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电流的磁效应教案.docx

电流的磁效应教案

 

郴州技师学院

 

理论课程教师教课设计本

 

(2015—2016学年第一学期)

 

专业名称电气工程

 

课程名称电工基础

 

讲课教师邹滔

 

学校郴州技师学院

 

授课时间2015/3/5教者讲课班级

 

课程名称电工基础讲课形式

 

讲课章节

 

13数控

 

新授

磁场与电磁感觉讲课课时2课时

使用教具

ppt、黑板等

1、认识磁体与磁感线

2、认识直线电流、环形电流和通电螺线管电流的磁场,

以及磁场方向与电

教课目标

流的关系。

3、掌握右手定章

4、认识磁场的主要物理量以及计算

教课要点

右手定章磁场的主要物理量的计算

教课难点

右手定章磁场的主要物理量的计算

 

电流的磁效应

 

一、磁体的性质

 

二、磁场

 

三、磁感线

 

四、电流的磁场

 

1.直线电流的磁场

 

主要内容

 

板书设计

 

2、环形电流的磁场

 

 

讲堂教课安排

 

 

主要教课内容及步骤

 

 

【课前复习】

用磁体凑近大头针时,发现磁体对大头针有

吸引作用,磁体的这类性质叫磁性。

磁体的两头对大头针的作用最

强(强/弱),这两个部位较磁极。

将一个磁体水平的悬挂

当他静止时,指南的那个磁极叫做

S极,指北的那个磁极叫做

N

极。

当两个磁极凑近时,同名磁极相

吸引

,异名磁极相

排挤

被磁体吸引的大头针

(能/不可以)吸引其余大头针,这时它们

(能/不可以)表

磁性。

 

电流的磁效应

一、磁体的性质:

1.磁体两头磁性最强的部分称为磁极。

 

2.每一个磁铁有N极和S极两种磁极,是成对存在。

3.当两个磁铁相互凑近,同样的磁极会相互排挤推开,不同样的磁极会相互吸引黏住。

所以说:

相斥,异极相吸。

 

二、磁场

1.磁场:

磁体四周存在的一种特别的物质叫磁场。

磁体间的相互作使劲是经过磁场传递的。

间的相互作使劲称为磁场力,同名磁极相互排挤,异名磁极相互吸引。

2.磁场的性质:

磁场拥有力的性质和能量性质。

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

 

三、磁感线

 

1.磁感线

 

磁场的散布用磁感线来描绘。

如图2-1-7a)和图2-1-7b)所示。

 

所谓磁感线就是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

 

这些曲线称为磁感线。

如图2-1-8所示。

 

图2-1-7a)条形磁铁的磁感线图2-1-7b)条形磁铁的磁感线

 

图2-1-8磁感线方向与磁场方向

 

2.特色

 

(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,在磁体外面,磁感线由N极出来,绕到S极;在磁体内部,磁感线向由S极指向N极。

 

(3)随意两条磁感线不订交。

 

说明:

磁感线是为研究问题方便人为引入的设想曲线,实质上其实不存在。

 

电磁炉,电动机是我们生活中常常有到的用电设施,电磁起动机我们在电视上常常看

 

我们发现这些用电设施离不开电,有了电他们才能正常工作,但我们又从他们的名称上,

 

他们的工作原理上得悉,这些用电设施离不开磁。

 

发问:

电和磁相关系吗,莫非有了电就会有磁产生吗今日我们就是要考证:

电流能否

 

生磁场

 

三、电流的磁场

1.直线电流产生的磁场

 

奥斯特实验:

把一条导线平行的放在磁针的上边,给导线通电,察看磁针偏转的状况;给导

 

加相反的电压,察看磁针偏转的状况。

 

现象:

 

(1)导线通电后,小磁针发生偏转,调动电流的方向后,小磁针的偏转方向与先前面向相反

 

(2)经过的电流越大,距导线越近,磁针偏转的角度愈大。

 

结论:

 

(1)通电直导线四周存在着磁场,且磁场拥有方向。

规定,在磁场的任一点,小磁针N极的受

 

向,即下磁针N极的指向,就是该点的磁场方向。

 

(2)通电直导线的磁场能够用安培定章来确立。

即用右手握住导线,让拇指指向电流方向,所指的方向就是磁感线的围绕方向。

 

2.环形电流产生的磁场

 

通电螺线管的极性跟电流方向的关系,能够用右手螺旋定章来判断。

 

电流方向

注意:

 

应用右手螺旋定章的方法温次序:

1

查清螺线管的绕线方向。

2

标出电流在螺线管中的方向。

3

用右手螺旋定章确立螺线管的磁极

方向。

 

稳固练习:

 

1、判断通电螺线管的N极和S极。

 

SNNS

 

2、通电螺线管中的电流方向如下图,则它的右端是极。

 

SN

 

3、如图2所示,通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是()

 

四、磁场的主要物理量

1.磁通

在磁感觉强度为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

的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。

=BS

磁通的国际单位是韦伯(Wb)。

 

由磁通的定义式,可得

 

B

S

即磁感觉强度B可看作是经过单位面积的磁通,所以磁感觉强度B也常叫做磁通密

2

并用Wb/m作单位。

2.磁感觉强度

 

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Il的比值叫做通电直导线所在处的磁感觉强度B。

F

B

Il

 

磁感觉强度是描绘磁场强弱和方向的物理量。

 

磁感觉强度是一个矢量,它的方向即为该点的磁场方向。

在国际单位制中,磁感

度的单位是:

特斯拉(T)。

用磁感线可形象的描绘磁感觉强度B的大小,B较大的地方,磁场较强,磁感线较

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觉强度B的方匀强磁场中各点的磁感觉强度大小和方向均同样。

3.磁导率

 

(1).磁导率

磁场中各点的磁感觉强度B的大小不单与产生磁场的电流和导体相关,还与磁场

 

教介质(又叫做磁介质)的导磁性质相关。

在磁场中放入磁介质时,介质的磁感觉强度B

 

学生变化,磁介质对磁场的影响程度取决于它自己的导磁性能。

设物质导磁性能的强弱用磁导率来表示。

的单位是:

亨利/米(H/m)。

不一样的

计磁导率不一样。

在同样的条件下,值越大,磁感觉强度B越大,磁场越强;值越

 

磁感觉强度B越小,磁场越弱。

 

真空中的磁导率是一个常数,用0表示

0=4107H/m

 

(2).相对磁导率r

为便于对各样物质的导磁性能进行比较,以真空磁导率0为基准,将其余物质

 

导率

与0比较,其比值叫相对磁导率,用

r表示,即

r

0

依据相对磁导率

r的大小,可将物质分为三类:

顺磁性物质:

r略大于1,如空气、氧、锡、铝、铅等物质都是顺磁性物质。

场中搁置顺磁性物质,磁感觉强度B略有增添。

反磁性物质:

r略小于1,如氢、铜、石墨、银、锌等物质都是反磁性物质,又

 

抗磁性物质。

在磁场中搁置反磁性物质,磁感觉强度B略有减小。

铁磁性物质:

r>>1,且不是常数,如铁、钢、铸铁、镍、钴等物质都是铁磁

质。

在磁场中放入铁磁性物质,可使磁感觉强度B增添几千甚至几万倍。

 

4.磁场强度

在各向同性的媒介质中,某点的磁感觉强度B与磁导率之比称为该点的磁场强

 

记做H。

 

H

 

B

BH0rH

 

磁场强度H也是矢量,其方向与磁感觉强度B同向,国际单位是:

安培/米(A/m一定注意:

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

状相关,与磁介质的性质没关。

 

讲堂小结:

 

1、直线电流、环形电流和通电螺线管电流的磁场,以及磁场方向与电流的关系。

 

2、磁场中垂直于磁场方向的通电直导线遇到磁场的作使劲

 

3、右手定章

 

4、认识磁通的物理量观点及其在工程技术中的应用。

5、认识磁场强度、磁感觉强度和磁导率基本观点及其相互关系。

 

 

 

 

 

本次课主要学习内容为电流的磁效应及怎样应用右手定章判断磁场的方向。

依据学生的反响看,

 

空间想象力,还需练习。

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