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电子电工专业电工基础教案电流的磁效应及磁场的主要物理量

电子电工专业电工基础教案电流的磁效应及磁场的主要物理量
电子电工专业电工基础教案电流的磁效应及磁场的主要物理量

课题

5-1电流的磁效应

5-2磁场的主要物理量课型新课授课班级授课时数 2

教学目标

1.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场,以

及磁场方向与电流方向的关系。

2.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。

教学重点

磁场的四个物理量以及磁场方向与电流方向的关系。

教学难点

磁场强度的大小与媒介质性质无关。

学情分析

教学效果

教后记

新课

第一节电流的磁效应

一、磁场

磁极间相互作用的磁力是通过磁场传递的。磁极在它周围的空间产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。

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。

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:

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:

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。

第二节 磁场的主要物理量

一、磁感应强度B

1.它是表示磁场强弱的物理量

B =

l

I F

(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:

F ——N (牛顿),I ——A (安培),L ——m (米),B ——T (特斯拉) 3.B 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。

二、磁通Φ

1.Φ = B S (条件:① B ⊥ S ;② 匀强磁场) 2.单位:韦伯(Wb ) 3.B =

S

Φ

;B 可看作单位面积的磁通,叫磁通密度。 三、磁导率 μ

1.表示媒介质导磁性能的物理量。真空中磁导率:μ0 = 4π ? 10-7 H / m 。相对磁导

率:μr =

μμ

2.μr < 1 反磁性物质;μr > 1 顺磁性物质;μr >> 1 铁磁性物质。前面两种为非铁磁性物质 μr ≈1,铁磁性物质 μ 不是常数。

四、磁场强度H

1.表示磁场的性质,与磁场内介质无关。 2.H =

μ

B

或 B = μ H = μ0 μr H 3.(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 )

练习

习题 (《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.是非题(1)~(4)。 2.选择题(1)~(4)。 3.填充题(1)~(4)。

小结1.磁场的方向。

2.电流的磁场、安培定则。3.磁场的主要物理量。

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

5-3磁场对通电导线的作用力

课型

新课授课班级授课时数 2 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。

学情分析

教学效果

新课

教后记

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。

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.力的大小

(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θ,则

B1 = B cos θ;B2 = B sinθ

F = B2I l = B I l sinθ

讨论:θ =

2

π

,F = B I l最大;θ = 0?,F = 0最小。

单位:F -牛顿(N);l- 米(m);B-特斯拉(T)。

2.力的方向 —— 用左手定则判定

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;θ = 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)(胶片)

1.匀强磁场对通电线圈的作用力

2.磁场使线圈偏转的力矩M1 = K1 I;弹簧产生的力矩M2 = K2θ ,两力矩平衡( M1 = M2 )时,线圈就停在某一偏转角上,指针指到刻度盘的某一刻度,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

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

5-4铁磁性物质的磁化

课型

新课授课班级授课时数 3 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。

学情分析

教学效果

新课

教后记

课前复习

1.磁场力大小的公式、磁场力方向的规定。 2.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)。

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(B -H 曲线):铁磁性物质的B 随H 而变化的曲线。

B =μH

μ = B / H

2.测试原理图

3.磁化曲线图

O-1段:起始磁化段。B增加得较慢(由于磁畴惯性)。

1-2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)。

2-3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2-3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B r表示。

矫顽磁力:为克服剩磁所加的磁场强度。用H c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

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)

1.是非题(7)、(8)。

2.选择题(8)、(10)。

3.填充题(9)、(10)。

课题

5-5磁路的基本概念

课型

新课授课班级授课时数 2 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。

学情分析

教学效果

教后记

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。

E m = 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。

R m =

S

l

μ

式中:l -磁路长度(m);

S - 磁路横截面积(m2);

μ- 磁导率(H/m);

R m - 磁阻(1/H)。

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)Φ =

m

m

R

E

(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 Φ电阻R = ρ l / S磁通 R m = l / μS 电阻率 ρ磁导率 μ

电动势E磁动势 E m = I N

电路欧姆定律 I = E / R磁路欧姆定律 Φ =E m / R m

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)。

高二物理:第四节电流的磁场 教案一(参考文本)

( 物理教案 ) 学校:_________________________ 年级:_________________________ 教师:_________________________ 教案设计 / 精品文档 / 文字可改 高二物理:第四节电流的磁场 教案一(参考文本) Physics covers a wide range. There are many occupations related to physics. A good study of physics also provides better conditions for employment.

高二物理:第四节电流的磁场教案一(参 考文本) (一)教学目的 1.知道电流周围存在着磁场。 2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。 3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。 (二)教具 一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。 (三)教学过程 1.复习提问,引入新课

重做第二节课本上的图11-7的演示实验,提问: 当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么? (观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。) 进一步提问引入新课 小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?这就是我们本节课要探索的内容。 2.进行新课 (1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场 演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。 提问:观察到什么现象? (观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的

磁场的基本物理量

河北经济管理学校教案 序号:1 编号:JL/JW/ 河北经济管理学校教案

为了描述不同物质的导磁能力,引入了磁导率这个物理量,磁导率的大小反映了物质导磁能力的强弱。物质导磁性能的强弱用磁导率来表示。磁导率的单位是:亨利/米(H/m)。不同的物质磁导率不同。在相同的条件下,磁导率值越大,磁感应强度 B 越大,磁场越强;磁导率值越小,磁感应强度 B 越小,磁场越弱。 4.磁场强度(重难点) 磁场中某点的磁场强度等于该点磁感应强度与介质磁导率的比值,用字母H 表示。 磁场强度 H 也是矢量,其方向与磁感应强度 B 同向,国际单 位是:安培/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。 计算举例(15min ) 1.如图所示是某磁场磁感线的分布,由图可知关于A 、B 两点的 磁场方向的说法中正确的是(BD) A .A 处的磁场比 B 处的强 B .A 处的磁场比B 处的弱 C .A 处的磁场方向与B 处的磁场方向相同 D .A 处的磁场方向与B 处的磁场方向不同 2.将条形磁铁从中间切断分成两半,然后再拉开一小段距离,如下图所示.如果在其空隙处O 点放置一个小磁针,小磁针的N 极将(A) 向左偏转 B .向右偏转 C .不会偏转 D .向上或向下偏转 3.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培 的分子电流假说,其原因是(C) A .分子电流消失 B .分子电流取向变得大致相同 C .分子电流取向变得杂乱 D .分子电流减弱 解析:根据安培的分子电流假说,当分子电流取向变得大致相同时,对外显示磁性;当温度升高或者受到敲击时,分子运动加剧,分子电流变得紊乱无序,对外不显示磁性. 课堂小结(15min ) 本节课学习了磁场的基本物理量。 磁通:用来定量描述在磁场中一定面积上磁力线的分布情况 磁感应强度:是描述某一空间各点磁场的强弱和方向的物理量 磁导率:为了描述不同物质的导磁能力,引入了磁导率这个物理量 磁场强度:磁场中某点的磁场强度等于该点磁感应强度与介质磁导率的比值 五、布置作业(10min ) 课本P85自我测评2、3题 μ B H =

磁场的主要物理量教案

《磁场的主要物理量》课程教案

三、磁导率 μ 1.表示媒介质导磁性能的物理量。 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。 2.真空中磁导率:μ0 = 4π ? 10-7 H / m 。 相对磁导率:μr = 0 μμ 3.根据相对磁导率 μr 的大小,可将物质分为三类: μr < 1 反磁性物质; μr > 1 顺磁性物质; μr >> 1 铁磁性物质。 前面两种为非铁磁性物质 μr ≈1,铁磁性物质 μ 不是常数。 四、磁场强度H 1.表示磁场的性质,与磁场内介质无关。 2.H = μ B 或 B = μ H = μ0 μr H 3.(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 ) (3)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。 【例题1】如图,在磁感应强度大小为B 的磁场中垂直放置1根长为5m 的载流直导体,测得受到的电磁力为2N ,求磁感应强度B 。 极性 讲结合启学利所解实问题

解:B=F/IL=2/(2×5)=0.2T 【例题2】在磁感应强度为0.05T 的均匀磁场中,放置一个长、宽各为30cm 、20cm 的矩形线圈,试求线圈平面与磁场方向垂直时的磁通量。 解: Φ=BS=0.05×(0.3×0.2)=0.003Wb 1.描述磁场的四个主要物理量是____、____、______、和_____;它们的表示字母分别是____、____、_____和_____;它们的单位分别是____、____、____和____。 2.判断: (1)由B=F/IL 可知,B 与F 成正比,与IL 成反比. ( ) (2)由B=F/IL 可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场. ( ) (3)通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强. ( ) 3.有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是( ) A .B 的方向就是小磁针N 极所指的方向 B .B 的方向与小磁针在任何情况下N 极受力方向一致 C .B 的方向与小磁针在任何情况下S 极受力方向一致 D .B 的方向就是通电导线的受力方向 4.如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S 1>S 2= S 3,且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、φ3则它们的大小关系是( ) A 、φ1>φ2>φ3 B 、φ1>φ2=φ3 C 、φ1<φ2<φ3 D 、φ1<φ2=φ 3 5.铁磁物质的相对磁导率是_______。 (A )μr <1 (B )μr >1 (C )μr >>1 (D )μr <<1 1、磁感应强度(磁通密度) B=F/IL 2、磁通量 Ф = BS 学思考讨论教进适点播让生纳结结论

中职教学精品教案磁场的基本物理量

【课题名称】 5.2 磁场的基本物理量 【课时安排】 1课时(45分钟) 【教学目标】 1.了解磁通的物理概念,了解其在工程技术中的应用。 2.了解磁感应强度、磁导率和磁场强度的基本概念及其相互关系。【教学重点】 重点:磁通、磁感应强度、磁导率和磁场强度的基本概念 【教学难点】 难点:磁场强度的基本概念 【关键点】 磁通在工程技术中的应用 【教学方法】 多媒体演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法 【教具资源】 多媒体课件、大小磁铁 【教学过程】 一、导入新课 教师可现场演示或利用多媒体展示大小电磁铁吸引力比较的场景,并设置问题情境:巨大的电磁铁能吸起成万吨的钢铁,而小的磁铁只能吸起小铁钉,你知道这是为什么呢?进而引出本课的学习内容——磁场的基本物理量。 二、讲授新课 教学环节1:磁通的物理概念 教师活动:教师可利用多媒体展示大小电磁铁吸引力比较的场景,讲解磁场不仅有方向,而且有强弱,让学生明白磁通的物理概念,并介绍磁通在工程技术中的应用。 学生活动:学生在教师的引导与讲解下,学习、了解磁通的物理概念,了解其在工程技术中的应用。

知识点: 磁通:通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁感线的总数,叫做通过该面积的磁通量,简称磁通,用字母Φ表示。 教学环节2:磁感应强度、磁导率和磁场强度的基本概念及其相互关系 教师活动:教师可利用多媒体展示,引导学生明白磁感应强度、磁导率和磁场强度的基本概念及其相互关系。 学生活动:学生在教师的引导下,认识、学习磁感应强度、磁导率和磁场强度的基本概念及其相互关系。 知识点: 1.磁感应强度。与磁场方向垂直的单位面积上的磁通,叫做磁感应强度,也称为磁通密度,用字母B 表示。 磁感应强度与磁通的关系:S B φ = 2.磁导率。磁导率就是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量,用字母μ表示。任一物质的磁导率μ与真空磁导率0μ比值称为相对磁导率,用r μ表示。铁磁性物质的r μ远远大于1。 3.磁场强度。磁场中某点的磁场强度等于该点的磁感应强度与媒介质的磁导率μ的比值,用字母H 表示。即μB H = 。 三、课堂小结 1.磁通的物理概念。 2.磁感应强度、磁导率和磁场强度的基本概念及其相互关系。 四、课堂练习 教材中思考与练习第1、2题 五、课后作业 “学习辅导与练习”同步训练中的5.2

第一讲 电流的磁效应

第一讲电流的磁效应 知识点一:磁和磁场 1、磁场的来源:磁铁和电流、变化的电场。磁场的基本性质:对放入其中的磁铁和电流有力的作用----同名磁极相斥、异名磁极相吸; 2、方向(矢量):磁针北极的受力方向,磁针静止时N极指向 3、磁感线:描述电场用电场线,描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线,其上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,也是小磁针静止时N极的指向.磁感线在磁铁外部由N极到S极,在磁铁内部由S极到N 极,构成一闭合的曲线。磁感线疏密表示磁场强弱。(下图为常见磁场分布) 【例1】下列关于磁场的说法中正确的是 A 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质 B 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C 磁极与磁极之间是直接发生作用的 D 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生 【例2】关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有() A 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质 B 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C 磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止 D 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线 【针对训练1】关于电场线和磁感线的说法正确的是() A 电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的 B 电场线是客观存在的,而磁感线是不存在的 C 静电场的电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的曲线 D 电场线和磁感线都可能相交 知识点二:电流的磁效应(奥斯特发现) 1、安培定则确定电流产生磁场的方向:安培定则又称为右手螺旋定则,是确定电流磁场的基本法则,不仅适用于通电直导线,同时也适用于通电圆环和通电螺线管.对于通电直导线的磁场,使用时大拇指指向电流方向,弯曲的四指方向表示周围磁场的方向;对于通电圆环或通电螺线管,弯曲的四指方向表示电流环绕方向,大拇指的指向表示螺线管内部的磁场方向。 2、几种常见电流产生的磁感线分布图(?代表往里,?代表往外) ①直线电流的磁场(如图1)

最新高考物理磁场知识总结

最新高考物理磁场知识总结 高考物理磁场知识总结如下: 1.磁场 (1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。

2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布: ①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。 ②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场。 ③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱。 ④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同。匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线。

3.磁感应强度 (1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL。单位T,1T=1N/(A·m)。 (2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。 (4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。 4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:

-磁场教学设计

《磁场》教学设计 【一】教材分析 1教材地位和作用 《磁场》是人教版义务教育课程标准实验教科书八年级下册第九章《电与磁》的第二节内容。磁场是电磁学里的一个基本概念,深刻认识它有利于理解“电与磁”的相互作用规律,对于初学者来说,磁场又是一个非常抽象的概念,因此本节教学内容既是本章的教学重点,又是本章的教学难点。 本节所研究的“磁场”是看不见、摸不着的,因此可以通过它对其它物体的作用来认识它,这是一种“转换法”的应用。而通过用带箭头的曲线画出每一个小磁针静止时北极的指向,来描述“磁场”则用到了“模型法”。利用表面看似无序的小磁针的指向,找到其本质——磁场有序的指向性,即磁场方向,这充分体现了“模型法”的长处。因此这一节课无论在知识学习上还是培养学生的能力上都有着十分重要的作用。 【二】学情分析 对于磁现象,学生在小学自然课中已有接触,且他们的感性体验也较丰富,学习起来不困难。但磁场的存在、用磁感线描述磁场是全新的内容,初中学生又是首次接触“场”这个概念,学习的难度较大。这些内容对学生抽象思维能力的要求比较高,因此是学习的难点。磁场既是本章内容的核心,同时又是贯穿本章内容的主要线索。 【三】教学目标 知识与技能 (1)知道磁体周围存在磁场; (2)知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的;(3)知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。 过程与方法 (1)观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在; (2)通过亲历“磁场”概念和磁感线的建立过程,进一步明确“类比法”、“转换法”、“理想模型法”等科学思维方法。 情感、态度与价值观 通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣。【四】重点与难点的确立 重点:磁场的概念。 难点:磁场和磁感线。 【五】教法与学法 通过亲历“磁场”概念和磁感线的建立过程,使抽象内容具体化 【六】教学器材 磁体、铁屑、立体磁感线模型、透明薄玻璃板、多媒体课件、探究卷等。【七】教学过程

电流磁效应与电磁感应

1 第(6)冊第(2)章 主題:電流磁效應與電磁感應 ___年 ___班 座號:___ 姓名:_________ 1. 【100 基測一】 (A)磁力線的疏密分布與磁場強度無關 (B)磁力線越稀疏的地方磁場強度越強 (C)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向,可觀察鐵粉灑在磁鐵兩極附近所形成的圖形來判斷 (D)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向,可將指南針擺放在此點,觀察磁針N 極指向來判斷 2. ★( )一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近,A 、B 與C 、D 分 別為兩磁鐵的磁極,箭頭表示磁力線的方向,如圖所示。若於此情況下,鐵釘的E 端會吸引指南針的S 極,則下列敘述何者正確?【90基測一】 (A)A 端為N 極、C 端為N 極 (B)B 端為N 極、C 端為N 極 (C)A 為S 極、D 端為N 極 (D)B 端為S 極、D 端為N 極 3. ( )「在一支大試管內裝入約九分滿的鐵粉,並將鐵粉磁化, 它可吸住迴紋針;再將試管大力搖晃後,則無法再吸住迴紋針。」有關此實驗的敘述,下列何者錯誤?【93基測一】 (A)鐵粉屬於軟磁鐵 (B)鐵粉容易磁化,也容易消去磁性 (C)搖晃或敲擊試管容易使鐵粉磁性消失 (D)以鐵粉製成的磁鐵四週無磁力線存在 4. ( )將一根長條形磁鐵放置在水平桌面上,在磁鐵周圍分布 的磁力線示意圖如附圖所示。今在水平桌面上甲、乙、 丙、丁四點各放置一個磁針,若地球磁場的影響忽略不計,則關於磁針N 極的指向,下列何者錯誤?【102基 測】 (A)甲:向西 (B)乙:向北 (C)丙:向西 (D) 丁:向南 按下開關形成通路時,輕敲厚紙板,則厚紙板面上鐵粉分布的圖樣最可能為下列何者?【100(北)聯測】 (A) (B) (C) (D) 6. ★( )如下圖所示,長直導線垂直通過水平放置的紙板,紙 板上的四個點(a 、b 、c 、d )與導線等距離。若在這四個點上各放置一個羅盤,且導線的電流由零逐漸加大,則在何處的羅盤其指針的N 極最後幾乎會指向東方? 【96基測二】 (A)a (B)b (C)c (D)d 7. ( )下列哪一種情況,可能觀察到使磁針發生偏轉?【90 題本二】 (A)以一段無電流的銅線靠近磁針 (B) 一顆未接導線的電池靠近磁針 (C)通有直流電的導線靠近磁針 (D)通有交流電的導線靠近磁針 8. ( )沿東西水平方向,上下放置的水平長直導線,分別通以 大小相等,方向相反的電流,且O 點位於兩導線之間,如附圖所示。下列哪一個為O 點的磁場方向?【99基 測二】 (A)向東 (B)向西 (C)向南 (D)向北 9. ( )小萍將粗銅線分別垂直穿過水平的硬紙板甲、乙,並連 接成如附圖的電路裝置。接著在銅線北邊2cm 處分別放置磁針X 、Y ,開關K 尚未按下時,磁針N 極均指向北方。小萍將開關K 按下後,待磁針均靜止時,記錄磁針N 極的偏轉方向。有關小萍所記錄的X 、Y 磁針N 極偏轉方向,下列敘述何者正確?【100基測二】 (A)兩磁針N 極均向西方偏轉 (B)兩磁針N 極均向東方偏轉 (C)X 磁針N 極向東方偏轉,Y 磁針N 極向西方偏轉 (D)X 磁針N 極向西方偏轉,Y 磁針N 極向東方偏轉 10. ( )將一支磁針先後水平放置於距離一條鉛直長導線南方10 公分的A 處,與南方20公分的B 處,如下圖所示,導線通以穩定電流後,以地磁南北方向為基準,則有關磁針在A 、B 兩處的偏轉狀態之比較,下列敘述何者正確? 【97基測二】 (A)在A 處,磁針偏轉較大 (B)在B 處,磁針偏轉較大 (C)在A 、B 兩處,磁針均不偏轉 (D)在A 、B 兩處,磁針偏轉角度相同

电子电工专业电工基础教案电流的磁效应及磁场的主要物理量

课题 5-1电流的磁效应 5-2磁场的主要物理量课型新课授课班级授课时数 2 教学目标 1.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场,以 及磁场方向与电流方向的关系。 2.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。 教学重点 磁场的四个物理量以及磁场方向与电流方向的关系。 教学难点 磁场强度的大小与媒介质性质无关。 学情分析 教学效果

教后记

新课 第一节电流的磁效应 一、磁场 磁极间相互作用的磁力是通过磁场传递的。磁极在它周围的空间产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。 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。 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: 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: 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。

第二节 磁场的主要物理量 一、磁感应强度B 1.它是表示磁场强弱的物理量 B = l I F (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: F ——N (牛顿),I ——A (安培),L ——m (米),B ——T (特斯拉) 3.B 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。 二、磁通Φ 1.Φ = B S (条件:① B ⊥ S ;② 匀强磁场) 2.单位:韦伯(Wb ) 3.B = S Φ ;B 可看作单位面积的磁通,叫磁通密度。 三、磁导率 μ 1.表示媒介质导磁性能的物理量。真空中磁导率:μ0 = 4π ? 10-7 H / m 。相对磁导 率:μr = μμ 2.μr < 1 反磁性物质;μr > 1 顺磁性物质;μr >> 1 铁磁性物质。前面两种为非铁磁性物质 μr ≈1,铁磁性物质 μ 不是常数。 四、磁场强度H 1.表示磁场的性质,与磁场内介质无关。 2.H = μ B 或 B = μ H = μ0 μr H 3.(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 ) 练习 习题 (《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.是非题(1)~(4)。 2.选择题(1)~(4)。 3.填充题(1)~(4)。

第十讲电流的磁效应和电磁感应

第十讲电流的磁效应和电磁感应 一、电流的磁效应 1.奥斯特实验 该实验证明了通电导体周围存在磁场。 2.磁场的判断:右手螺旋定则(又称安培定则) (1)通电直导线:用右手握住直导线,让大拇指指向电流方向,那么四指的弯曲方向即为磁感线的环绕方向。 磁场空间分布:以直导线上每一点为圆心的同心圆,且所在平面与直导线垂直。 磁场强弱与电流强弱有关,磁场方向与电流方向有关。 (2)通电螺线管的磁场:用右手握住螺线管,四指弯向通电螺线管的电流方向,那么大拇指的所指的方向即为通电螺线管的N极。 通电螺线管相当于空心的条形磁铁。

条形磁铁通电通电螺(外部:N极指向S极;内部:S极指向N极) 磁场强弱与电流强弱和单位长度的线圈匝数有关,磁场方向与电流方向和项圈绕法有关。 注意:通电螺线管插入铁芯后,就变成了电磁铁。点磁铁的磁性比原通电螺线管磁性大大增强。 二、磁场对电流的作用 1.通电导体在磁场中会受到力的作用。 受力方向的判断:左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手掌心,并使四指指向电流方向,那么拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受力的方向。 受力大小与磁场强弱和电流强弱有关;受力方向与磁场方向和电流方向有关(若一个因素改变,则感应电流方向改变,若两个因素同时改变,则感应电流方向不变)。 2.应用:直流电动机

(1)构造: (2)工作原理:通电导体在磁场中会受到力的作用 (3)能量转换:电能转换为机械能(和少部分的热能) (4)工作过程: (5)平衡位置:线圈面与磁感线垂直(线圈处于平衡位置时,受到平衡力的作用) (6)换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,通过换向器改变电流方向,从而改变线圈的受力方向,以此保证线圈持续转动 (7)注意:直流电动机的线圈转到平衡位置时,线圈中无电流,线圈上下边受到的力为平衡力)线圈(转子)

5磁场的主要物理量

第5章 第二节 磁场的主要物理量 使用班级:14单招1 考纲要求:理解磁场主要物理量(磁感应强度、磁通、磁场强度和磁导率)的物理意义、单位和它们之间的相互关系。 一、课前预习 1、磁场的主要物理量有哪些?写出他们的意义、表达式和单位。 二、课堂练习 1、预复习练习 (1)磁感应强度是一个既有大小,又有方向的量,所以是 量,符号是 ,单位是 。 (2)磁通计算公式S B ?=Φ的前提条件要求:磁场方向和平面 ,磁通的单位是 ,这个公式也可以写成S B Φ =,所以磁感应强度也叫做 ,单位 也可以写成 。 (3)磁场强度就是 与 的比值,可用符号 表示,它的大小与媒介质 ,所以它不可以直接反映磁场强弱。 (4)真空中的磁导率是一个常数,其大小为 。其他物质磁导率与之比值称为 。 2、课堂典例 (1)有一磁感应强度为0.6T 的匀强磁场,磁场中有一面积为100平方厘米的平面,如果磁感应强度B 与平面夹角α分别为0度、30度、90度时,求通过该平面的磁通各是多少? (2)已知硅钢片中,磁感应强度为2.8T ,磁场强度为10A/cm ,求硅钢片的相对磁导率。

三、课后巩固 1、直导体的磁感应强度是沿轴线均匀分布的。() 2、磁通越大的地方,磁场就越强,磁通为零的地方,磁场也为零。() 3、在磁感应强度为B的匀强磁场中,放入一面积为S的线框,通过线框的磁通一定为 B? S = Φ。() 4、磁场强度与媒介质的磁导率无关,而磁感应强度与媒介质的磁导率有关。()、 5、下列与磁导率无关的物理量是() A.磁感应强度 B.磁场强度 C.磁通 D.磁场力 6、以下是磁场强度单位的有() A.特斯拉/米 B.安培/米 C.伏特/米 D.特斯拉.米/亨 7、下列说法正确的是() A.磁力线越密的地方磁场就大 B.一段通电导体,在磁场中收到的力大,该处的磁感应强度就大 C.通电导体在磁场中受到的力为零,则磁感应强度一定为零 D.在磁感应强度为B的匀强磁场中,放入面积为S的线圈,通过线圈的磁通量为B? S Φ = μ一般是() 8、铁磁性物质的相对磁导率 r μ>1且是常数 A. r μ<1且是常数 B. r μ》1且是常数 C. r μ《1但不是常数 D. r

《磁感应强度》教案

磁感应强度教案 教学目标 知识能力品德 (一)知识与技能 1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。 2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。 (二)过程与方法 通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。 (三)情感态度与价值观 培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。 重点难点 磁感应强度概念的建立是本节的重点(仍至本章的重点),也是本节的难点,通过与 电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点 教学过程设计 (一)复习上课时知识后引入 要点:磁场的概念。提问、引入新课: 磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢? 1.哪个物理量来描述电场的强弱和方向? [学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向. 2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么? [学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电 荷量的比值来定义的,其定义式为E=F/q 过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度. (二)新课讲解-----磁感应强度 1.磁感应强度的方向 【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。 【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢? 2.磁感应强度的大小 【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。 【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图) 先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。 后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。

磁铁及电流的磁效应

磁铁及电流的磁效应 张晨 一、背景和教学任务简介 《磁铁及电流的磁效应》一课的主要教学任务是:通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象,通过观察电流的磁效应演示实验,了解通电导线也有“磁性”;在这节课中,让学生们一起讨论电铃的工作过程能使他们强烈感受到思维撞击所带来的乐趣,增强学生对团队精神重要性的认同感.通过设计探究实验(影响电磁铁磁性强弱的因素),使学生形成电磁铁的磁性强弱和电磁铁线圈的匝数、通过电磁铁线圈的电流有关的初步认识。学习本节内容前,学生已经初步了解了磁现象和电现象,在这些基础知识铺垫下,为了帮助学生深刻认识电流的磁效应, 本节课采用引导探究的教学方法,力求借助于活动卡、多媒体演示配以适当讲授等多种教学辅助手段,逐步引导学生对肾结构与功能进行有序观察与思考,理解结构与功能的相统一,有效突破教学难点,完成教学任务。 二、教学目标 1、认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系。 2、观察磁体间的相互作用,感知磁场的存在。 3、经历观察磁现象、总结类比的过程,学习从科学现象和实验中归纳规律,初步认识科学 研究方法的重要性。 4、在经历分析、观察的过程中体会到学习探究的乐趣。 三、教学重点和难点 【重点】知道电流的磁效应 了解电流磁效应的应用 【难点】如何通过实验现象认识磁场的存在 四、教学设计思路 (1)根据上海市二期课改精神,培养学生在已知的知识基础上联系所熟悉的事例.通过观察,实验,经过分析,归纳总结出物理概念和规律;培养学生观察实验能力和思维能力;通过从感性材料上升到概念和规律的过程,培养学生逐步掌握分析和概括的方法。 (2)信息技术的高速发展,为课堂教学开辟了新的教学模式,利用网络资源,利用多媒体技术可以把一些在实验室不便进行或效果不明显的实验展示出来,可以收到意想不到的效果。(3)因为电流的磁场是很抽象的,看不见,摸不着,极性又不像磁体那样显见,所以电流磁场这节课是非常难讲的一节课,但是这节课又是非常重要的,因为这节课揭示了电磁学之间的内在联系,拉开了现代电磁学的序幕,而且所揭示的物理规律在历史上起到了很大的作用。 (4)这节课我设计了设问、演示实验。 设问:a、带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢还是它们之间存在着某些联系呢? b、这个实验你看到了什么现象,这个现象说明了什么? 演示实验:奥斯特实验 通过课内的各种活动,力图促进学生以主体参与、相互协作的方式进行的探索学习,学会科学推理的方法,培养学生分析数据,处理信息的能力,获得知识、能力与情感等多个维

奥斯特和电流磁效应发现的前前后后

奥斯特和电流磁效应发现的前前后后 奥斯特(Hans Christion Oersted,1777.8.14—1851.3.9)是丹麦物理学家,对物理学的主要贡献是发现了电流的磁效应,把电和磁统一起来. 在19世纪前,人们普遍认为电和磁之间是没有什么关联的.但是,当时德国的自然哲学家们,则从另一个角度对电和磁发生了兴趣,即对极化现象感到兴趣,因为这一例子好像表明他们所假定的两个对立极之间的辩证张力或者使杂乱变为有序的力的存在.自然哲学家谢林(F.Schelling,1775─1854)就有这种主张,进而认为宇宙间具有普遍的自然力的统一.谢林的思想对他的挚友奥斯特具有深刻的影响,导致奥斯特去研究电和磁之间的联系. 1803年,奥斯特主张,物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及大家所知道的任何其他现象的零散的汇总,它将把整个宇宙纳在一个体系之中.1807年,奥斯特宣称正在研究电和磁的关系.因为富兰克林曾在1751年证明,用莱顿瓶中的电可以使磁针

磁化或退磁,莱顿瓶只能供给瞬间电流,所以没能继续研究下去.伏打电堆的发明,为连续电流提供了电源,奥斯特才能对此问题继续研究下去. 1812年,奥斯特用德文写成题为“关于化学力和电力的等价性的研究”的论文,次年译成法文在巴黎出版.在论文中,他提出应该检验电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响. 1818─1819年,据与奥斯特共事过的人回忆,奥斯特一直在寻找这两大自然力(指电力和磁力)之间的联系,为发现这种联系,奥斯特经常苦苦思索并进行各种试验. 1820年4月的一天,奥斯特在去哥本哈根大学讲课的路上,产生了一个念头:如果静电对磁石毫无影响,那么若用一根导线把伏打电池的两极联系起来,让电荷在其中运动,这样会发生什么现象呢?事情是否会有所不同?他带着这些问题走进了教室.教室里坐满了青年学生.奥斯特把自己带去的伏打电堆放在讲台上,然后用一根白金丝把电堆的两极连起来,并将一枚小磁针放在它附近.这时,奇怪的现象出现了:磁针本该指南北的,现在却转动了,并在垂直于导线的方向停下来.听众无动于衷,而演示者却激动万分.课后他继续留在教室里,核对了他刚刚发现的这个不寻常

物理选修3-1《磁场》复习教案

《磁场》复习 一、磁场的基本概念 一、知识点疏理 1.磁场: (1)磁场是存在 磁极 、 电流 和 运动电荷 周围空间的一种特殊形态的物质。 (2)磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用 (对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 最早揭示磁现象电本质的假设是 安培分子电流假说 假说。认为磁极的磁场和电流的磁 场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。) (3)磁场是有方向的,我们规定在磁场中任一点小磁针N 极受力方向(或者小磁 针静止时N 极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感应强度B (1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F 跟电流I 和导线 长度L 的乘积IL 的比值,叫做通电导线所在处的 磁感应强度,用B 表示,即Il F B (2)单位: 特斯拉 符号为T ,1T=1N/(A ?m)=1kg/(A ?s 2) (3)磁感应强度是 矢量,其方向是 小磁针静止时N 极所指的方向 ,不是电流所 受磁场力的方向。 (4)注意: ① B 是表征 磁场强弱 的物理量,与I 、L 和F 无关,与某点放不放通电导线无关,由磁场本身决定。 ② B 的方向不是和F 相同,而是垂直于F 。 3.磁感线 (1)在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该 点磁场方向相同,这些曲线称为磁感线。磁感线的疏密表示磁场强弱。 (2)磁感线不相交,不中断是闭合曲线.... ,在磁体外部从N 极出来指向S 极,在磁体内部,由S 极指向N 极。与电场线比较。 (3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型,在磁场中并不真实的存在,不 可认为有磁感线的地方才有磁场,没有磁感线的地方没有磁场。 (4)安培定则(右手螺旋定则): ①直线电流的磁场:右手握住直导线, 伸直的拇指 方向与电 流的方向一致, 弯曲的四指 方向就是直线电流在周围激发 的磁场方向;

《磁场》物理教案范文

《磁场》物理教案范文 “场”是物理学中一个重要概念,“磁场”看不见,摸不到,十分抽象,难于理解。初中学生又是首次接触“场”这个概念,学习的难度较大。本节课的教学设计宗旨是要充分运用学生在生活中积累的实践经验,采用“类比”的方法,促使学生把生活实际中认识“风”的方法、手段“迁移”到物理课堂上,使学生认识磁场的存在,找到形成磁场概念的途径,最大限度地参与到教学活动过程中来,得到科学思维方法的启迪。 1.知识与技能 (1)知道磁体周围存在磁场; (2)知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的; (3)知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。 2.过程与方法 (1)观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在;

(2)通过亲历“磁场”概念的建立过程,进一步明确“类比法”、“转换法”、“理想模型法”等科学思维方法。 3.情感、态度与价值观 通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣。 重点:磁场的概念。 难点:磁场和磁感线。 风力演示仪(自制)、条形磁体、磁针、铁屑、实物投影仪等。 (一)创设情境引入新课 教师手端着磁针,站在远离讲台的位置,磁针指向南北。 【问题导引】:在上一节课里,我们已经知道,磁体具有指南北的性质,现在请你们判断:教室的哪个方向是南?

【实验演示】:教师把磁针放在讲台上,磁针立即发生了偏转,不再指南北了,在学生惊诧目光的注视下,教师把讲台上的报纸揭开,发现讲台上有一个大磁铁。 【问题导引】:磁针在刚才的那个空间里能够指南北,到了磁铁周围的空间就不再指南北了,那么磁铁周围的空间与其它空间有什么不同呢? 在磁铁周围的空间存在着一种物质,这种物质能够使磁针偏转,这种物质叫做磁场。今天我们就来研究磁场。 (二)新课教学 【问题导引】:请同学们注意观察磁体周围的磁场是什么样子的? 结论:磁场是看不见摸不到的,无法直接观察。 【问题导引】:看不见摸不到的现象怎样研究呢? 【实验演示】:拿出风力演示仪,引导学生研究怎样确定是否有风、各点风的方向。

奥斯特发现电流的磁效应

发现电流磁效应 ——奥斯特发现电流的磁效应 电流磁效应的发现,在电学的发展史中占有重要地位。在这项发现以前,电和磁在人们看来是截然无关的两件事。电和磁究竟有没有联系?这是先人经常思索的问题。“顿牟缀芥、磁石引针”说明电现象和磁现象的相似性,库仑先后建立电力和磁力的平方反比定律,说明它们有类似的规律但是相似性不等于本质上有联系。17世纪初,吉尔伯特(W.Gilbert)就作过断言,认为两者没有关系,库仑也持同样观点。然而,实际事例不断吸引人们的注意。例如:1731年有一名英国商人述说,闪雷过后他的一箱新刀叉竟带上了磁性。1751年富兰克林发现在莱顿瓶放电后,缝纫针磁化了。 电真的会产生磁吗? 这个疑问促使1774年德国有一家研究所悬奖征解,题目是:“电力和磁力是否存在着实际的和物理的相似性?”许多人纷纷做实验进行研究,但是,在伏打发明电堆以前,这类实验是很难有希望成功的,因为没有产生稳恒电流的条件。不过,即使有了伏打电堆,也不一定能立即找到电和磁的联系。 例如1805年有两个德国人,他们把伏打电堆悬挂起来,企图观察电堆电流在地磁的作用下会不会改变取向。这类实验当然得不到结果。 这时丹麦有一位物理学家,名叫奥斯特(H.C.Oersted),他在坚定的信念支持下,反复探索,终于揭示了自然界的这一奥秘。 奥斯特是丹麦哥本哈根大学的物理学教授。他信奉康德的哲学思想,认为自然界各种基本力是可以相互转化的。早在1812年,奥斯特就发表过一篇论文,论证化学力和电力的等价性,文中写道:“我们应该检验的是:究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有类似的作用?”在奥斯特的头脑里,经常盘踞着这个疑问。他深信电和磁有某种联系,只是不知道应该怎样去实现它。当时,电流的研究早已揭示导体通过电流时会发热,甚至会发光。他想,既然电流通过细导体会发热,通过更细的导体甚至会发光,进一步减小导体的直径,为什么不能指望激发出磁来呢?于是他拿一根细白金丝,让它接到电源上,在它前面放一根磁针,他和别人一样,企图用白金丝的尖端吸引磁针。然而,尽管白金丝灼热了、烧红了、发光了,磁针也纹丝不动。奥斯特没有灰心,边思考,边试验。他从观察发热和发光的现象中想到,热和光都是向四周扩展的,会不会磁的作用也是向四周扩展的?

§8-1 磁场的主要物理量

第八章磁路和铁心线圈§8-1 磁场的主要物理量

一、磁感应强度 磁感应强度是反映磁场中某点磁场强弱和方向的物理量。用符号B 表示,它是矢量。其方向可用小磁针N 极在该点所指的方向来确定,即为该点的磁场方向。其大小为 L I F B ??=如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等,方向相同,这样的磁场称为匀强磁场。 式中:ΔL 为磁场中导体的长度;I 为通电导体的电流;ΔF 为导体所受的电磁力。 磁感应强度B 的SI 单位为特斯拉(简称特),符号为T 。在工程上还常采用电磁制单位高斯(GS ),1T =104GS 。磁感应强度B 可用专门的仪器来测量,如高斯计。

二、磁通 磁感应强度矢量的通量称为磁通,用符号Φ表示。磁通为标量。在磁场中有一个曲面S,在曲面上取一面积元dS,设dS处的磁感应强度值为B、方向与dS法线的夹角为α,则此面积元的磁通 dΦ=BdScosα 在匀强磁场中,与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通为 Φ=BS 由此可见, B=Φ/S,磁感应强度在数值上可以看成为与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通,故又称为磁通密度。 磁通的SI单位为韦伯(Wb)。在工程上有时用电磁制单 位麦克斯韦(Mx),1Wb=108Mx。

三、磁导率 磁导率是用来表示媒介质导磁性能的物理量,用μ表示。不同的媒介质有不同的磁导率。它的SI单位为亨/米(H/m)。 表示, 由实验可测定,真空中的磁导率是一个常数,用μ μ =4π×10-7H/m 空气、木材、玻璃、铜、铝等物质的磁导率与真空的磁导率非常接近。

相对磁导率 任意一种物质的磁导率与真空的磁导率的比值,称为该物质的相对磁导率,用μr 表示, 相对磁导率没有单位,它表明在相同条件下,媒介质中的磁感应强度是真空中的多少倍。 按导磁特性来分,物质可分为两类:铁磁性物质和非铁磁性物质。铁磁物质(亦称为高导磁性能物质) 的μr >>1;非铁磁物质的μr ≈1。 μμ=μr

电流的磁效应,电磁感应

电流的磁效应 电磁感应 一、填空(20分) 1.有一直导体,其长度为20cm,通有5A 的电流,磁感应强度为0.4T 。若磁感应强度的方向与直导体平行时,则磁场力F 为 N;当磁感应强度方向与电流方向的夹角为30°,则磁场力的大小 N ;当磁感应强度方向与直导体垂直,则磁场力为 N 。 2、如右图所示,在通电长直导体附近有两个小线圈,与通电直导体在同一平面内,线圈A 向右平动,线圈B 向下平动,则线圈A 中 感应电流产生,线圈B 中 感应电流产生。(填“有”或 “无”) 3、、一闭合线圈有50匝,总电阻R =20Ω,穿过它的磁通 量在0.1s 内由8×10-3Wb 增加到1.2×10-2Wb ,则线圈中的感应电动势E = ,线圈中的电流强度I = 。 4、电流产生磁场的方向,可用 法则判别;磁场力的方 向,可用 定则来判断。 5.磁场方向可用小磁针受力的方向来判断,即小磁针静止时 极所指的方向,也可形象的用磁力线上该点的 方向来表示磁场的方向。 二、单项选择题(30分) 1.关于电流的磁场,正确的说法是( ) A.直线电流、环形电流、通电螺线管,它们的磁场方向都可用安培定则来判断 B.直线电流的磁场是一些同心圆,距离导线越远磁力线越密 C.通电螺线管的磁力线分布与条形磁铁相同,在管内无磁场 D.直线电流的磁场,只分布在垂直于导线的某一个平面上 2. 通过实验发现电流的磁效应的科学家是( ) A.奥斯特 B.安培 C.法拉第 D.麦克斯韦 3.关于磁力线下列说法正确的是( ) A .磁力线是客观存在的有方向的曲线 A B

B.磁力线始于磁铁的N极而终止于磁铁的S极 C.磁力线上的箭头表示磁场方向 D.磁力线上某点处小磁针静止时N极所指的方向与该点曲线的切线方向一定一致 4.如右图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中,通入 A C 方向的电流时,悬线的张力不为零,欲使 悬线张力为零,可以采用的方法是()。 A.不改变电流和磁场的方向,适当增大电流 B.只改变电流方向,并适当减小电流 C.不改变磁场和电流的方向,适当减小磁感应强度 D.同时改变磁场方向,并适当增大磁感应强度 5.如下图所示,磁极中通电直导体的受力情况 是() A.向上受力 B.向下受力 C.向左受力 D.向右受力 6、如果线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中 的媒介质,则线圈内( ) A、磁场强度不变,磁感应强度变化 B、磁场强度变化,磁感应强度不变 C、磁场强度和磁感应强度均不变化 D、磁场强度和磁感应强度均变化 7.下列关于电磁感应的说法中正确的是() A.只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流B.线圈中一定有感应电流 C.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 D.闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 8、在纸面内放有一磁铁和一圆线圈,下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( ) A.将磁铁在纸面内向上平移 B.将磁铁在纸面内向右平移 C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内 9.下列说法中正确的是,感应电动势的大小() A、跟穿过闭合电路的磁通量有关系 B、跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系 C、跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系 D、跟电路的电阻大小有关系

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