電流的磁效應(教案)

1、郴州技師學院理論課程教師教案本（20152016 學年 第 一 學期） 專業(yè)名稱 電氣工程 課程名稱 電工基礎 授課教師 鄒滔 學 校 郴州技師學院 授課時間2015/3/5教者授課班級13數(shù)控課程名稱電工基礎授課形式新授授課章節(jié)名稱磁場與電磁感應授課課時2課時使用教具ppt、黑板等教學目的1、認識磁體與磁感線2、了解直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管電流的磁場，以及磁場方向與電流的關系。3、掌握右手定則4、了解磁場的主要物理量以及計算教學重點右手定則 磁場的主要物理量的計算教學難點右手定則 磁場的主要物理量的計算主要內(nèi)容板書設計電流的磁效應一、磁體的性質二、磁場三、磁感線四、電流的磁場1直線電流

2、的磁場2、環(huán)形電流的磁場課 堂 教 學 安 排教學過程主 要 教 學 內(nèi) 容 及 步 驟復習導入教學設計課堂訓練教學設計教學設計【課前復習】用磁體靠近大頭針時，發(fā)現(xiàn)磁體對大頭針有 吸引 作用，磁體的這種性質叫磁性。磁體的兩端對大頭針的作用最 強 （強/弱），這兩個部位較磁極。將一個磁體水平的懸掛起來，當他靜止時，指南的那個磁極叫做 S 極，指北的那個磁極叫做 N 極。當兩個磁極靠近時，同名磁極相 吸引 ，異名磁極相 排斥 。被磁體吸引的大頭針 能 （能/不能）吸引其他大頭針，這時它們 能 （能/不能）表現(xiàn)出磁性。電流的磁效應一、磁體的性質：1磁體兩端磁性最強的部分稱為磁極。2.每一個磁鐵有N極

3、和S極兩種磁極，是成對存在。3.當兩個磁鐵互相靠近，相同的磁極會互相排斥推開，不相同的磁極會互相吸引黏住。所以說：同極相斥，異極相吸。二、磁場1磁場：磁體周圍存在的一種特殊的物質叫磁場。磁體間的相互作用力是通過磁場傳送的。磁體間的相互作用力稱為磁場力，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2磁場的性質：磁場具有力的性質和能量性質。3磁場方向：在磁場中某點放一個可自由轉動的小磁針，它N極所指的方向即為該點的磁場方向。三、磁感線1磁感線磁場的分布用磁感線來描述。如圖2-1-7 a）和圖2-1-7 b）所示。所謂磁感線就是在磁場中畫一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都與該點的磁場方向相同，這些曲線稱

4、為磁感線。如圖2-1-8所示。圖2-1-7 a） 條形磁鐵的磁感線 圖2-1-7 b） 條形磁鐵的磁感線圖2-1-8 磁感線方向與磁場方向2特點(1) 磁感線的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的強弱。(2) 磁感線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由N極出來，繞到S極；在磁體內(nèi)部，磁感線的方向由S極指向N極。(3) 任意兩條磁感線不相交。說明：磁感線是為研究問題方便人為引入的假想曲線，實際上并不存在。電磁爐，電動機是我們生活中經(jīng)常見到的用電設備，電磁起動機我們在電視上經(jīng)常看到，我們發(fā)現(xiàn)這些用電設備離不開電，有了電他們才能正常工作，但我們又從他們的名稱上，或者他們的工作原理上得知，這些用電設

5、備離不開磁。提問：電和磁有關系嗎，難道有了電就會有磁產(chǎn)生嗎？今天我們就是要驗證：電流是否能產(chǎn)生磁場？三、電流的磁場1直線電流產(chǎn)生的磁場奧斯特實驗：把一條導線平行的放在磁針的上面，給導線通電，觀察磁針偏轉的情況；給導線施加相反的電壓，觀察磁針偏轉的情況。 現(xiàn)象：（1）導線通電后，小磁針發(fā)生偏轉，調換電流的方向后，小磁針的偏轉方向與先前方向相反。（2）通過的電流越大，距導線越近，磁針偏轉的角度愈大。結論：（1）通電直導線周圍存在著磁場,且磁場具有方向。規(guī)定，在磁場的任一點，小磁針N極的受力方向，即下磁針N極的指向，就是該點的磁場方向。（2）通電直導線的磁場可以用安培定則來確定。即用右手握住導線，讓

6、拇指指向電流方向，四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。 2環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場 通電螺線管的極性跟電流方向的關系，可以用右手螺旋定則來判定。電流方向注意： 應用右手螺旋定則的方法和順序： 1：查清螺線管的繞線方向。 2：標出電流在螺線管中的方向。 3：用右手螺旋定則確定螺線管的磁極 方向。鞏固練習：1、判定通電螺線管的N極和S極。SNNS2、通電螺線管中的電流方向如圖所示，則它的右端是 極。NS3、如圖2所示，通電螺線管與條形磁鐵相互吸引的是 （ ） 四、磁場的主要物理量1磁通在磁感應強度為B的勻強磁場中取一個與磁場方向垂直，面積為S的平面，則B與S的乘積，叫做穿過這個平面的磁通量 F，簡稱磁通

7、。即F = BS磁通的國際單位是韋伯(Wb)。由磁通的定義式，可得 即磁感應強度B可看作是通過單位面積的磁通，因此磁感應強度B也常叫做磁通密度，并用Wb/m2作單位。2磁感應強度磁場中垂直于磁場方向的通電直導線，所受的磁場力F與電流I和導線長度l的乘積Il的比值叫做通電直導線所在處的磁感應強度B。即 磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量。磁感應強度是一個矢量，它的方向即為該點的磁場方向。在國際單位制中，磁感應強度的單位是：特斯拉(T)。用磁感線可形象的描述磁感應強度B的大小，B較大的地方，磁場較強，磁感線較密；B較小的地方，磁場較弱，磁感線較?。淮鸥芯€的切線方向即為該點磁感應強度B的方向。勻

8、強磁場中各點的磁感應強度大小和方向均相同。3磁導率(1)磁導率 m磁場中各點的磁感應強度B的大小不僅與產(chǎn)生磁場的電流和導體有關，還與磁場內(nèi)媒介質(又叫做磁介質)的導磁性質有關。在磁場中放入磁介質時，介質的磁感應強度B將發(fā)生變化，磁介質對磁場的影響程度取決于它本身的導磁性能。物質導磁性能的強弱用磁導率 m 來表示。m 的單位是：亨利/米(H/m)。不同的物質磁導率不同。在相同的條件下，m 值越大，磁感應強度B越大，磁場越強；m 值越小，磁感應強度B越小，磁場越弱。真空中的磁導率是一個常數(shù)，用 m0表示m0 = 4p 10-7 H/m(2)相對磁導率 m r為便于對各種物質的導磁性能進行比較，以真

9、空磁導率 m0為基準，將其他物質的磁導率 m 與 m0比較，其比值叫相對磁導率，用 mr表示，即 根據(jù)相對磁導率 m r的大小，可將物質分為三類：順磁性物質：m r 略大于1，如空氣、氧、錫、鋁、鉛等物質都是順磁性物質。在磁場中放置順磁性物質，磁感應強度B略有增加。反磁性物質：m r略小于1，如氫、銅、石墨、銀、鋅等物質都是反磁性物質，又叫做抗磁性物質。在磁場中放置反磁性物質，磁感應強度B略有減小。鐵磁性物質：m r 1，且不是常數(shù)，如鐵、鋼、鑄鐵、鎳、鈷等物質都是鐵磁性物質。在磁場中放入鐵磁性物質，可使磁感應強度B增加幾千甚至幾萬倍。4磁場強度在各向同性的媒介質中，某點的磁感應強度B與磁導率 m 之比稱為該點的磁場強度，記做H。即磁場強度H也是矢量，其方向與磁感應強度B同向，國際單位是：安培/米(A/m)。必須注意：磁場中各點的磁場強度H的大小只與產(chǎn)生磁場的電流I的大小和導體的形狀有關，與磁介質的性質無關。課堂小結：1、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管電流的磁場，以及磁場方向與電