磁场1.2.doc

江苏省阜宁中等专业学校课题51电流的磁效应课型新课授课班级高一电子班授课教师顾帮云教学目标1了解直线电流、环形电流以及螺线管电流的磁场。 2掌握直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场磁场方向与电流方向的关系，会用右手定则判断其磁场的方向。教学重点掌握直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场磁场方向与电流方向的关系。教学难点认识无形磁场到有形描述磁场。教学方法讨论法、探究法第一节电流的磁效应一、磁场1磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。2磁体间的相互作用力称为磁场力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。3磁场的性质：磁场具有力的性质和能量性质。 让学生举例。二、磁场的方向和磁感线1磁场的方向：在磁场中任一点，小磁针静止，N极所指的方向为该点的磁场方向。2磁感线：在磁场中画出一些曲线，在曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同。3磁感线特点(1)磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由 N 极出来，绕到 S 极；在磁体内部，磁感线的方向由 S 极指向 N 极。(3)任意两条磁感线不相交。说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在。三、电流的磁场1直线电流的磁场电流的方向与它的磁感线方向之间的关系用安培定则判定。例： 直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定，方法是：用右手握住导线，让拇指指向电流方向，四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。2环形电流的磁场电流方向与磁感线方向之间的关系，用安培定则判定。例：环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定，方法是：用让右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。3通电螺线管的磁场电流方向与磁感线方向之间的关系用安培定则判定。螺线管通电后，磁场方向仍可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，拇指所指的就是螺线管内部的磁感线方向。练习习题 （电工基础第2版周绍敏主编）1是非题（1）（2）。2选择题（1）（2）。小结1磁场的方向。2电流的磁场、安培定则。布置作业习题 （电工基础第2版周绍敏主编）3填充题（1）（2）。课题52磁场的主要物理量课型新课授课班级高一电子班授课教师顾帮云教学目标1理解磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念及匀强磁场的性质。2. 掌握磁场强度的大小与媒介质性质无关。教学重点掌握磁场的四个物理量。教学难点磁场强度的大小与媒介质性质无关。教学方法分析法、探究法一、复习1磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。2磁场的性质：磁场具有力的性质和能量性质。 3、磁场的方向和磁感线3磁感线特点(1)磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由 N 极出来，绕到 S 极；在磁体内部，磁感线的方向由 S 极指向 N 极。(3)任意两条磁感线不相交。4. 直线电流的磁场5. 环形电流的磁场6. 通电螺线管的磁场7. 电流的方向与它的磁感线方向之间的关系如何用安培定则判定。二导入三.研习新课（一）.磁感应强度B1它是表示磁场强弱的物理量 定义：磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F 与电流 I 和导线长度 l 的乘积 Il 的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度 B。即 B = （条件：导线垂直于磁场方向）B可用高斯计测量，用磁感线的疏密可形象表示磁感应强度的大小。2单位：FN（牛顿），IA（安培），Lm（米），BT（特斯拉）3B是矢量，方向：该点的磁场方向。4匀强磁场：在磁场的某一区域，若磁感应强度的大小和方向都相同，这个区域叫匀强磁场。画图说明（二）.磁通1在磁感应强度为 B 的匀强磁场中取一个与磁场方向垂直，面积为 S 的平面，则 B 与 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量 F ，简称磁通。即 = B S （条件： B S； 匀强磁场）2单位：韦伯（Wb）3B =；B可看作单位面积的磁通，叫磁通密度。（三）.磁导率 1表示媒介质导磁性能的物理量。磁场中各点的磁感应强度 B 的大小不仅与产生磁场的电流和导体有关，还与磁场内媒介质(又叫做磁介质)的导磁性质有关。在磁场中放入磁介质时，介质的磁感应强度 B 将发生变化，磁介质对磁场的影响程度取决于它本身的导磁性能。2.真空中磁导率：0 = 4p 10-7 H / m。相对磁导率：为便于对各种物质的导磁性能进行比较，以真空磁导率 m0 为基准，将其他物质的磁导率 m 与 m 0 比较，其比值叫相对磁导率，用 m r 表示，即r = 3根据相对磁导率 mr 的大小，可将物质分为三类：(1) 顺磁性物质：mr 略大于 1，如空气、氧、锡、铝、铅等物质都是顺磁性物质。在磁场中放置顺磁性物质，磁感应强度 B 略有增加。(2) 反磁性物质：mr 略小于 1，如氢、铜、石墨、银、锌等物质都是反磁性物质，又叫做抗磁性物质。在磁场中放置反磁性物质，磁感应强度 B 略有减小。(3) 铁磁性物质：mr 1，且不是常数，如铁、钢、铸铁、镍、钴等物质都是铁磁性物质。在磁场中放入铁磁性物质，可使磁感应强度 B 增加几千甚至几万倍。r 1反磁性物质；r 1顺磁性物质；r 1铁磁性物质。前面两种为非铁磁性物质 r 1，注意：铁磁性物质 不是常数。（四）磁场强度H1表示磁场的性质，与磁场内介质无关。在各向同性的媒介质中，某点的磁感应强度 B 与磁导率 m 之比称为该点的磁场强度，记做 H。即2H = 或 B = H = 0 r H3（1）磁场强度是矢量，方向和磁感应强度的方向一致。（2）单位：安 / 米（A / m）必须注意：磁场中各点的磁场强度H的大小只与产生磁场的电流I的大小和导体的形状有关，与磁介质的性质无关。练习习题 （电工基础第2版周绍敏主编）1是非题（3）（4）。2选择题（3）（4）。3填充题（3）（4）。小结1磁感应强度B定义、公式、单位、方向.2磁通定义、公式、单位。 3、磁导率 的作用、真空中磁导率、相对磁导率。4. 磁场强度定义、公式、单位、方向布置作业习题 （电工基础第2版周绍敏主编）4问答与计算题（1）（5）。课题53磁场对通电导线的作用力课型新课授课班级高一电子班授课教师顾帮云教学目标1掌握磁场对通电导线的作用力的公式和左手定则。2了解匀强磁场对通电线圈的作用力。教学重点磁场对通电导线的作用力。教学难点匀强磁场对通电线圈的作用力。教学方法探究法课前复习1磁场中某一点的磁场方向的规定。2安培定则的内容。3磁感应强度的定义式、磁感应强度方向的规定。4磁通、磁导率、相对磁导率的概念。5磁场强度的定义式，磁场强度方向的规定。新课第三节磁场对通电导线的作用力一、磁场对通电导线的作用力1.安培力的大小 磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为安培力。 （1）当电流方向与磁场方向垂直时 F = B I l（适用于：一小段通电导线；匀强磁场）（2）若电流方向与磁场方向平行，则F = 0。（3）若电流方向与磁场方向间有一夹角q，则B1 = B cos q ；B2 = B sinqF = B2I l = B I l sin q讨论：q = ，F = B I l最大；q = 0，F = 0最小。单位：F 牛顿（N）；l 米（m）；B特斯拉（T）I安培(A)。2力的方向 用左手定则判定安培力 F 的方向可用左手定则判断：伸出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都跟手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导线在磁场中所受安培力的方向。 由左手定则可知：F B，F I，即F垂直于 B、I 所决定的平面。 例1：一根通电直导线放在磁场中，图中已分别表明电流，磁感应强度和磁场对电流的作用力这三个物理量中两个量的方向，试标出第三个物理量的方向。例2：一匀强磁场B = 0.4 T；L = 20 cm；q = 30；I = 10 A，求：直导线所受磁场力的大小和方向。二、电流表的工作原理（磁电式）1匀强磁场对通电线圈的作用力这个力矩使线圈绕 OO 转动，转动过程中，随着线圈平面与磁感线之间夹角的改变，力臂在改变，磁力矩也在改变。当线圈平面与磁感线平行时，力臂最大，线圈受磁力矩最大； 当线圈平面与磁感线垂直时，力臂为零，线圈受磁力矩也为零电流表就是根据上述原理工作的。2.电流表工作原理（1）结构 在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁心，铁心外套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流就是经过这两个弹簧流入线圈的。（2）工作原理 如图所示，蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地辐向分布，这样，不论通电线圈转到什么方向，它的平面都跟磁感线平行。因此，线圈受到的偏转磁力矩 M1 就不随偏角而改变。通电线圈所受的的磁力矩 M1 的大小与电流 I 成正比，即 M1 = k1I 式中 k1 为比例系数。线圈偏转使弹簧扭紧或扭松，于是弹簧产生一个阻碍线圈偏转的力矩 M2 ，线圈偏转的角度越大，弹簧的力矩也越大，M2 与偏转角 q 成正比，即 M2 = k2q (式中 k2 为比例系数) 当 M1、M2 平衡时，线圈就停在某一偏角上，固定在转轴上的指针也转过同样的偏角，指到刻度盘的某一刻度。比较上述两个力矩，因为 M1 = M2 ，所以 k1I = k2q ，即由此知电表刻度是均匀的。（3）优点：刻度均匀，准确度高，灵敏度高。缺点：价格贵，对过载很敏感。练习习题（电工基础第2版周绍敏主编）1是非题（5）、（6）。2选择题（6）、（7）。3填充题（7）、（8）。小结1磁场对通电导线作用力的大小和方向。2左手定则的内容。3电流表的工作原理。布置作业习题（电工基础第2版周绍敏主编）4问答与计算题（6）（8）。课题54铁磁性物质的磁化课型新课授课班级高一电子班授课教师顾帮云教学目标1了解铁磁性物质的磁化。2了解磁化曲线、磁滞回线对铁磁性物质性能的影响。教学重点铁磁性物质被磁化的内因。教学难点磁滞回线的形成。教学方法探究法新课课前复习1磁场对通电导线作用力的大小和方向。2左手定则的内容。3电流表的工作原理。第五节铁磁性物质的磁化一、铁磁性物质的磁化1磁化：本来不具磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了磁性的现象。非铁磁性物质是不能被磁化的。2磁化内因：在外磁场的作用下，磁畴（磁性小区域）沿磁场方向作取向排列，形成附加磁场，从而使磁场显著增强。去掉外磁场后，有些铁磁性物质中磁畴的一部分或大部分仍保持取向一致，对外仍显磁性，这就成了永久磁铁。3应用：用于电子和电气设备中。二、磁化曲线1磁化曲线（BH曲线）：铁磁性物质的B随H而变化的曲线。B =H即 = B / H2测试原理图3磁化曲线图O1段：起始磁化段。B增加得较慢（由于磁畴惯性）。12段：直线段。B随H增加很快（由于磁畴在外磁场的作用下大部分趋向H的方向）。23段：B增加变慢（由于随着H的增加只有少数磁畴继续转向）。3以后：饱和段，B基本不随H变化（已几乎没有磁畴可转向了，为饱和磁感应强度）。4说明：（1）对于变压器和电机，通常工作于23段。（2）每一种材料B的饱和值一定，不同铁磁性物质，B的饱和值不同。（3）B愈大导磁性能愈好。三、磁滞回线1曲线2剩磁：当H 减至零时，B值不等于零，而是保留一定的值，称为剩磁。用Br表示。矫顽磁力：为克服剩磁所加的磁场强度。用Hc表示。3磁滞现象：B的变化总是落后于H的变化。磁滞回线：abcdefa为一封闭对称于原点的闭合曲线，称为磁 滞回线4（1）基本磁化曲线：连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到 的一条曲线叫基本磁化曲线。（2）磁滞损耗：反复交变磁化过程中有能量损耗，称为磁滞损耗。（3）剩磁和矫顽力愈大的铁磁性物质，磁滞损耗就愈大。 练习习题（电工基础第2版周绍敏主编）习题（电工基础第2版周绍敏主编）1是非题（7）、（8）。2选择题（8）、（10）。小结1铁磁性物质的磁化；它能够被磁化的原因。2铁磁性物质的磁化曲线和磁滞回线。3铁磁性物质的概念以及它的分类。布置作业习题（电工基础第2版周绍敏主编）3填充题（9）、（10）。课题55磁路的基本概念课型新课授课班级高一电子班授课教师顾帮云教学目标1理解磁动势和磁阻的概念。2掌握磁路的欧姆定律。教学重点磁路的欧姆定律。教学难点磁路的欧姆定律的应用。教学方法探究法新课课前复习1什么叫铁磁性物质的磁化？它能够被磁化的原因。2铁磁性物质的磁化曲线和磁滞回线的概念。第五节磁路的基本概念一、磁路1磁路：磁通经过的闭合路径。2说明主、漏磁通。3磁路：无分支和有分支。 无分支 有分支二、磁路的欧姆定律1通电线圈产生磁场，磁通随线圈匝数和所通过的电流的增大而增加。把通过线圈的电流和线圈匝数的乘积称为磁动势。Em = I N单位：安培（A）2磁阻：磁通通过磁路时所受到的阻碍作用。Rm = 式中：l 磁路长度（m）；S 磁路横截面积（m2）； 磁导率（Hm）；Rm 磁阻（1H）。3磁路的欧姆定律（1）内容：通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比。（2）F = （3）磁路与电路对应的物理量及其关系式。电路磁路电流I磁通 F电阻R = r l / S磁通 Rm l / mS电阻率 r磁导率 m电动势E磁动势 Em I N电路欧姆定律 I = E / R磁路欧姆定律 F =Em / Rm 练习1在磁场中，各点的磁场强度的大小不仅与电流的大小和导体的形状有关，而且与媒介质的性质有关。（ ） 2磁路的欧姆定律是指：磁感应强度与磁动势成正比，与磁阻成反比。（ ）小结1磁动势和磁阻的概念。2磁路的欧姆定律。3全电流定律。布置作业习题（电工基础第2版周绍敏主编）4问答与计算题（9）、（10）。课题本章复习小结课型新课授课班级高一电子班授课教师顾帮云教学目标1 掌握直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系2 掌握磁场的四个物理量。3 掌握磁场对通电导线的作用力4 理解磁动势和磁阻的概念。掌握磁路的欧姆定律。教学重点1 掌握磁场的四个物理量。2 掌握磁场对通电导线的作用力3. 磁路的欧姆定律。教学难点磁场磁路知识的应用。教学方法复习总结法复习总结一、磁场1磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，磁体通过磁场发生相互作用。2磁场的大小和方向可用磁感线来形象的描述：磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁