4电工基础第四章-教案

第四章磁与电磁感应

§4－1、磁感应强度和磁通

教学目的

1.了解磁场、磁感应线的概念磁感应强度磁通的概念;

2.掌握磁感应强度磁通的概念及其应用。

教学重、难点

教学重点：掌握磁感应强度磁通的概念及其应用;

教学难点：掌握磁感应强度磁通的概念及其应用;

教学方法：讲授法

教学时数：2课时授完。

教具：黑板、多媒体课件等。

教学过程：

I、复习提问：

II、讲授新课：

一、磁体与磁感线

1、磁性：某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性

2、磁体：具有磁性的物体叫做磁体。分为天然磁铁和人造磁铁，常见的人造磁体有条形磁体，蹄形磁体和磁针等。

3、磁极：磁铁两端磁性最强的地方；任何磁铁都有一对磁极，一个叫南极用S表示，一个叫北极用N表示。

4

异名磁极同名磁极

5、磁场：在磁力作用的空间，有一种特殊的物质叫磁场

6、磁感线：在磁场中画出一系列曲线，曲线上任意一线切线的方向就是该点的磁场方向

S

N

条形磁体的磁感线 7、磁感线的特点 1.磁感线是空间分布的

2.磁感线是假想的曲线，不真实存在

3.任意两条磁感线不相交

4.磁感线是闭合曲线，外部从N 极指向S 极内部从S 指向N (与电场线不同） 二、电流的磁效应

电流的磁效应：通电导体的周围存在着磁场这种现象叫做电流的磁效应，磁场的方向取决于电流方向，用右手螺旋定则判断。 1、通电长直导线的磁场方向：

（1）判定方法：右手握住导线并把拇指伸开，用拇指指向电流的方向，四指环绕的方向就是磁场的方向。

2、通电螺线管的磁场方向：

1）判定方法：右手握住螺线管并把拇指伸开，弯曲的四指表示电流的方向，拇指所指的方向就

是通电螺线管N 极的方向。

通电螺线管的磁场方向

三、磁感应强度和磁通 1、磁感应强度 （B ）

动动手：下图为一个匀强磁场，磁场方向如下图所示

导线 电流方向

电流方向

磁场方向

拇指：磁场方向

N

S

电流

手指：电流方向

现象：当电路中有电流通过时，载流导线MN 受到力的作用向上运动，弹簧缩短。

结论： （1）磁感应强度公式： B 是导体所在处的磁感应强度，单位特斯拉（T ） （2）方向：磁场中某点磁感线的切线方向为该点的磁感应强度方向.

3）磁感应强既反映了某点磁场的强弱、又反映了该点磁场的方向，磁感应强是矢量。

（4）匀强磁场：如果磁场中各点的磁感应强度B 的大小和方向完全相同，这种磁场叫匀强磁场，如下图所示

在匀强磁场中，磁感线是平行、等距的直线

2、磁通（ φ）

（1）定义：磁感应强度B 与其垂直的某一截面积S 的乘积

φ是通过该面积的磁通，单位韦伯（Wb ）

例题

在匀强磁场中，垂直磁场方向放置一根直导线，导线长为，导线中的电流为15A ，导线在磁场中受到的力为20N ，试求该匀强磁场的磁感应强度B 。 解：根据磁感应强度的公式：

N

S 匀强磁场

× × × × × ×× × × × × ×

× × × × × × M B

N R p E + - F BIL

=F

B IL

=

φ = BS

20

1.67150.8

F B T T IL =

=≈⨯

Ⅵ、课余作业：课本P98小练习1、2. V 、教学后记：

第四章磁与电磁感应 §4－2 磁场强度

教学目的

1、掌握磁导率、磁场强度的概念

2、掌握常见几种载流导体的磁场强度

教学重、难点

教学重点： 1、磁场强度、磁感应强度的区别

2、载流螺线管磁场强度的计算。

教学难点：相对磁导率的理解与计算 教学方法：讲授法

教学时数：1课时授完。

教 具：黑板、多媒体课件等。 教学过程：

I 、复习提问：[1]电流的磁效应 [2]磁感应强度及磁通

通过回顾通电螺线管周围存在磁场，如插入铁心，磁场的强弱会受怎么的影响 II 、讲授新课：

一、磁导率：

1、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μ 0=4π×10-7H/m ，为一常数。

2、根据相对磁导率的大小，可把物质分为三类：

（1）顺磁物质 相对磁导率稍大于1。如空气、铝、铬、铂等。 （2）反磁物质 相对磁导率稍小于1。如氢、铜等。

（3）铁磁物质 相对磁导率远大于1，其可达几百甚至数万以上，且不是一个常数。如铁、钴、镍、硅钢、坡莫合金、铁氧体等。

二、、磁场强度（H ）

1、定义：真空中，某点的磁场强度等于该点的磁感应强度与介质磁导率μ的比值

2、公式：

μ

=B

H

B-----通电线圈的磁感应强度，单位特斯拉（T) H-----磁场中该点的强度，单位安培每米（A/m ）； μ----真空的磁导率，单位亨每米（ H/m ）；

三、几种常见载流导体的磁场强度（H ）

1、载流长直导线

（1）在载流长直导线产生的磁场中，有一点P ，它与导线的 距离为r ，如( a )图所示；实验证明该点磁场强度的大小与

导线中的电流成正比，与R 成反比。

（2）公式：

r 2I H π=

2、载流螺线管

如果螺线管的匝数为N ，长度为L,通电 电流为I ，如右图所示。理论和实验证 明，其内部磁场强度为 方向：用右手螺旋定则来判断。

四、总结：

本节介绍了磁场强度与磁感应强度的关系及物理意义，并学会相关计算；正确理解两者含义及关系。

Ⅲ、课余作业：

课本P90小练习1、2、3.

Ⅵ、教学后记：

L

NI

H =