电工基础第五章.docVIP

PAGE \* MERGEFORMAT 25 第五章　磁场和磁路 §5-1 电流的磁效应 教学目标： 1、初步建立磁场的概念，了解磁场的来源 2、了解直线电流、环形电流以及螺线管电流的磁场，会用安培定则判断其磁场的方向。 教学重点：安培定则的用途与用法 教学难点：安培定则的用法 教 具：条形磁铁一块 能力培养 ：通过老师的课堂讲解让学生们对磁场有一个初步的了解。 教学方法：启发式 课时数： 2课时 教学内容： 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。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。 2、磁场的性质：磁场对放入其中的磁体有力的作用。 3、磁场方向：在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针，它N极所指的方向即为该点的磁场方向。 二、磁感线 1、磁感线 在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这些曲线称为磁感线。如图5-1所示。 图5-1 图5-2 图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。 2、磁感线的特点 (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。 思考：为什么任意两条磁感线都不相交？ 3、匀强磁场 在磁场中某一区域，若磁场的大小方向都相同，这部分磁场称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。 作业： 查资料，了解大地磁场的相关知识，下一节课交流。 三、电流的磁场 （一）、直线电流的磁场 1、奥斯特实验——电流的磁场 【演示】:如图，在导棒AB下放一只小磁针，闭合开关小磁针会发生偏转。 【归纳】：电流周围存在磁场 2、电流与磁场方向的关系安培定则 1）安培定则的用途：直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定， 2）方法：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。 （二）环行电流的磁场 1、 环行电流周围存在磁场 2、电流与磁场方向的关系安培定则 环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定，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。 （三）螺线管电流磁场 1、 螺线管电流磁场 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。 2、电流的磁效应 电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。 作业：P79 习题1：（1）；（2）；P80习题3（1）；（2）。 §5-2 磁场的主要物理量 教学目标： 1、理解磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的概念。 2、了解匀强磁场的性质及有关计算。 教学重点、难点：磁场的主要物理量 教 具：直尺一把、 能力培养：通过学习要让学生们了解描述磁场的主要物理量。 教学方法：启发式 课 时：2课时 教学内容： 一、磁感应强度 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 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度是一个矢量，它的方向即为该点的磁场方向。在国际单位制中，磁感应强度的单位是：特斯拉(T)。 用磁感线可形象的描述磁感应强度B的大小，B较大的地方，磁场较强，磁感线较密；B较小的地方，磁场较弱，磁感线较稀；磁感线的切线方向即为该点磁感应强度B的方向。 匀强磁场中各点的磁感应强度大小和方向均相同。 二、磁通Φ 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 Φ，简称磁通。即 Φ= BS 磁通的国际单位是韦伯(Wb)。 由磁通的定义式，可得磁感应强度B可看作是通过单位面积的磁通，因此磁感应强度B也常叫做磁通密度，并用Wb/m2作单位。 三、磁导率 1、磁导率μ 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。 物质导磁性能的强弱用磁导率 μ 来表示。μ 的单位是：亨利/米(H/m)。 不同的物质磁导率不同。在相同的条件下，μ值越大，磁感应强度B越大，磁场越强；μ 值越小，磁感应强度B越小，磁场越弱。 真空中的磁导率是一个常数，用μ0表示 μ0 = 4