电工技术基础与技能(电类专业)电子教案 (5)

66课题5.1电流的磁效应5.2磁场的主要物理量5.3磁场对通电导线的作用力课型新课授课班级授课时数2教学目标1．掌握直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场，以及磁场方向与电流方向的关系。2．理解磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念、相互关系及匀强磁场的性质。3．掌握左手定则教学重点磁场的四个物理量以及磁场方向与电流方向的关系。教学难点磁场强度的大小与媒介质性质无关。学情分析教学效果教后记67新课5.1电流的磁效应一、磁场磁极间相互作用的磁力是通过磁场传递的。磁极在它周围的空间产产生磁场，磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。二、磁场的方向和磁感线1．磁场的方向：在磁场中任一点，小磁针静止，N极所指的方向为该点的磁场方向。2．磁感线：在磁场中画出一些曲线，在曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同。三、电流的磁场1．直线电流的磁场电流方向与它的磁感线方向之间的关系用安培定则判定。例：2．环形电流的磁场电流方向与它的磁感线方向之间的关系，用安培定则判定。例：3．通电螺线管的磁场电流方向与它的磁感线方向之间的关系用安培定则判定。68新课5.2磁场的主要物理量一、磁感应强度B1．它是表示磁场强弱的物理量BlIF（条件：导线垂直于磁场方向）B可用高斯计测量，用磁感线的疏密可形象表示磁感应强度的大小。2．单位：F——N（牛顿），I——A（安培），l——m（米），B——T（特斯拉）3．B是矢量，方向：该点的磁场方向。4．匀强磁场：在磁场的某一区域，若磁感应强度的大小和方向都相同，这个区域叫匀强磁场。二、磁通Φ1．ΦBS（条件：①BS；②匀强磁场）2．单位：韦伯（Wb）3．B=S；B可看作单位面积的磁通，叫磁通密度。三、磁导率µ1．表示媒介质导磁性能的物理量。真空中磁导率：µ0410-7Hm。相对磁导率：µr02．µr＜1反磁性物质；µr＞1顺磁性物质；µr1铁磁性物质。前面两种为非铁磁性物质µr1，铁磁性物质µ不是常数。四、磁场强度H1．表示磁场的性质，与磁场内介质无关。2．HB或BµHµ0µrH3．（1）磁场强度是矢量，方向和磁感应强度的方向一致。（2）单位：安米（Am）5.3磁场对通电导线的作用力一、磁场对通电导线的作用力1．力的大小（1）当电流方向与磁场方向垂直时F=BIl（适用于：一小段通电导线；匀强磁场）69（2）若电流方向与磁场方向平行，则F=0。（3）若电流方向与磁场方向间有一夹角，则B1Bcos；B2BsinFB2IlBIlsin讨论：2π，FBIl最大；=0，F0最小。单位：F－牛顿（N）；l－米（m）；B－特斯拉（T）。2．力的方向——用左手定则判定例1：一根通电直导线放在磁场中，图中已分别标明电流，磁感应强度和磁场对电流的作用力这三个物理量中两个量的方向，试标出第三个物理量的方向。例2：一匀强磁场B0.4T；l20cm；30；I10A，求：直导线所受磁场力的大小和方向。二、电流表的工作原理（磁电式）1．匀强磁场对通电线圈的作用力2．磁场使线圈偏转的力矩M1K1I；弹簧产生的力矩M2K2，两力矩平衡（M1M2）时，线圈就停在某一偏转角上，指针指到刻度盘的某一刻度，刻度是均匀的。3．优点：刻度均匀，准确度高，灵敏度高。缺点：价格贵，对过载很敏感。练习习题（《电工技术基础与技能》周绍敏主编）1．是非题（1）～（4）。2．选择题（1）～（4）。3．填充题（1）～（4）。70小结1．磁场的方向。2．电流的磁场、安培定则。3．磁场的主要物理量。4．磁场对通电导体的作用、左手定则。布置作业习题（《电工技术基础与技能》周绍敏主编）4．问答与计算题（1）～（8）。7173