、线圈中是否有铁芯。线圈越粗，越长，匝数越密，它的自感系数就越大，另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。
（2）自感系数的单位：亨利，简称亨（H）——如果通电线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势是1伏，这个线圈的自感系数就是1亨。
1mH=10-3H1μH=10-6H
（三）自感现象的应用
说明自感现象广泛存在。凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感。
引导学生看书
【小结】本节课我们学习了自感现象产生的原因：是由于通过导体本身电流的变化，自感电动势的作用：阻碍导体中原来电流的变化、自感系数的决定因素和单位。
【典型例题】
一、串联与并联自感线圈的现象比较
例1在如图所示的电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小。接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光。
（A）在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗。
（B）在电路（a）中，一断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗。
（C）在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗。
（D）在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗。
错解：接通K，电路达到稳定，灯泡S发光，这时，断开K，电路中的电流从有到无，电流在减小，在自感线圈中产生自感电动势。自感线圈相当于瞬时电源，线圈L、灯泡S、电阻R构成闭合回路，在此回路中有自感电流。由于自感电动势阻碍原电流的变化，但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”只是“延缓”，原电流还是要变化的，本题中（a）（b）两电路电流最终都会变为零，选项A.C正确。
警示：上述错解没有考虑到（a）（b）两电路的区别。（a）电路中灯泡S和自感线圈L串联在一起，通过两者的电流大小一样，而（b）电路中稳定时通过L的电流要远远大于通过灯泡S的电流。当断开K时，L中产生自感电动势，L、S、R构成新的回路，在这个回路中，对（a）（b）两电路而言，自感电动势不同，灯泡S的始态电流不同，变化的情况也不同。
正解：在电路（a）中，设通过线圈L的电流为ILa，通过S及R的电流为IS2和IRa。同理，设电路（b）中通过L、S、R的电流分别为ILb、ISb、IRb。很明显：ILa=ISb，ILb≥ISb，ILb≥ILa。
当断开K时，线圈L相当于电源，产生了自感电动势，在L、R、S回路中产生自感电流。在电路（a）中，自感电流从ILa逐渐减小，灯泡S逐渐变暗；在电路（b）中，自感电流从ILb逐渐减小，因为ILb≥ISb，所以灯泡S先变得更亮，在后渐渐变暗。选项A.D正确。
二、并联自感线圈的灯泡明暗现象
例2在如图所示的电路中，S1和S2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值与R相等。在电键S接通和断开时，灯泡S1和S2亮暗的顺序是（A）接通时，S1先达到最亮，断开时，S1后暗（B）接通时，S2先达到最亮，断开时，S2后暗（C）接通时，S1先达到最亮，断开时，S1先暗（D）接通时，S2先达到最亮，断开时，S2先暗分析与解答：当电流发生变化时，线圈电路中将产生自感电动势，自感电动势起阻碍电流变化的作用。在S接通时，线圈中将产生自感电动势，从而使通过线圈L的电流只能从零逐渐地增大。等效地看，在S接通时，相当于L表现为很大的电阻，故S1先达到最亮。当S切断的瞬间，通过S2和R的电流立即消失，而在线圈L中将产生阻碍电流减小的自感电动势，线圈L与S1组成闭合电路，通过S1的电流强度与通过L的电流强度相等，所以S1后暗，选项A正确。
三、并联自感线圈的灯泡明暗现象
例2（补充）如图所示，D1.D2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数很大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键接通和断开时，两灯泡先后亮暗的次序是
A.接通时先达最亮，断开时后暗
B.接通时先达最亮，断开时后暗
C.接通时先达最亮，断开时先暗
D.接通时先达最亮，断开时先暗
分析：
当电键S接通时，D1和D2应该同时亮，但是由于自感现象的存在，通过线圈的电流从零开始变大，线圈上产生的自感电动势的方向是左边正极，右边负极，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始瞬间电流几乎全部从D1通过，而该电流又将同时分路通过D和R，所以D1先最亮，经过一段时间电流稳定以后，D1和D2达到一样亮。
当电键S断开时，电源的电流立即为零，因此D2立即熄灭，而对D1，由于通过线圈的电流突然减弱，线圈中产生的电动势右边正极，左边负极，使线圈L和D1组成的闭合电路中有感应电流，所以D1后灭。
本题的答案为A。
四、关于自感电流的变化
例3如图所示，多匝线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻器的电阻均为R，开始时电键S断开。此时电路中电流强度为I0，现将电键S闭合、线圈L中有自感电动势产生，下列说法中正确的是
（A）由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I0减小到零。
（B）由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终总小于I0。
（C）由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持I0不变。
（D）自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到2I0。
分析与解答：当电键闭合时，通过线圈的电流发生变化，在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，但“阻碍”不是“阻止”。“阻碍”实质上是“延缓”，虽然自感电动势能“延缓”电流的变化，但电流还是要变化的。
在电键S闭合后，由于自感电动势阻碍电流的增大，电流中的电流不会立刻变为2I0，但最终仍会增大到2I0。选项D正确。
五、串联自感线圈的灯泡明暗现象
例4右图中A.b灯分别标有“36V40W”和“36V25W”，闭合电键调节R，能使A.b都正常发光。断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后那只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？
分析：闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，b立即变亮。这时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的功率大，较亮。这时L的作用相当于一只普通的电阻（就是该线圈的内阻）；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭，而abRL组成同一个闭合回路，所以b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下（因为原来有Ia>Ib），并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反。这时L相当于一个电源。
【习题精选】
1.如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是
A.电键K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D1熄灭，D2变亮B.电键K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样C.电键K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭D.电键K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢熄灭答案：A.D
2.如题图7所示，A.B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A.B两灯都能同样发光。最初S1是接通的，S2是断开的。那么，可能出现的情况是：①刚一接通S2，A灯就立即亮，而B灯则迟延一段时间才亮；②刚接通S2时，线圈L中的电流为零；
③接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗；④断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后变暗。
A.②③B.①③④C.①②④D.②③④
答案：D
3.如图11所示，L有足够大的电感，其自身直流电阻为零的线圈，L1和L2是两个相同的小灯泡，在下面两种情况下，小灯泡亮度变化情况是：（1）电键K闭合时L1；L2
（2）电键K打开时L1；L2
答案：电感线圈与L1并联再与L2串联，接通电路时，电流马上可以通过L1，L2，因此灯L1.L2马上就可以亮，L的自感现象不影响L1和L2，但电流稳定后L1熄灭，L2亮。
断开电键K时，电路马上没有电流，L2马上熄灭，由于自感现象，L产生自感电动势，与L1形成回路，L1中有瞬时电流通过，L1闪亮一下熄灭
