电工基础教案劳动版第四版下.docx

电工基础教案劳动版第四版下.docx

《电工基础教案劳动版第四版下.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工基础教案劳动版第四版下.docx（59页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电工基础教案劳动版第四版下

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

§4-1磁场

教学目的、要求：

1、掌握磁体物质及其性质。

2、掌握磁场与磁感线的分布。

3、掌握电流的磁场。

教学重点、难点：

重点：

1．磁场产生的原因。

2．磁场的特性。

难点：

右手螺旋定则判断磁场方向。

授课方法：

课堂讲授多媒体演示

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

§4-1磁场

一、磁体及其性质

1、概念

某些物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。

具有磁性的物体称为磁体。

磁体分天然磁体和人造磁体两大类。

2、磁场性质

二、磁场与磁感线

1、磁场

2、磁感线

三、电流的磁场

1、直线电流产生的磁场

2、环形电流产生的磁场

四、学生练习

教案纸

组织教学

5分

新课导入

5分

新课内容

70分

准备好教案，安装好投影仪，安定学生学习情绪。

实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。

线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电路。

因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。

§4-1磁场

一、磁体及其性质

1、概念

某些物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。

具有磁性的物体称为磁体。

磁体分天然磁体和人造磁体两大类。

2、磁体两端磁性最强的部分称磁极。

可以在水平面内自由转动的磁针，静止后总是一个磁极指南，另一个指北。

指北的磁极称北极（N）；指南的磁极称南极（S）。

3、磁场性质

与电荷间的相互作用力相似，当两个磁极靠近时，它们之间也会产生相互作用的力：

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

对照图形讲解

结合实例讲解

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

二、磁场与磁感线

1．磁场

在磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质——磁场。

磁极之间的作用力通过磁场进行传递。

2、实验演示

3．磁感线

磁场的分布常用磁感线来描述。

三、电流的磁场

不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。

本次课重点介绍了磁体的本质和磁体的性质，在空间中磁场和磁力线的分布，电流的磁场，应重点掌握。

磁场的分布常用磁感线来描述

习题册P41一、2、3

三、1

用多媒体演示

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

§4-2磁场的主要物理量

教学目的、要求：

1、了解电磁感应强度的定义。

2、掌握磁通的定义。

（1）教学重点、难点：

重点：

1．了解磁导率的构成条件。

2．了解磁导率的分类。

难点：

掌握磁场强度的定义。

授课方法：

课堂讲授多媒体

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

§4-2磁场的主要物理量

一、磁感应强度

磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，用符号T表示。

二、磁通

三、磁导率

1、顺磁物质2、反磁物质3、铁磁物质

四、磁场强度

B0——通电线圈的磁感应强度，T；

μ0——真空的磁导率，H/m；

N——线圈的匝数；

L——线圈的长度，m；

I——线圈中的电流，A。

教案纸

组织教学

5分

新课导入

5分

新课内容

70分

准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪。

上次课我们已经定性的分析了磁场的一些基本知识：

1、磁场的产生物质。

2、磁场与磁感线的分布。

3、各种电流的磁场作用。

本次课重点对磁场进行定量分析。

§4-2磁场的主要物理量

一、磁感应强度

导线方向与磁场方向保持垂直，经导线通电，可以看到导线因受力而发生运动。

先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。

在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，所受电磁力F与电流I和导线长度l的乘积IL的比值称为该处的磁感应强度，用B表示，即

磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，用符号T表示。

二、磁通

设在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积，定义为穿过这个面积的磁通量，简称磁通。

用φ表示磁通，则有

φ=BS

提问学生

简单介绍

板书公式

教案纸

三、磁导率

不同的媒介质对磁场的影响不同，影响的程度与媒介质的导磁性能有关。

磁导率是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，用μ表示，其单位为H/m。

由实验测得真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m，为一常数。

1、顺磁物质2、反磁物质3、铁磁物质

四、磁场强度

在真空中，通电线圈磁感应强度的大小与线圈的匝数、线圈长度及电流强度有关

式中B0——通电线圈的磁感应强度，T；

μ0——真空的磁导率，H/m；

N——线圈的匝数；

L——线圈的长度，m；

I——线圈中的电流，A。

当把圆环线圈从真空中取出，并在其中放入相对磁导率为μr的媒介质，则磁感应强度将是真空中的μr倍，即：

磁感应强度与媒介质的磁导率有关。

简单介绍

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

本次课主要是对磁场的定量分析，包括磁通和磁感应强度之间的关系，重点说明了影响磁场强度的若干因数。

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

§4-3磁场对电流的作用

教学目的、要求：

1、了解磁场对通电导线的作用。

2、掌握通电平行直导线间的作用。

（2）教学重点、难点：

重点：

1．磁场对通电导线的作用。

2．了解右手螺旋定则的原理。

难点：

掌握电磁力的计算式的推导过程。

授课方法：

课堂讲授多媒体

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

§4-3磁场对电流的作用

一、磁场对通电直导体的作用

F=BIl

电磁力的计算式变为

F=BIlsinα

二、通电平行直导线间的作用

三、磁场对通电线圈的作用

教案纸

1课前准备：

5分

2新课导入：

5分

3新课内容：

70分

准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪。

上次课我们已经定性的分析了：

磁场的产生物质，电磁磁场与磁感线，电流的磁场等基本物理量，本次课重点对磁场进行定量分析。

§4-3磁场对电流的作用

一、磁场对通电直导体的作用

通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力，也称安培力。

通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。

把一段通电导线放入磁场中，当电流方向与磁场方向垂直时，电流所受的电磁力最大。

利用磁感应强度的表达式B=F/Il，可得电磁力的计算式为

F=BIl

如果电流方向与磁场方向不垂直，而是有一个夹角α，这时通电导线的有效长度为lsinα。

电磁力的计算式变为

F=BIlsinα

二、通电平行直导线间的作用

两条相距较近且相互平行的直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互吸引；当通以相反方向的电流时，它们相互排斥。

判断受力时，可以用右手螺旋法则判断每个电流产生的磁场方向，再用左手定则判断另一个电流在这

学生提问

板书相关基本概念

结合图形讲解

教案纸

个磁场中所受电磁力的方向。

三、磁场对通电线圈的作用

磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。

在均匀磁场中放入一个线圈，当给线圈通入电流时，它就会在电磁力的作用下旋转起来。

当线圈平面与磁感线平行时，线圈在N极一侧的部分所受电磁力向下，在S极一侧的部分所受电磁力向上，线圈按顺时针方向转动，这时线圈所产生的转矩最大。

当线圈平面与磁感线垂直时，电磁转矩为零，但线圈仍靠惯性继续转动。

通过换向器的作用，与电源负极相连的电刷A始终与转到N极一侧的导线相连，电流方向恒为由A流出线圈；与电源正极相连的电刷B始终与转到S极一侧的导线相连，电流方向恒为由B流入线圈。

因此，线圈始终能按顺时针方向连续旋转。

运用多媒体动画课件讲解

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

本次课首先介绍了：

磁场对通电直导体的作用，重点导出了：

F=BIlsinα的重要结论，接着说明了通电导线的相互作用，最后简单的说明了：

电场对电流的作用。

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

§4-4铁磁物质

教学目的、要求：

1、了解铁磁物质的磁化的过程。

2、了解磁化曲线的物理量含义。

3、了解铁磁材料的分类。

教学重点、难点：

重点：

1．了解磁滞回线的指导意义。

2．了解铁磁物质的分类。

难点：

掌握铁磁物质的分类使用。

授课方法：

课堂讲授多媒体

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

§4-4铁磁物质

一、铁磁物质的磁化

二、磁化曲线

三、磁滞回线

磁感应强度B的变化落后于磁场强度H的变化，这一现象称为磁滞。

四、铁磁材料的分类

（1）硬磁材料

（2）软磁材料

（3）矩磁材料

教案纸

1课前准备：

5分

2新课导入：

5分

3新课内容：

70分

准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪。

上次课我们已经学习了关于磁的基本性质和基本公式，以及磁和电之间的关系。

本次课主要介绍：

铁磁物质方面的内容，及磁的产生，特点，分类等内容。

§4-4铁磁物质

一、铁磁物质的磁化

使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。

只有铁磁性物质才能被磁化，而非铁磁性物质是不能被磁化的。

这是因为铁磁物质可以看作是由许多被称为磁畴的小磁体所组成。

在无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，磁性互相抵消，对外不显磁性；但在外磁场作用下，磁畴就会沿着外磁场方向变成整齐有序的排列，所以整体也就具有了磁性。

二、磁化曲线

当一个线圈的结构、形状、匝数都已确定时，铁磁物质的B随H变化的规律可用B—H曲线来表示，称为磁化曲线。

曲线oa段较为陡峭，B随H近似成正比增加。

b点以后的部分近似平坦，表明即使再增大线圈中的

学生提问

简单介绍

结合图形讲解

教案纸

电流I以增大H，B也已近似不变了，铁心磁化到这种程度称为磁饱和。

a点到b点是一段弯曲的部分，称为曲线的膝部。

这一段是从未饱和到饱和的逐步过渡。

各种电器的线圈中，一般都装有铁心以获得较强的磁场。

而且在设计时，常常是将其工作磁通取在磁化曲线的膝部，还常将铁心制成闭合的形状，使磁感线沿铁心构成回路。

三、磁滞回线

磁感应强度B的变化落后于磁场强度H的变化，这一现象称为磁滞。

铁心在反复磁化的过程中，由于要不断克服磁畴惯性将损耗一定的能量，称为磁滞损耗，这将使铁心发热。

四、铁磁材料的分类

（1）硬磁材料

特点：

不易磁化，不易退磁

典型材料及用途：

碳钢、钴钢等，适合制作永久磁铁，扬声器的磁钢

（2）软磁材料

特点：

容易磁化，容易退磁

典型材料及用途：

硅钢、铸钢、铁镍合金等，适合制作电机、变压器、继电器等设备中的铁心

（3）矩磁材料

特点：

很易磁化，很难退磁

结合课本上的图形

简单介绍

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

典型材料及用途：

锰镁铁氧体、锂锰铁氧体等，适合制作磁带、计算机的磁盘

本次课首先介绍了：

铁磁物质的磁化过程，接着说明了磁滞回线的物理含义，最后重点讲解了：

磁性材料的分类和使用方向问题。

练习册相关练习

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

§4-5电磁感应

教学目的、要求：

1、了解电磁感应现象。

2、掌握切割磁感应线的运用。

教学重点、难点：

重点：

1．掌握楞次定律的运用。

2．掌握法拉第电磁感应定律。

难点：

掌握直导线切割磁感线产生感应电动势的推导。

授课方法：

课堂讲授多媒体

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

§4-5电磁感应

一、电磁感应现象

二、楞次定律

三、法拉第电磁感应定律

四、直导线切割磁感线产生感应电动势

e=Blvsinα

五、切割磁感应线的运用

六、举例说明

教案纸

1课前准备：

5分

2新课导入：

5分

3新课内容：

70分

准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪。

1、磁的基本性质是？

2、铁磁材料的分类有哪几种，各自有什么特点？

本次课主要介绍：

铁磁物质方面的内容，及磁的产生，特点，分类等内容。

§4-5电磁感应

一、电磁感应现象

电流能产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？

将一条形磁铁放置在线圈中，当其静止时，检流计的指针不偏转，但将它迅速地插入或拔出时，检流计的指针都会发生偏转，说明线圈中有电流。

这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流，产生感应电流的电动势称为感应电动势。

二、楞次定律

在线圈回路中产生感应电动势和感应电流的原因是由于磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通发生了变化。

楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在方向上的关系，即：

感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。

三、法拉第电磁感应定律

如果改变磁铁插入或拔出的速度，就会发现，磁铁运动速度越快，指针偏转角度越大，反之越小。

而磁铁插入或拔出的速度，反映的是线圈中磁通变化的速度。

即：

线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。

这就是法拉第电磁感应定律。

学生提问

通过多媒体课件演示说明

先让学生看书，再指导说明

教案纸

用ΔΦ表示时间间隔Δt内一个单匝线圈中的磁通变化量，则一个单匝线圈产生的感应电动势的大小为

如果线圈有N匝，则感应电动势

四、直导线切割磁感线产生感应电动势

感应电动势的方向可用右手定则判断。

平伸右手，大拇指与其余四指垂直，让磁感线穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。

当导体、导体运动方向和磁感线方向三者互相垂直时，导体中的感应电动势为：

e=Blv

如果导体运动方向与磁感线方向有一夹角α，则导体中的感应电动势为

e=Blvsinα

五、切割磁感应线的运用

发电机就是应用导线切割磁感线产生感应电动势的原理发电的，实际应用中，将导线做成线圈，使其在磁场中转动，从而得到连续的电流。

六、举例说明

如下图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长度为l的直导体AB，可沿平行导电轨道滑动。

当导体以速度v向左匀速运动时，试确定导体中感应电动势的方向和大小。

解:

（1）导体向左运动时，导电回路中磁通将增加，根据楞次定律判断，导体中感应电动势的方向是

板书两种公式

举例，师生互练

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

B端为正，A端为负。

用右手定则判断，结果相同。

（2）设导体在Δt时间内左移距离为d，则导电回路中磁通的变化量为

ΔΦ=BΔS=Bld=BlvΔt

如果导体和磁感线之间有相对运动时，用右手定则判断感应电流方向较为方便；

如果导线与磁感线之间无相对运动，只是穿过闭合回路的磁通发生了变化，则用楞次定律来判断感应电流的方向。

本次课首先介绍了：

铁磁物质的磁化过程，接着说明了磁滞回线的物理含义，最后重点讲解了：

磁性材料的分类和使用方向问题。

P791,2

定性说明

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

4-6自感

教学目的、要求：

1、了解自感现象的定义。

2、从实验中推导出结论。

教学重点、难点：

重点：

1．了解RL电路的过渡作用。

2．了解铁磁物质的分类。

难点：

掌握自感电动势的推导。

授课方法：

课堂讲授多媒体

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

4-6自感

一、自感现象

二、自感系数

三、自感电动势

四、RL电路过渡过程

教案纸

1课前准备：

5分

2新课导入：

5分

3新课内容：

70分

准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪。

回顾提问:

1：

什么叫感应电动势？

2：

法拉第电磁感应定律是什么？

3：

分别回顾左手螺旋定则和右手螺旋定则。

磁和电之间有一定得转换关系,但磁可以来自外部也可以来自内部,对来自身的次量变化所引起的感生电压叫做自感电压。

4-6自感

一、自感现象

合上开关，HL2比HL1亮的慢

断开开关，灯泡闪亮一下才熄灭

当线圈中的电流发生变化时，线圈中就会产生感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化。

这种由于流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象称为自感现象，简称自感。

在自感现象中产生的感应电动势称为自感电动势，用eL表示，自感电流用iL表示。

二、自感系数

自感电流产生的磁通称为自感磁通。

一个线圈中通过单位电流所产生的自感磁通称为自感系数（简称电感），用L表示，即

L的单位是亨利，用H表示。

常采用较小的单位有毫亨（mH）和微亨（μH）。

学生提问

指导学生分析实验

强调相关概念

教案纸

线圈的电感是由线圈本身的特性决定的。

线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，电感就大。

有铁心的线圈，其电感要比空心线圈的电感大得多。

有铁心的线圈，其电感也不是一个常数，称为非线性电感。

电感为常数的线圈称为线性电感。

空心线圈当其结构一定时，可近似地看成线性电感。

三、自感电动势

由Nφ=LI，有

代入，可得

四、RL电路过渡过程

电感线圈与电容器相似，都是电路中的储能元件。

开关SA刚刚闭合时，电流不可能一下子由零变到稳定值，而是逐渐地增大；而当切断电源时，电流也不是立即消失，而是逐渐减小而消失。

过渡过程的快慢与L和R的数值有关，L与R的比值称为RL电路的时间常数，即

τ越小，表明过渡过程越快。

板书公式

作为补充内容简单说明

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

本次课主题内容包括：

1、自感现象，重点说明了自感系数的物理含义和推导方法.

2、影响自感系数大小的因素。

3、简单说明了电感的过渡作用。

P8911

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级

课题：

§4-7互感

教学目的、要求：

1、理解互感现象。

2、掌握互感线圈同名端的运用。

教学重点、难点：

重点：

1．掌握互感电动势的运用。

2．理解互感系数的概念。

难点：

掌握互感线圈同名端的判断及运用。

授课方法：

课堂讲授多媒体

教学参考及教

具（含电教设备）：

中国劳动教育出版社出版的《电工基础》

授课执行情况分析：

板书设计或授课提纲：

§4-7互感

一、互感现象和互感电动势

1.互感现象

2.互感电动势

二、互感线圈的同名端

教案纸

1课前准备：

5分

2新课导入：

5分

3新课内容：

70分

准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪。

上次课我们已经学习了关于自感的相关知识：

1：

自感现象的表现，（可用楞次定理说明）？

2：

自感电动势的表达公式？

3：

自感的放电时间？

§4-7互感

一、互感现象和互感电动势

我们把由一个线圈中的电流发生变化而在另一线圈中产生电磁感应的现象称为互感现象，简称互感。

由互感产生的感应电动势称为互感电动势，用eM表示。

互感电动势的计算公式为

E=MI/T

式中M称为互感系数，简称互感，单位和自感一样，也是亨（H）。

二、互感线圈的同名端

我们把由于线圈绕向一致而产生感应电动势的极性始终保持一致的端子称为线圈的同名端，用“·”或“*”表示。

SA闭合瞬间，A线圈有电流i从1端流进，根据楞次定律，在A线圈两端产生自感电动势，极性为左正右负。

利用同名端可确定B线圈的4端和C线圈的5端皆为互感电动势的正端。

学生提问

板书相关基本概念

结合图形讲解

教案纸

4.课堂总结

5分

5.布置作业

5分

B端为正，A端为负。

用右手定则判断，结果相同。

（2）设导体在Δt时间内左移距离为d，则导电回路中磁通的变化量为

ΔΦ=BΔS=Bld=BlvΔt

如果导体和磁感线之间有相对运动时，用右手定则判断感应电流方向较为方便；

如果导线与磁感线之间无相对运动，只是穿过闭合回路的磁通发生了变化，则用楞次定律来判断感应电流的方向。

本次课主要学习了三个方面的问题：

1、铁磁物质的磁化过程。

2、磁滞回线的物理含义。

3、磁性材料的分类和使用方向问题。

P9012,13

引导学生推导结论

广西

贺州高级技工学校教案纸首页

授课日期

班级