江蘇省阜寧中等專業(yè)學(xué)校磁場教案

1、課題5-1電流的磁效應(yīng)課型新課授課班級高一電子班授課教師顧幫云教學(xué)目標(biāo).了解直線電流、環(huán)形電流以及螺線管電流的磁場。.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場磁場方向與電流方向的美系，會用右手定則判斷其磁場的方向。教學(xué)重點掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場磁場方向與電流方向的關(guān)系。教學(xué)難點認(rèn)識無形磁場到有形描述磁場。教學(xué)方法討論法、探究法第一節(jié)電流的磁效應(yīng)一、磁場.磁場：磁體周圍存在的一種特殊的物質(zhì)叫磁場。磁體間的相互作用力是通過磁場傳送的。.磁體間的相互作用力稱為磁場力，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。磁場對處在它里面的磁極有磁場力的作用。.磁場的性質(zhì)：磁場具有力的性質(zhì)和能量性質(zhì)。

2、讓學(xué)生舉例。一、磁場的力向和磁感線.磁場的方向：在磁場中任一點，小磁針靜止，N極所指的方向為該點的磁場方向。.磁感線：在磁場中畫出一些曲線，在曲線上每一點的切線方向都與該點的磁場方向相同。.磁感線特點(1)磁感線的切線力向表小磁場方向,其疏化程度表小磁場的強弱。(2)磁感線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由N極出來，繞到S極；在磁體內(nèi)部，磁感線的方向由S極指向N極。(3)任意兩條磁感線不相交。說明：磁感線是為研究問題方便人為引入的假想曲線，實際上并不存在。、電流的磁場.直線電流的磁場電流的方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定。例：直線電流所產(chǎn)生的磁場方向可用安培定則來判定，方法是：用右手

3、握住導(dǎo)線，讓拇指指向電流方向，四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。.環(huán)形電流的磁場電流方向與磁感線方向之間的關(guān)系，用安培定則判定。例：環(huán)形電流的磁場方向也可用安培7E則來判7E,方法是：用讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是導(dǎo)線環(huán)中心軸線上的磁感線方向。3.通電螺線管的磁場電流方向與磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定。螺線管通電后，磁場方向仍可用安培定則來判定：用右手握住螺線管，四指指向電流的方向，拇指所指的就是螺線管內(nèi)部的磁感線方向。練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）.是非題（1）（2）。.選擇題（1）（2）。小結(jié).磁場的方向。.電流的磁場、安培定則。布置作業(yè)習(xí)題（

4、電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）3.填充題（1）（2）。課題52磁場的主要物理量課型新課授課班級高一電子班授課教師顧幫云教學(xué)目標(biāo).理解磁感應(yīng)強度、磁通、磁導(dǎo)率和磁場強度的概念及勻強磁場的性質(zhì)。.掌握磁場強度的大小與媒介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。教學(xué)重點掌握磁場的四個物理量。教學(xué)難點磁場強度的大小與媒介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。教學(xué)方法分析法、探究法一、復(fù)習(xí).磁場：磁體周圍存在的一種特殊的物質(zhì)叫磁場。.磁場的性質(zhì)：磁場具有力的性質(zhì)和能量性質(zhì)。3、磁場的方向和磁感線.磁感線特點(1)磁感線的切線力向表小磁場方向,其疏化程度表小磁場的強弱。(2)磁感線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由N極出來，繞到S極；在磁體內(nèi)部，磁感線的方向由S極

5、指向N極。(3)任息兩條磁感線不相交。.直線電流的磁場.環(huán)形電流的磁場.通電螺線管的磁場.電流的方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系如何用安培定則判定。二.導(dǎo)入二.研習(xí)新課(一).磁感應(yīng)強度B.它是表示磁場強弱的物理量7E義：磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受的磁場力F與電流I和導(dǎo)線長度l的乘積Il的比值叫做通電直導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度Bo即B=F（條件：導(dǎo)線垂直于磁場方向）IlB可用高斯計測量，用磁感線的疏密可形象表示磁感應(yīng)強度的大小。.單位：FN（牛頓），IA（安培），Lm（米），BT（特斯拉）.B是矢量，方向：該點的磁場方向。.勻強磁場：在磁場的某一區(qū)域，若磁感應(yīng)強度的大小和方向都相同，這個

6、區(qū)域叫勻強磁場。畫圖說明.磁通.在磁感應(yīng)弓11度為B的勻強磁場中取一個與磁場方向垂直，面積為S的平面,則B與S的乘積，叫做穿過這個平面的磁通量G,簡稱磁通。即蟲=8$（條件：B_LS;勻強磁場）.單位：韋伯（Wb）力，、，、.B=;B可看作單位面積的磁通，叫磁通密度。.磁導(dǎo)率w.表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。磁場中各點的磁感應(yīng)強度B的大小不僅與產(chǎn)生磁場的電流和導(dǎo)體有關(guān)，還與磁場內(nèi)媒介質(zhì)（又叫做磁介質(zhì)）的導(dǎo)磁性質(zhì)有關(guān)。在磁場中放入磁介質(zhì)時，介質(zhì)的磁感應(yīng)強度B將發(fā)生變化，磁介質(zhì)對磁場的影響程度取決于它本身的導(dǎo)磁性能。.真空中磁導(dǎo)率：皿=4nM10-7h/m。相對磁導(dǎo)率：為便于對各種物質(zhì)的導(dǎo)磁性能進行

7、比較，以真空磁導(dǎo)率為基準(zhǔn),將其他物質(zhì)的磁導(dǎo)率N與卜0比較，其比值叫相對磁導(dǎo)率，用kr表示，即因=丁0.根據(jù)相對磁導(dǎo)率等的大小，可將物質(zhì)分為三類：（1）順磁性物質(zhì)：2略大于1,如空氣、氧、錫、鋁、鉛等物質(zhì)都是順磁性物質(zhì)。在磁場中放置順磁性物質(zhì)，磁感應(yīng)強度B略有增加。（2）反磁性物質(zhì)：匕略小于1,如氫、銅、石墨、銀、鋅等物質(zhì)都是反磁性物質(zhì)，又叫做抗磁性物質(zhì)。在磁場中放置反磁性物質(zhì)，磁感應(yīng)強度B略有減小。（3）鐵磁性物質(zhì)：片1,且不是常數(shù)，如鐵、鋼、鑄鐵、饃、鉆等物質(zhì)都是鐵磁性物質(zhì)。在磁場中放入鐵磁性物質(zhì)，可使磁感應(yīng)強度B增加幾千甚至幾萬倍。國1反磁性物質(zhì)；秘1順磁性物質(zhì)；k1鐵磁性物質(zhì)。前面兩種為

8、非鐵磁性物質(zhì)蚓回,注意：鐵磁性物質(zhì)科不是常數(shù)。(四)磁場強度H.表小磁場的性質(zhì)，與磁場內(nèi)介質(zhì)無關(guān)。在各向同性的媒介質(zhì)中，某點的磁感應(yīng)強度B與磁導(dǎo)率R之比稱為該點的磁場強度，記做Ho即H=或B=(iH=wprH(1)磁場強度是矢量，方向和磁感應(yīng)強度的方向一致。(2)單位：安：米(A/m)必須注意：磁場中各點的磁場強度H的大小只與產(chǎn)生磁場的電流I的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān)，與磁介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）.是非題（3）（4）。.選擇題（3）（4）。.填充題（3）（4）。小結(jié).磁感應(yīng)強度B定義、公式、單位、方向.磁通定義、公式、單位。3、磁導(dǎo)率科的作用、真空中磁導(dǎo)率、相對磁導(dǎo)率。

9、.磁場強度定義、公式、單位、方向布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）4.問答與計算題（1）（5）。課題53磁場對通電導(dǎo)線的作用力課型新課授課班級高一電子班授課教師顧幫云教學(xué)目標(biāo).掌握磁場對通電導(dǎo)線的作用力的公式和左手定則。.了解勻強磁場對通電線圈的作用力。教學(xué)重點磁場對通電導(dǎo)線的作用力。教學(xué)難點勻強磁場對通電線圈的作用力。教學(xué)方法探究法課前復(fù)習(xí).磁場中某一點的磁場方1可的規(guī)定。.安培定則的內(nèi)容。.磁感應(yīng)強度的定義式、磁感應(yīng)強度方向的規(guī)定。.磁通、磁導(dǎo)率、相對磁導(dǎo)率的概念。.磁場強度的定義式，磁場強度方向的規(guī)定。新課第二節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用力一、磁場對通電導(dǎo)線的作用力.安培力的大小磁場對放

10、在其中的通電直導(dǎo)線有力的作用，這個力稱為安培力。(1)當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時F=BIl(適用于：一小段通電導(dǎo)線；勻強磁場)(2)右電流方向與磁場方向平行，則F=0o(3)6電流方向與磁場方向同啟,夾角日，則AWUBi=Bcos0;B2=BsineF=B2Il=BIlsinu、，、*Tt一，一，討論：日=_,F=BIl最大；日=0,F=0最小。2單位：F牛頓（N）;l米（m）;B特斯拉（T）I安培（A）。2.力的方向一一用左手定則判定安培力F的方向可用左手定則判斷：伸出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心，四指指向電流方向，大拇指所指的方向即為通電直導(dǎo)線在磁場

11、中所受安培力的方向。由左手定則可知：FB,FI,IPF垂直于B、I所決定的平面。例1:一根通電直導(dǎo)線放在磁場中，圖中已分別表明電流，磁感應(yīng)強度和磁場對電流的作用力這三個物理量中兩個量的方向，試標(biāo)出第三個物理量的方向。例2:一勻強磁場B=0.4T;L=20cm；日=30口；I=10A,求：直導(dǎo)線所受磁場力的大小和方向。二、電流表的工作原理（磁電式）.勻強磁場對通電線圈的作用力這個力矩使線圈繞OO轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中，隨著線圈平面與磁感線之間夾角的改變，力臂在改變，磁力矩也在改變。當(dāng)線圈平面與磁感線平行時，力臂最大，線圈受磁力矩最大；當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時，力臂為零，線圈受磁力矩也為零電流表就是根據(jù)

12、上述原理工作的。.電流表工作原理.結(jié)構(gòu)在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵心，鐵心外套有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流就是經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈的。圖SS電流表的結(jié)構(gòu)圖5-6磁電式電表的磁場（2）.工作原理如圖所示，蹄形磁鐵和鐵心間的磁場是均勻地輻向分布，這樣，不論通電線圈轉(zhuǎn)到什么方向，它的平面都跟磁感線平行。因此，線圈受到的偏轉(zhuǎn)磁力矩M1就不隨偏角而改變。通電線圈所受的的磁力矩M1的大小與電流I成正比，即M1=k1I式中k1為比例系數(shù)。線圈偏轉(zhuǎn)使彈簧扭緊或扭松，于是彈簧產(chǎn)L個阻礙線圈偏轉(zhuǎn)的

13、力矩M2,線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，彈簧的力矩也越大，M2與偏轉(zhuǎn)角e成正比，即M2=k26（式中k2為比例系數(shù)）當(dāng)M1、M2平衡時，線圈就停在某一偏角上，固定在轉(zhuǎn)軸上的指針也轉(zhuǎn)過同樣的偏角，指到刻度盤的某一刻度。比較上述兩個力矩，因為M1=M2,所以k1I=k20,即6=I=kIk2由此知電表刻度是均勻的。（3）.優(yōu)點：刻度均勻，準(zhǔn)確度高，靈敏度高。缺點：價格貴，對過載很敏感。練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）.是非題（5）、（6）。.選擇題（6）、。.填充題（7）、（8）。小結(jié).磁場對通電導(dǎo)線作用力的大小和方向。.左手定則的內(nèi)容。.電流表的工作原理。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）4.問

14、答與計算題（6）（8）。課題54鐵磁性物質(zhì)的磁化課型新課授課班級高一電子班授課教師顧幫云教學(xué)目標(biāo).了解鐵磁性物質(zhì)的磁化。.了解磁化曲線、磁滯回線對鐵磁性物質(zhì)性能的影響。教學(xué)重點鐵磁性物質(zhì)被磁化的內(nèi)因。教學(xué)難點磁滯回線的形成。教學(xué)方法探究法課前復(fù)習(xí).磁場對通電導(dǎo)線作用力的大小和方向。.左手定則的內(nèi)容。.電流表的工作原理。新課第五節(jié)鐵磁性物質(zhì)的磁化一、鐵磁性物質(zhì)的磁化.磁化：本來不具磁性的物質(zhì)，由于受磁場的作用而具有了磁性的現(xiàn)象。非鐵磁性物質(zhì)是不能被磁化的。.磁化內(nèi)因：在外磁場的作用下，磁疇（磁性小區(qū)域）沿磁場方向作取向排列，形成附加磁場，從而使磁場顯著增強。去掉外磁場后，有些鐵磁性物質(zhì)中磁疇的一

15、部分或大部分仍保持取向一致，對外仍顯磁性，這就成了永久磁鐵。.應(yīng)用：用于電子和電氣設(shè)備中。二、磁化曲線.磁化曲線（BH曲線）：鐵磁性物質(zhì)的B隨H而變化的曲線。B-H即BH.測試原理圖3.磁化曲線圖1/O 1段：起始磁化段。B增加得較慢（由于磁疇?wèi)T性）。 2段：直線段。B隨H增加很快（由于磁疇在外磁場的作用下大部分趨向H的方向）。2-3段：B增加變慢（由于隨著 H的增加只有少數(shù)磁疇繼續(xù)轉(zhuǎn)向）。3以后：飽和段，B基本不隨H變化（已幾乎沒有磁疇可轉(zhuǎn)向了，為飽和磁感應(yīng) 強度）。4.說明：（1）對于變壓器和電機，通常工作于2 3段。（2）每一種材料 B的飽和值一定，不同鐵磁性物質(zhì)，B的飽和值不同。（3）

16、 B愈大導(dǎo)磁性能愈好。600 100 日(Num)30 鈍綱鋼鐵 林鑄鑄 12 3三、磁滯回線.曲線.剩磁：當(dāng)H減至零時，B值不等于零，而是保留一定的值，稱為剩磁。用Br表不。矯頑磁力：為克服剩磁所加的磁場強度。用Hc表示。.磁滯現(xiàn)象：B的變化總是落后于H的變化。磁滯回線：abcdefa為一封閉對稱于原點的閉合曲線，稱為磁滯回線.（1）基本磁化曲線：連接各條對稱的磁滯回線的頂點，得到的一條曲線叫基本磁化曲線。（2）磁滯損耗：反復(fù)交變磁化過程中有能量損耗，稱為磁滯損耗。（3）剩磁和矯頑力愈大的鐵磁性物質(zhì)，磁滯損耗就愈大。練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）1.是非

17、題（7）、（8）。2.選擇題（8）、（10）。小結(jié).鐵磁性物質(zhì)的磁化；它能夠被磁化的原因。.鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線和磁滯回線。.鐵磁性物質(zhì)的概念以及它的分類。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）3.填充題（9）、（10）。課題55磁路的基本概念課型新課授課班級高一電子班授課教師顧幫云教學(xué)目標(biāo).理解磁動勢和磁阻的概念。.掌握磁路的歐姆定律。教學(xué)重點磁路的歐姆定律。教學(xué)難點磁路的歐姆定律的應(yīng)用。教學(xué)方法探究法課前復(fù)習(xí).什么叫鐵磁性物質(zhì)的磁化？它能夠被磁化的原因。.鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線和磁滯回線的概念。新課第五節(jié)磁路的基本概念一、磁路.磁路：磁通經(jīng)過的閉合路徑。.說明主、漏磁通。.磁路：無分支和有

18、分支。主磁通一無分支有分支二、磁路的歐姆定律1.通電線圈產(chǎn)生磁場，磁通隨線圈匝數(shù)和所通過的電流的增大而增加。把通過線圈的電流和線圈匝數(shù)的乘積稱為磁動勢。Em=N單位：安培（A）2.磁阻：磁通通過磁路時所受到的阻礙作用。lRm=NS式中：l磁路長度（m）;S磁路木耀湎積（m2）；一磁導(dǎo)率（H/m）;Rm磁阻（1/H）。3.磁路的歐姆定律（1）內(nèi)容：通過磁路的磁通與磁動勢成正比，與磁阻成反比。（2）=EmRm（3）磁路與電路對應(yīng)的物理量及其關(guān)系式。電路磁路1電流I磁通9電阻R=Pl/S磁通Rm=lNS電阻率P磁導(dǎo)率A電動勢E磁動勢Em=IN電路歐姆定律I=E/R磁路歐姆定律=Em/Rm練習(xí).在磁場

19、中，各點的磁場強度的大小不僅與電流的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān)，而且與媒介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。（）.磁路的歐姆定律是指：磁感應(yīng)強度與磁動勢成正比，與磁阻成反比。（）小結(jié).磁動勢和磁阻的概念。.磁路的歐姆定律。.全電流定律。習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）布置作業(yè)4.問答與計算題（9）、（10）。課題本章復(fù)習(xí)小結(jié)課型新課授課班級高一電子班授課教師顧幫云教學(xué)目標(biāo).掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向與電流方向的關(guān)系.掌握磁場的四個物理量。.掌握磁場對通電導(dǎo)線的作用力.理解磁動勢和磁阻的概念。掌握磁路的歐姆定律。教學(xué)重點.掌握磁場的四個物理量。.掌握磁場對通電導(dǎo)線的作用力.磁路的歐姆定律。教學(xué)難點磁場磁路知識的應(yīng)用。教學(xué)方法復(fù)習(xí)總結(jié)法復(fù)習(xí)總結(jié)一、磁場.磁場是磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)，磁體通過磁場發(fā)生相互作用。.磁場的大小和方向可用磁感線來形象的描述：磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線的切線