第五章磁与电磁感应.docx

1、第五章磁与电磁感应第五章-磁与电磁感应 作者： 日期： 第五章 磁与电磁感应【课题名称】 5.1 磁的基本概念【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1理解磁体、磁极与磁场的基本概念。 2会判断载流长直导体与通电螺线管周围磁场的方向。 3掌握右手螺旋定则，了解其在工程技术中的应用。【教学重点】 重点：判断载流长直导体与通电螺线管周围磁场的方向【教学难点】 难点：右手螺旋定则 【关键点】 掌握右手螺旋定则【教学方法】 多媒体演示法、直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法【教具资源】 多媒体课件、磁铁【教学过程】 一、导入新课教师可利用视频或多媒体演示电磁起重机在起吊钢铁的场景，并设置问

2、题情景：电磁起重机上没有吊钩，却能吊起成吨的钢铁，这是什么原因呢？进而引出本课的学习内容磁的基本概念。二、讲授新课教学环节1： 磁的基本概念教师活动：教师可展示磁铁实物，利用多媒体课件讲解磁铁具有磁性，磁铁之间有磁场，磁场可用磁感线来描述等内容。学生活动：学生可每人或两人一组准备一个磁铁，在教师的引导与讲解下，并结合磁铁实物体学习磁极、磁场和磁感线的相关知识。知识点：1磁体。某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。2磁极。磁铁两端磁性最强的区域叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫南极，用S表示；一个叫北极，用N表示。3磁场与磁感线。利用磁感线可以形象地描绘磁场，即在

3、磁场中画出一系列曲线，曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。教学环节2：电流的磁效应教师活动1：教师可利用多媒体展示奥斯特实验，引导学生明白奥斯特利用电产生磁场的实验，激发学生的学习热情。学生活动1：学生可根据展示的实验，并在教师的引导下，认真分析并理解奥斯特实验。教师活动2：教师可直观演示或利用多媒体展示通电直导体周围存在磁场的实验，讲解并示范右手螺旋定则。学生活动2：学生可根据展示的实验，并在教师的指导下，学习用右手螺旋定则判断通电直导体周围存在磁场的方向。教师活动3：教师可直观演示或利用多媒体展示通电螺线管周围存在磁场的实验，讲解并示范右手螺旋定则。学生活动3：学生可根据展示的实验

4、，并在教师的指导下，学习用右手螺旋定则判断通电螺线管周围存在磁场的方向。知识点：1载流导体周围存在着磁场。磁场方向可用右手螺旋定则判断：右手握住导线并把拇指伸开，用拇指指向电流方向，那么四指环绕的方向就是磁场方向。2通电螺线管周围也存在磁场。磁场方向也可用右手螺旋定则判断：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是通电螺线管内部磁感线的方向。三、课堂小结1磁的基本概念。2右手螺旋定则。四、课堂练习 教材中思考与练习第1、2、3题五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.1【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】

5、 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

6、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

7、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：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，用字母表示。任一物质的磁导率与真空磁导率比值称为相对磁导率，用表示。铁磁性物质的远远大于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的比值，用字母H表示。即。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【课题名称】 5.3 铁磁性物质的磁化【课时安排】 1课时（45分钟）【

8、教学目标】 1了解磁化现象，能识读磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线。 2了解磁滞损耗产生的原因及降低损耗的方法。 3了解常用铁磁材料。【教学重点】 重点：铁磁性物质的特性及其在工程技术中的应用【教学难点】 难点：磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线概念的理解【关键点】 了解铁磁性物质的特点【教学方法】 多媒体展示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法【教具资源】 多媒体课件、铁磁性材料【教学过程】 一、导入新课教师可利用多媒体演示或实物演示软铁棒磁化实验，引导学生仔细观察实验现象，并解释现象原因。进而引出本课的学习内容铁磁性物质的磁化。二、讲授新课教学环节1：认识磁化现象，识读磁化曲线、磁滞回线、基本

9、磁化曲线教师活动1：教师可利用多媒体展示软铁棒磁化实验，讲解铁磁性物质具有被磁化的特性。学生活动1：学生在教师的引导与讲解下，结合课本学习、理解磁化现象。教师活动2：教师可利用多媒体展示磁化曲线、磁滞回线和基本磁化曲线，讲解各种曲线的含义，引导学生正确理解、识读。学生活动2：学生在教师的引导与讲解下，结合课本学习、理解各种曲线的含义，并学会正确识读知识点：1磁化：本来不具磁性的物质，由于受到磁场的作用而具有了磁性的现象叫该物质被磁化。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。只有铁磁性物质才能被磁化。2磁化曲线：磁性物质的B随H而变化的曲线叫做磁化曲线，又叫做BH曲线。3磁滞回线

10、：从铁磁性物质整个磁化过程看，B的变化总是落后于H的变化，这种现象叫做磁滞现象。经过多次循环，可以得到一个封闭的对称于原点的闭合曲线，叫做磁滞回线。4基本磁化曲线：在反复交变磁场中，可相应得到一系列大小不一的磁滞回线，连接各点对称的磁滞回线的顶点，得到的一条曲线叫做基本磁化曲线教学环节2：磁滞损耗产生的原因及降低损耗的方法教师活动：教师可利用多媒体展示磁滞回线，引导学生明白磁滞损耗产生的原因及降低损耗的方法。学生活动：学生可根据展示的曲线，并在教师的引导下，了解磁滞损耗产生的原因及降低损耗的方法。知识点：磁滞损耗：铁磁性物质的反复交变磁化，会损耗一定的能量，这是由于在交变磁化时，磁畴要来回翻转

11、，在这个过程中，产生了能量损耗，这种损耗叫做磁滞损耗。提示：磁滞损耗在交流电机一类设备中是不希望的。软磁材料的磁滞回线狭窄，其磁滞损耗相对较小。硅钢片因此而广泛应用于电机、变压器、继电器等设备中。教学环节3：常用铁磁性材料教师活动：教师可利用多媒体展示三类铁磁材料的磁滞回线，引导学生明白铁磁性材料的分类，以及不同铁磁性材料的特性。学生活动：学生可根据展示的各种磁滞回线，并在教师的引导下，了解铁磁性材料可以分成硬磁材料、软磁材料和矩磁材料。三、课堂小结1磁化现象，识读磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线。 2磁滞损耗产生的原因及降低损耗的方法。 3常用铁磁性材料。四、课堂练习 再次认真阅读教材理解各

12、种概念。五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.3【课题名称】 5.4 磁路的基本概念【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1了解磁路和磁动势的概念，了解主磁通和漏磁通的概念。 2了解磁阻的概念，了解影响磁阻的因素。 3了解充磁和消磁的概念，了解其在工程技术中的应用。【教学重点】 重点：磁路的基本概念；充磁和消磁在工程技术中的应用【教学难点】 难点：磁路的基本概念【关键点】 电生磁【教学方法】 多媒体展示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法【教具资源】 多媒体课件、变压器【教学过程】 一、导入新课教师可利用多媒体展示硅钢片中形成的磁路，引导学生仔细观察磁路的结构与组成，并设置一定的

13、问题情境，从问题中引出本课的学习内容磁路。二、讲授新课教学环节1：磁路与磁动势教师活动：教师可利用多媒体展示硅钢片中形成的磁路，讲解磁路、磁动势的基本概念。学生活动：学生可在教师的引导与讲解下，结合课本学习、理解磁路、磁动势的基本概念。知识点：1磁路：磁通经过的闭合路径。 2磁动势：把通过线圈的电流和线圈匝数的乘积教学环节2：磁阻教师活动：教师可结合用多媒体展示的硅钢片中形成的磁路，讲解磁阻的概念以及影响磁阻的因素。学生活动：学生可在教师的引导与讲解下，结合课本学习、认识磁阻的基本概念。知识点：1磁阻：表示磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用符号表示。2影响磁阻的因素：磁路中磁阻的大小与磁路的长

14、度成正比，与磁路的横截面积S成反比，并与组成磁路的材料的性质有关，写成公式为教学环节3：充磁与消磁教师活动：教师可例举充磁和消磁在实践中的应用，引导学生明白充磁、消磁的概念及在日常生活和工作中的应用。学生活动：学生在教师的引导下，了解充磁和消磁的应用。三、课堂小结1磁路和磁动势的概念。 2磁阻的概念，影响磁阻的因素。 3充磁和消磁的概念。四、课堂练习 再次认真阅读教材理解各种概念。五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.4【课题名称】 5.5 磁场对通电直导体的作用【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1理解磁场对通电直导体的作用。 2会应用左手定则判断磁场对通电直导体的作用力方

15、向。 3了解计算电磁力大小的公式。【教学重点】 重点：磁场对通电直导体作用力方向的判断【教学难点】 难点：左手定则【关键点】 左手定则【教学方法】 多媒体展示法、直观演示法、讲授法、谈话法【教具资源】 多媒体课件、直流电源、蹄形磁铁、导体【教学过程】 一、导入新课教师可展示通电导体在磁场中运动的实验，并结合多媒体演示，引导学生仔细观察实验，并设置问题情境，从问题中引出本课的学习内容磁场对通电直导体的作用。二、讲授新课教学环节1：电磁力与电磁力方向的判断教师活动1：教师可实物演示或通过多媒体展示通电导体在磁场中运动的实验，讲解电磁力及电磁力方向的判断左手定则。学生活动1：学生在教师的引导与讲解下

16、，结合课本学习、理解电磁力及电磁力方向的判断。知识点：电磁力：把通电直导体在磁场中所受的作用力称为电磁力，也称安培力。电磁力方向可用左手定则判断。左手定则：伸出左手，让大拇指与四指在同一平面内，大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向，就是磁场对通电导体的作用力方向。教学环节2：电磁力大小的计算教师活动：教师可直接给出电磁力大小计算的公式，并做一定的解释与说明。学生活动：学生在教师的讲解下，结合课本了解计算电磁力大小的公式。知识点：电磁力大小：在匀强磁场中，当通电导体与磁场方向垂直时，电磁力的大小与导体中电流大小成正比，与导体在磁场中的有效长度及截流导体

17、所在的磁感应强度成正比，用公式表示为。当导体和磁感应线方向成角度时，电磁力的大小为。提示：当导体与磁感应线方向平行放置时，导体受到的电磁力为零；当导体与磁感应线方向垂直放置时，导体受到的电磁力最大。三、课堂小结1电磁力与电磁力方向的判断。 2电磁力大小的计算公式。四、课堂练习 教材中相关的思考与练习五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.5【课题名称】 5.6 电磁感应【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1理解电磁感应现象。 2会判断感应电流的方向。 3掌握右手定则。【教学重点】 重点：判断感应电流的方向【教学难点】 难点：右手定则【关键点】 右手定则【教学方法】 多媒体展示法

18、、直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法【教具资源】 多媒体课件、灵敏检流计、蹄形磁铁、导体【教学过程】 一、导入新课教师可通过实验演示或结合多媒体展示电磁感应现象，引导学生仔细观察实验中现象，创设一定的问题情景：当导体AB在磁场中作切割磁感线运动时，检流计指针发生偏转；当导体AB沿着平行磁感线方向运动时，检流计指针不发生偏转。你知道为什么会出现这样的现象吗？从而引出本课的学习内容电磁感应。二、讲授新课教学环节1：电磁感应现象教师活动：教师可通过实验演示或结合多媒体展示电磁感应实验，引导学生理解电磁感应现象。学生活动：学生在教师的引导与讲解下，结合课本学习、理解电磁感应现象。知识点：电磁感

19、应现象：当闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，闭合回路中就有电流产生，我们把这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，由此产生的电流称为感应电流。教学环节2：感应电流方向的判断教师活动：教师可通过直观演示或多媒体展示右手定则，引导学生理解右手定则并练习用右手定则判断感应电流的方向。学生活动：学生在教师的引导与讲解下，结合课本学习并练习用右手定则判断感应电流的方向。知识点：右手定则：导线作切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，可以用右手定则判断。右手定则：伸出右手，让大拇指与四指在同一平面，大拇指和四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动方向，那么，四指所指的方向，就是

20、感应电流的方向。三、课堂小结1电磁感应现象。 2感应电流方向的判断右手定则。四、课堂练习 教材中的“想一想 做一做”栏目、思考与练习五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.6 【课题名称】 5.7 电感与电感器【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1理解自感现象，了解电感的概念。 2知道影响电感器电感量的因素。 3了解电感器的外形、参数，会判断其好坏。【教学重点】 重点：电感器及其检测【教学难点】 难点：自感现象的理解【关键点】 明白电感器的分类及其检测【教学方法】 直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法【教具资源】 多媒体课件、常用的电感器、万用表、自感实验用

21、相关器件【教学过程】 一、导入新课教师可通过如图5.1所示的实验电路演示或者利用多媒体展示自感实验，引导学生仔细观察实验现象，并创设问题情景：将开关S闭合的瞬间，我们发现跟变阻器串联的指示灯EL2立刻正常发光，而跟电感线圈L串联的指示灯EL1却是逐渐变亮起来的。你知道为什么会出现这种现象吗？从而引出本节课的学习内容电感与电感器。二、讲授新课教学环节1： 自感现象和电感教师活动：教师可根据演示实验或多媒体展示的实验，讲解自感现象、电感的定义和单位。学生活动：学生可在教师的引导下，通过观察，学习自感现象、电感的定义和单位。知识点：自感现象：由于线圈本身的电流变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。

22、在自感现象中产生的电动势，叫做自感电动势。电感的定义：为了表明各个线圈产生自感磁链的能力，将线圈的自感磁链与电流I的比值叫做线圈的自感系数（或叫自感量），简称电感，用字母L表示。L表示一个线圈通过单位电流所产生的磁链。电感的单位是亨利，用符号H表示。常用单位有毫亨（mH）、微亨（H）。1HmHH教学环节2： 电感器的种类和参数教师活动：教师可通过电感器实物或利用多媒体展示各种电感器，然后讲解电感器的常见类型及其主要参数。 学生活动：学生可在教师的引导与讲解下他细观察，学习并了解电感器的常见类型及其主要参数。知识点：1电感线圈分类：通过可分为空心和铁心电感线圈两大类。绕在非铁磁性材料做成的骨架上

23、的线圈，叫做空心电感线圈。在空心电感线圈内放置铁磁材料制成的铁心，叫做铁心电感线圈。空心线圈的电感是一个常量，只由线圈本身的性质决定，即只决定于线圈截面积的大小，几何形状与匝数的多少，这种电感叫线性电感。而铁心线圈的电感不是一个常数，其电感的大小会随电流的变化而变化，这种电感叫非线性电感。有时为了增大电感，常常在线圈中放置铁心或磁心，如收音机中的中周（中频变压器），就是通过在线圈中放置磁心来获得较大的电感的。2电感器参数。电感器有两个重要参数，一个是电感，另一个是额定电流。电感一般标注在电感器的外壳上，通常采用直标法或色标法，单位为微亨（H）。额定电流是指电感器在正常工作时所允许通过的最大电流

24、，常以字母A、B、C、D、E来代表，标称电流分别为50、150、300、700、1600毫安。提示：使用中，电感器的实际工作电流必须小于额定电流，否则电感线圈将会严重发热甚至烧毁。教学环节3： 电感器的简易检测教师活动：教师可通过实际演示或多媒体动画展示用万用表的电阻挡判别电感器质量的方法与操作过程。学生活动：学生可在教师的引导下，通过仔细观察，模仿、实践操作等学习用万用表的电阻挡判别电感器质量的方法与操作过程。知识点：1通常利用万用表的电阻挡（R1），通过测量电感器两端的直流电阻值，根据直流电阻值的情况，来判别电感器质量。2判别方法：一般高频电感器的直流内阻在零点几到几欧之间；低频电感器的内

25、阻在几百欧至几千欧之间；中频电感器的内阻在几欧到几十欧之间。测量值与其技术标准所规定的数值相比较：若阻值比规定的阻值小得多，则说明线圈存在局部短路或严重短路情况；若阻值很大或表针不动，则表示线圈存在断路情况。三、课堂小结教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下：1自感现象与电感。2电感器的种类和参数。3电感器的简易检测。 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5.7【课题名称】 5.8 互感及其应用【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1理解互感的概念，能解释影响互感系数的因素。 2了解互感在工程技术中的应用。【教学重点】 重点：

26、互感现象及其工程应用【教学难点】 难点：对互感系数的理解【关键点】 明白互感现象及其工程应用【教学方法】 直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法【教具资源】 多媒体课件、线圈、滑动变阻器、开关、电源、检流计【教学过程】 一、导入新课教师可通过如图5.2所示实验电路演示或利用多媒体课件展示互感现象实验，引导学生仔细观察实验现象，并创设问题情景：当开关S闭合或断开的瞬间，检流计的指针发生偏转，并且指针偏转的方向相反。这说明当开关S闭合或断开的瞬间，线圈B回路中有电流，并且电流方向相反。但我们发现，线圈B回路中根本没有接电源，那为什么会有电流呢？你能解释这种现象吗？从而引出本节课的

27、学习内容互感及其应用。图5.2 两个线圈间的互感SEGE线圈A线圈B为什么当开关S闭合或断开时，线圈B回路中会有电流呢？你能解释这种现象吗？ 二、讲授新课教学环节1： 互感现象和互感系数教师活动：教师可根据演示实验或多媒体展示的实验，讲解互感现象、互感系数的基本概念。学生活动：学生可在教师的引导下，通过观察，学习互感现象与互感系数的基本概念。知识点：1互感现象：由于一个线圈的电流变化，导致另一个线圈产生感应电动势的现象，叫做互感现象。在互感现象中产生的感应电动势，叫互感电动势。2互感系数：互感系数M由两个线圈的几何形状、尺寸、匝数、它们之间的相对位置以及媒介质的磁导率决定，与线圈中电流的大小无

28、关。只有当媒介质为铁磁性材料时，互感系数才与电流有关。教学环节2：互感在工程技术中的应用教师活动：教师可结合生活实际，例举互感在生产生活中的广泛应用。学生活动：学生可在教师的引导下，学习了解互感在生产生活中的广泛应用。知识点：应用互感可以很方便地把能量或信号由一个线圈传递到另一个线圈。我们使用的电源变压器、电流互感器、电压互感器、中周变压器、钳形电流表等都是根据互感原理工作的。互感有时也会带来害处。如有线电话常常会由于两路电话间的互感而引起串音。在无线电技术中，若线圈位置安放不当，线圈间会因互感而相互干扰，影响设备的正常工作。为此，常把相邻的两个线圈互相垂直放置或将几个线圈加大距离。在高频电路

29、中，常用软磁材料制成屏蔽罩。三、课堂小结教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下：1互感现象与互感系数。 2互感在工程技术中的应用。四、课堂练习 再次阅读教材相关内容，仔细理解互感及其在工程技术中的应用。五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.8【课题名称】 5.9 互感线圈的同名端及实验判定【课时安排】 1课时（45分钟）【教学目标】 1理解同名端的概念，了解同名端在工程技术中的应用。 2了解同名端的实验判定。【教学重点】 重点：同名端及其在工程技术中的应用【教学难点】 难点：同名端的实验判定【关键点】 同名端的判定【教学方法】 直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法、猜想法【教具资源】 多媒体课件、线圈、电阻、开关、直流电源【教学过程】一、 导入新课教师可利用多媒体课件展示如图5.3所示的互感线圈同名端判断图，然后设置问题情景：从图中可以看出，线圈1的A端与线圈2的C端绕向一致，线圈1的B端与线圈2的D端绕向一致。当线圈1中的电流变化时，线圈1中会产生自感电动势，线圈2中会产生互感电动势。若已知线圈1中自感电动势的极性，我们就可以根据两个线圈的绕向很方便地判断出线圈2中互感电动势的极性。你知道这是为什么吗？从而引出本节课的学习内容互感线圈同名端及实验判定。 二、讲授新课教学环节1： 互感线圈同名端的概念和标注教师活动：教师可通过展示的互感