勞動版中職電工學(xué)教案第二章

1、第二章 磁場與電磁感應(yīng)本章教學(xué)要求：1、了解直線電流、環(huán)形電流所產(chǎn)生的磁場，會用安培定則（右手定則）判斷磁場的方向。2、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通和磁導(dǎo)率的概念。3、掌握電流在磁場中受電磁力作用的知識，會用左手定則判斷電磁力的方向。4、理解電磁感應(yīng)的概念，掌握楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。5、理解自感系數(shù)和互感系數(shù)的概念，了解自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象的應(yīng)用，會判斷和測定互感線圈的同名端。重點：電磁感應(yīng)、安培定則、左手定則難點：磁場的主要物理量、楞次定律教學(xué)方法：講授法、講練結(jié)合2-1 磁 場一、磁的幾個基本概念1、磁性：能夠吸引鐵、鎳、鈷及其合金的性質(zhì)。2、磁體：具有磁性的物體，也稱磁鐵。3、磁極：磁體兩

2、端磁性最強(qiáng)的部分。任何磁體都具有兩個磁極，分別是北極（N）和南極（S）。4、磁極間的相互作用力：同性磁極相互排斥，異性磁極相互吸引。5、磁場：磁體周圍空間中存在著的一種特殊物質(zhì)。磁極間的作用力就是通過磁場傳遞的。6、磁感線：為了形象地描述磁場分布而畫出的一些有方向的曲線。7、磁感線的3個特點：磁感線是互不交叉的閉合曲線；在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極。磁感線上任一點的切線方向，就是該點的磁場方向。磁感線越密，磁場越強(qiáng)；磁感線越疏，磁場越弱。二、電流的磁場通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。其磁場方向用右手螺旋定則（安培定則）來判斷。1、直線電流產(chǎn)生的磁場方向：用右手

3、握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指指向電流方向，則四指彎曲的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。2、環(huán)形電流（螺線管）產(chǎn)生的磁場方向：右手握住通電螺線管，讓彎曲的四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是磁場的北極方向。2-2 磁場的主要物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）在磁場中，垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受電磁力F與電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值稱為該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示，即B=F/IL。單位是特斯拉，簡稱特（T）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場內(nèi)某點磁場強(qiáng)弱及方向的物理量。 B的大小也等于通過垂直于磁場方向單位面積的磁力線數(shù)目，B的方向用右手螺旋定則確定。2、磁通（）磁通是反映磁場在某一范圍內(nèi)的分布及變化情況的物理量

4、。均勻磁場中磁通等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，即=BS。單位是韋伯(Wb)。3、磁導(dǎo)率（）磁導(dǎo)率表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能，單位是亨/米(H/m)。真空的磁導(dǎo)率為O=410-7H/m。將物質(zhì)磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率的比值稱為相對磁導(dǎo)率（r），則r =/O4、物質(zhì)的分類（按相對磁導(dǎo)率的大?。╉槾盼镔|(zhì)（r1）；反磁物質(zhì)（r1）5、磁化：使原來沒有磁性的物質(zhì)具有磁性的過程。2-3 磁場對電流的作用一、磁場對通電直導(dǎo)體的作用1、電磁力的概念：通電導(dǎo)體在磁場中受到的力，也稱安培力。2、電磁力大?。篎=BIL。單位牛（N）3、電磁力的方向：左手定則判斷。平伸左手，使大拇指與其余四指垂直，讓磁感線垂直穿

5、入掌心，并使四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是電磁力的方向。課堂練習(xí)：課本P50第5題二、通電平等直導(dǎo)線間的作用通入同方向電流的平行導(dǎo)線相互吸引；通入反方向電流的平行導(dǎo)線相互排斥。如圖所示：（右手定則判斷磁場方向、左手定則判斷電磁力方向）作業(yè)布置：習(xí)題冊P1415 三、四題2-4 電磁感應(yīng)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象（實驗演示）當(dāng)導(dǎo)體相對磁場切割磁感線運(yùn)動，或在導(dǎo)體包圍的面積中磁通發(fā)生變化時，導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。二、楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是阻礙原磁通的變化。楞次定律有兩層含義：若原增大，則感與原方向相反。（增反）若原減小，則感與原方向相同。（減同）課堂練習(xí)：習(xí)題冊

6、P16四、3三、法拉第電磁感應(yīng)定律線圈中感應(yīng)電動勢的大小與線圈中磁通的變化率成正比。即式中N為線圈匝數(shù)。d/dt表示單匝線圈的磁通變化率。感應(yīng)電動勢的方向由d/dt的符號與感應(yīng)電動勢的參考方向比較而定出。當(dāng)d/dt0，即穿過線圈的磁通增加時，e0，應(yīng)電動勢的方向與參考方向相反，表明感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻止原磁場的增加；當(dāng)d/dt0，這時感應(yīng)電動勢的方向與參考方向相同，表明感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻止原磁場的減少。四、直導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（實驗演示）1、大?。篹=BLV(導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁感線方向垂直時) e=BLVsin(導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁感線方向夾角為時)2、方向：右手定則。平伸右手，大拇

7、指與其余四指垂直，讓磁感線穿入掌心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，則其余四指所指的方向就是感應(yīng)電動勢的方向。（舉例分析：習(xí)題冊P16四、2）2-5 自 感1、自感現(xiàn)象實驗：如下圖a)所示合上開關(guān)，HL2比HL1亮得慢；b)圖所示斷開開關(guān)，燈泡閃亮一下才熄滅。像這種由于流過線圈本事的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，簡稱自感。2、自感系數(shù)（電感）自感系數(shù)是一個衡量線圈產(chǎn)生自感磁通能力的物理量。用L表示，即L=N/I。L的單位是亨利（H）。電感的大小與線圈的長度、匝數(shù)，和線圈中導(dǎo)體截面積有關(guān)，且成正比。3、自感電動勢：eL=L(dI/dt)舉例分析：習(xí)題冊P18四44、線圈L所儲存能量：WL=LI2/2自感現(xiàn)象的應(yīng)用舉例：渦流加熱2-6 互 感1、互感現(xiàn)象和互感電動勢：把由一個線圈中的電流發(fā)生變化而在另一個線圈中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象，簡稱互感。由