第5章磁场和磁路教案

1、章节名称§51电流的磁效应授课形式讲授课时2班级教学目的知识与技能：1、认识电流的磁效应；2、知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁铁相似；过程与方法：1、观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。2、探究怎样增强磁场以及通电螺线管外部磁场的方向。情感、态度与价值观：通过探究电与磁之间的相互联系，是学生乐于探索自然界的奥秘教学重点1、通过实验（模仿奥斯特实验）认识电流的磁效应； 2、探究通电螺线管的磁场特点。教学难点通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系（安培定则）。教学准备实验材料：电池组、开关、小磁针、漆包线、铅笔、导线 &#

2、160;   通电螺线管模型、铁屑。    多媒体课件教学方法讲解法，练习巩固法，多媒体辅助教学法辅助手段多媒体演示电磁感应实验课外作业习题1、2、补充教学过程引入新课：一、出示图片：磁悬浮列车引导学生思考：是什么产生了这么大的磁力？引导学生思考，普通的磁体是无法产生如此巨大的磁力的。是电流产生的磁场做到的。二、电现象和磁现象之间存在着许多相似性。例如,自然界中只有正负两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。类似地，自然界中只存在南北两种磁极，同名磁极互相排斥， 异名磁极互相吸引。电现象和磁现象之间是否具有某种联系？学

3、生思考：1、  磁悬浮列车于普通列车的主要区别。2、  这么大的磁力什么提供的？新课教学一、电流的磁效应18世纪，一些有趣的现象已经引起了科学家的注意。一名英国商人发现，雷击过后，他的一箱新刀叉竟有了磁性。富兰克林也在实验中发现，在莱顿瓶放电后，附近的缝衣针被磁化了。电真能产生磁吗？许多人进行过实验研究，但是在稳定的电源发明之前，这类实验是不可能获得成功的。当时的一些科学家曾经断言：电和磁在本质上没有联系。19世纪，随着对摩擦生热等现象的认识的深入，自然界各种运动之间存在着广泛的联系的思想逐渐在科学界形成。除了表面上的一些相似之外，电和磁之间是否存在着更深刻的联系？一些科学

4、家相信，答案是肯定的，在实验中寻找这种联系，就成为他们的探索目标。后来，丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。我们知道，静止的电荷只能产生电场，不能产生磁场。那么，运动的电荷，也就是电流，能不能产生磁场？1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到此贴的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展偶划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。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

5、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、电流磁场的方向通电导线周围的磁场分布安培定则（右手螺旋定则）演示：通电直导线、环形电流、通电螺线管的磁场，特别是中心位置上的小磁针引导同学判断内部磁场的方向。特点：）直线电流：以导线上各点为圆心的、与导线垂直的同心圆；（越靠近导线，磁感线越密。）说明：大拇指指向电流方向，弯曲的四指指向磁感线的环绕方向；）通电螺线管（环形电流）：等效于条形磁铁。说明：弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向螺线管内部磁感线的方向。（极）思考：地磁场的极在哪里？（地理的南极）思考：南北指向的通电导线，其正下方的磁针极

6、指向何方？（指向西）练习：如图所示,若一束电子沿y轴正向移动，则在z轴上某点A的磁场方向应是（B）沿x的正向 沿x的负向沿z的正向 沿z的负向 四、小结与作业（一）1、电流的磁效应2、磁场的方向和磁感线3、电流磁场的方向（二）作业P77 1 2 3解析重点，突破难点引入课题，导入新课 章节名称§52磁场的主要物理量授课形式讲授课时2班级教学目的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及匀强磁场的性质。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。教学准备实验

7、材料：电池组、开关、小磁针、漆包线、铅笔、导线     通电螺线管模型、铁屑。    多媒体课件教学方法讲解法，练习巩固法，多媒体辅助教学法辅助手段多媒体演示电磁感应实验课外作业习题1、2、补充教学过程引入新课：演示实验将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方和下方.观察（点击观看实验视频）1当直导线通电时产生什么现象2断电后发生什么现象3改变通电电流的方向后发生什么现象 .现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反结论：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关 吸引学生思

8、考，激发学生学习的兴趣，引入本节课题。培养学生提出问题、表述问题的能力。 通过实验培养学生的动手能力和综合归纳能力新课教学一、磁感应强度B1、它是表示磁场强弱的物理量B = （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：FN（牛顿），IA（安培），Lm（米），BT（特斯拉）3B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1 = B S （条件： B S； 匀强磁场）2单位：韦伯（Wb）3B = ；B可看作单位面积的磁通，叫磁通密度。三、磁导率 µ1

9、表示媒介质导磁性能的物理量。真空中磁导率：µ0 =  4p ´ 10-7 H / m。相对磁导率：µr = 2µr 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 =  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

10、。（2）单位：安 / 米（A / m）四、练习习题 （电工基础第2版周绍敏主编）1、是非题（1）（4）。2、选择题（1）（4）。3、填充题（1）（4）。五、小结与作业（一）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。（二）作业习题 （电工基础第2版周绍敏主编）4、问答与计算题（1）（5）。解析重点，突破难点引入课题，导入新课 章节名称§53磁场对电流的作用力授课形式讲授课时2班级教学目的知识与技能：1、掌握磁场对通电导线的作用力的公式和左手定则。2、了解匀强磁场对通电线圈的作用力过程与方法：1、观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。

11、2、探究怎样增强磁场以及通电螺线管外部磁场的方向。情感、态度与价值观：通过探究电与磁之间的相互联系，是学生乐于探索自然界的奥秘教学重点磁场对通电导线的作用力。教学难点匀强磁场对通电线圈的作用力教学准备实验材料：电池组、开关、小磁针、漆包线、铅笔、导线     通电螺线管模型、铁屑。    多媒体课件教学方法讲解法，练习巩固法，多媒体辅助教学法辅助手段多媒体演示电磁感应实验课外作业习题1、2、补充教学过程引入新课：课前复习1、磁场中某一点的磁场方向的规定。2、安培定则的内容。3、磁感应强度的定义式、磁感应强

12、度方向的规定。4、磁通、磁导率、相对磁导率的概念。5、磁场强度的定义式，磁场强度方向的规定。学生问答：新课教学一、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）（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q，则 B1 = B cos q ；B2 = B sinqF = B2I l = B I l sin q讨论：q = ，F = B I l最大；q  =  0°，F = 0最小。单位：F 牛顿（N）；l 米（m）；B特斯拉（T）。2、力的方向

13、  用左手定则判定例1：一根通电直导线放在磁场中，图中已分别表明电流，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；q = 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）（胶片）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 = K2q ，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

14、过载很敏感。四、小结与作业（一）1、磁场对通电导线作用力的大小和方向。2、左手定则的内容。3、电流表的工作原理。（二）作业P78 问答与计算题（6）（8）解析重点，突破难点引入课题，导入新课 章节名称§53磁场对电流的作用力授课形式讲授课时2班级教学目的知识与技能：1、掌握磁场对通电导线的作用力的公式和左手定则。2、了解匀强磁场对通电线圈的作用力过程与方法：1、观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。2、探究怎样增强磁场以及通电螺线管外部磁场的方向。情感、态度与价值观：通过探究电与磁之间的相互联系，是学生乐于探索自然界的奥秘教学重点磁场对通电导线的作用力

15、。教学难点匀强磁场对通电线圈的作用力教学准备实验材料：电池组、开关、小磁针、漆包线、铅笔、导线     通电螺线管模型、铁屑。    多媒体课件教学方法讲解法，练习巩固法，多媒体辅助教学法辅助手段多媒体演示电磁感应实验课外作业习题1、2、补充教学过程引入新课：课前复习1、磁场中某一点的磁场方向的规定。2、安培定则的内容。3、磁感应强度的定义式、磁感应强度方向的规定。4、磁通、磁导率、相对磁导率的概念。5、磁场强度的定义式，磁场强度方向的规定。学生问答：新课教学一、磁场对通电导线的作用力1、力的大小（1）当

16、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）（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q，则 B1 = B cos q ；B2 = B sinqF = B2I l = B I l sin q讨论：q = ，F = B I l最大；q  =  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，图中已分别表明电流，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

17、的方向。例2：一匀强磁场B = 0.4 T；L = 20 cm；q = 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）（胶片）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 = K2q ，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。四、小结与作业（一）1、磁场对通电导线作用力的大小和方向。2、左手定则的内容。3、电流表的工作原理。（二）作业P78 问答与计算题（6）（8）解

18、析重点，突破难点引入课题，导入新课 章节名称§54铁磁性物质的磁化授课形式讲授课时2班级教学目的知识与技能：1、了解铁磁性物质的磁化。2、了解磁化曲线、磁滞回线对铁磁性物质性能的影响。情感、态度与价值观：通过探究电与磁之间的相互联系，是学生乐于探索自然界的奥秘教学重点铁磁性物质被磁化的内因教学难点磁滞回线的形成教学准备实验材料：电池组、开关、小磁针、漆包线、铅笔、导线     通电螺线管模型、铁屑。    多媒体课件教学方法讲解法，练习巩固法，多媒体辅助教学法辅助手段多媒体演示电磁感应实验课外作

19、业习题1、2、补充教学过程引入新课：课前复习1、磁场力大小的公式、磁场力方向的规定。2、习题（电工基础第2版周绍敏主编）1、是非题（5）、（6）。2、选择题（6）、（7）。3、填充题（7）、（8）。学生问答：新课教学一、铁磁性物质的磁化1磁化：本来不具磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了磁性的现象。非铁磁性物质是不能被磁化的。2磁化内因：在外磁场的作用下，磁畴（磁性小区域）沿磁场方向作取向排列，形成附加磁场，从而使磁场显著增强。去掉外磁场后，有些铁磁性物质中磁畴的一部分或大部分仍保持取向一致，对外仍显磁性，这就成了永久磁铁。如下图所示3应用：用于电子和电气设备中。二、磁化曲线1、磁化曲线（BH

20、曲线）：铁磁性物质的B随H而变化的曲线。B =H即 = B / H2、测试原理图如下3、磁化曲线图如下O1段：起始磁化段。B增加得较慢（由于磁畴惯性）。12段：直线段。B随H增加很快（由于磁畴在外磁场的作用下大部分趋向H的方向）。23段：B增加变慢（由于随着H的增加只有少数磁畴继续转向）。3以后：饱和段，B基本不随H变化（已几乎没有磁畴可转向了，为饱和磁感应强度）。4、说明：（1）对于变压器和电机，通常工作于23段。（2）每一种材料B的饱和值一定，不同铁磁性物质，B的饱和值不同。（3）B愈大导磁性能愈好。 三、磁滞回线1、曲线2、剩磁：当H 减至零时，B值不等于零，而是保留一定的值，

21、称为剩磁。用Br表示。矫顽磁力：为克服剩磁所加的磁场强度。用Hc表示。3、磁滞现象：B的变化总是落后于H的变化。磁滞回线：abcdefa为一封闭对称于原点的闭合曲线，称为磁滞回线如下图所示4、（1）基本磁化曲线：连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到的一条曲线叫基本磁化曲线。（2）磁滞损耗：反复交变磁化过程中有能量损耗，称为磁滞损耗。（3）剩磁和矫顽力愈大的铁磁性物质，磁滞损耗就愈大。四、小结与作业（一）1、铁磁性物质的磁化；它能够被磁化的原因。2、铁磁性物质的磁化曲线和磁滞回线。3铁磁性物质的概念以及它的分类。3电流表的工作原理。（二）作业1、是非题（7）、（8）。2、选择题（8）、（10）。3、填充题（9）、（10）。解析重点，突破难点引入课题，导入新课 章节名称§55磁路的基本概念授课形式讲授课时2班级教学目的知识与技能：1理解磁动势和磁阻的概念。2掌握磁路的欧姆定律。情感、态度与价值观：通