自感現象演示實驗的改進

自感現象是由導體自身的電流發生變化而產生的電磁感應現象，它是學生不易接受，難以理解的內容，也是教學中的難點。教師做好演示實驗是至關重要的，有利于學生理解和掌握自感現象。

1教材中實驗分析

人教版全日制高級中學教科書《物理》（實驗修訂本·必修加選修）第二冊第十六章“電磁感應”第五節“自感現象”一節，推薦了兩個演示實驗，圖1為演示通電自感實驗原理圖，圖2為演示斷電自感實驗原理圖。

教材實驗存在的不足: （1）通電自感實驗和斷電自感實驗分別在兩套實驗裝置上進行，學生易產生錯覺，誤認為通、斷電自感是發生在不同的電路中，產生通電自感電路中無斷電自感，產生斷電自感電路中無通電自感，掩蓋自感現象的本質，且操作不便；（2）在利用圖2所示電路演示斷電自感現象時，為了使現象明顯，往往實驗時要求I₂>>I₁，以達到斷電時燈泡有明顯的閃耀效果。但在操作中，經常因為I₂過大而將燈泡燒壞，造成實驗器材損耗，不便于課堂上重復再現實驗現象。另外由于燈泡閃亮，只說明有電流流過，無法辨析電流方向的變化，不便于教學重點和難點的突破。

2實驗裝置的改進

筆者針對教材中演示實驗的不足，對實驗裝置進行了改進，實驗電路原理圖如圖3所示，D₁、D2為紅色發光二極管，D3為綠色發光二極管。

改進說明：（1）用同一個電路來演示通電和斷電自感現象，這樣不會讓學生產生錯覺。進行通電自感實驗前，首先閉合開關穩定后，調節滑動變阻器使亮暗程度一樣，然后再進行通電自感實驗，觀察D₁、D₂誰先亮。（2）在進行斷電自感實驗時，斷開開關，發現D₂立即熄滅，而D₃發紅光。通過二極管導通時發出不同色光，使效果更明顯，可視性強，不需要保證I₂>>I₁，不會造成實驗器材損耗，同時利用二極管具有單向導電性，可以反映電流方向，有利于教學難點的突破。

筆者在“自感”教學中采用了改進的實驗裝置，克服了教材實驗的不足，取得了良好的教學效果。