电工基础教案

《电工基础教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工基础教案（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、【第四章教学目标要求】 磁场与电磁感应1了解磁场的基本知识，理解磁场、磁力线、磁感应强度、磁通、磁场强度的基本概念；2理解电流的磁效应和安培定则，理解电磁力和左手定则；3理解电磁感应现象和电磁感应定律，会应用楞次定律和右手定则判断感应电动势的方向；4理解自感、互感和同名端的概念，会判断同名端。【课题】 第一节 磁的基本知识【课时】 1课时【教学方法】 讲授、演示【教学目标】 1、掌握磁的基本概念及磁感线的表示 2、理解磁感线的特点【教学重点】 磁感线的特点【教学难点】 磁感线的特点【德育目标】 观察、归纳得出结论的能力【教学过程】 第一节 磁的基本知识(一)一、磁场的描述1、磁场的物质性：与电

2、场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质。存在于（磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的）周围。2、基本特性：对放入其中的（磁极、电流、运动的电荷）有力的作用，它们的相互作用通过磁场发生。3、方向规定：磁感线在该点的切线方向;磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(小磁针静止时N的指向)为该处的磁场方向。对磁体：外部(NS),内部(SN)组成闭合曲线；这点与静电场电场线(不成闭合曲线)不同。用安培左手定则判断4、磁感线：电场中引入电场线描述电场，磁场中引入磁感线描述磁场。定义：磁场中人为引入的一系列曲线来描述磁场，曲线的切线表示该位置的磁场方向，其蔬密表示磁场强弱。物理意

3、义：描述磁场大小和方向的工具(物理摸型)，磁场是客观存在的，磁感线是一种工具，不能认为有（无）磁感线的地方有（无）磁场。5、磁场的来源：(1)永磁体（条形、蹄形） (2)通电导线（有各种形状：直、曲 、环形电流、通电螺线管）(3)地球磁场（和条形磁铁相似）有三个特征：(磁极位置? 赤道处磁场特点?南北半球磁场方向?)地磁的N极的地理位置的南极，地磁B（水平分量：（南北） 坚直分量：南半球：垂直地面而上向；北半球：垂直地面而向下。）在赤道平面上：距地球表面相等的各点，磁感强度大小相等、方向水平向北【课题】 第一节 磁的基本知识（二）【课时】 1课时【教学方法】 讲授、演示【教学目标】 1、掌握电

4、流产生磁场的判断方法 2、运用安培定则判断【教学重点】安培定则【教学难点】安培定则【德育目标】让学生明白勤于思考、勤于动手才能学到知识。【教学过程】 第一节 磁的基本知识一、电流磁场的方向叛断：安培右手定则（重点）、直、环、通电螺线管）一定要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布（正确分析解答问题的关健）脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图（正视、符视、侧视、剖视图）会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图二、磁现象的电本质（磁产生的实质）安培分子环型电流假说：分子、原子等物质的微粒内部存在一种环形电流，叫分子电流。这种环形电流使得每个

5、物质微粒成为一个很小的磁体。这就是安培分子电流假说。它能解释各种磁现象： 软铁棒的磁化、高温，猛烈的搞击而失去磁性等。本质：（磁体、电流、运动电荷）的磁场都是由运动电荷产生的，并通过磁场相互作用的。任何磁现象的出现都以“电荷的运动(有形无形)”为基础。一切磁现象归结为：运动电荷（或电流）之间通过磁场发生相互作用。“电本质”实质为运动电荷（成形电流）：静止的电荷在磁场中不会受到磁场力；有磁必有电(对)，有电必有磁(错)。实验：奥斯特沿南北方向放置的导线下面放置小磁针，导线通电后，小磁针发生偏转。罗兰实验：把大量的电荷加在橡胶盘上,然后使盘绕中心轴线转动,如图：在盘在附近用小磁针来检验运动电荷产生

6、的磁场.结果发现：带电盘转动时，小磁针发生了偏转，而且改变转盘方向，小磁针偏转方向也发生转变。此实验说明；电荷运动时产生磁场,即磁场是由运动电荷产生；(即：一切磁场都来源于运动电荷,揭示了磁现象的电本质。)【作业】练习1、2（用铅笔作图）【小结】【课题】 第一节 磁的基本知识（三）【课时】 1课时【教学方法】 讲授、练习【教学目标】 1、几种常见导体磁感线的画法 2、运用安培定则判断磁场方向【教学重点】安培定则的运用【教学难点】几种常见导体磁感线的画法【德育目标】理解学习中运用的一些学习方法来解决事实上不存在的东西【教学过程】第一节 磁的基本知识一、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁

7、场中画出的一组有方向的曲线1疏密表示磁场的强弱2每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向3是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极磁线不相切不相交。4匀强磁场的磁感线平行且距离相等没有画出磁感线的地方不一定没有磁场二、常见磁体磁场分布5安培定则：姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向 *熟记常用的几种磁场的磁感线【课题】 第二节 磁感应强度（一）【课时】 1课时【教学方法】 讲授【教学目标】 1、掌握磁场的表示方法 2、理解磁场的性质【教学重点】磁场性质【教学难点】磁场的表示要涉及到方向【德育目标

8、】举一反三思维，只要涉及到力就一定有大小有方向。【教学过程】第二节 磁感应强度（一）一、磁感应强度1磁场的最基本的性质：对放入其中的(磁极,电流,运动的电荷)有力的作用, 都称为磁场力。 IB时,F最大=BIL；I/B时,F=0。2定义B：注意情境和条件：当IB时， B= 矢量F(B和I构成的平面)。即既FB；也FI在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度 当面积SB时，B= 单位面积的磁感线条数，B的蔬密反映磁场的强弱注意：磁场某位置B的大小，方向是客观存在的，是磁场本身特性的物理量。与(I大小、导线的长短，受力)

9、都无关。即使导线不载流，B照样存在。表示磁场强弱的物理量是矢量大小：B=F/IL (电流方向与磁感线垂直时的公式)方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向 单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T点定B定：B只与产生磁场的源及位置有关。就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值匀强磁场的磁感应强度处处相等磁场的叠加：空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.匀强磁场：是最简单，同时

10、也是最重要的磁场。大小相等方向处处相同，用平行等间距的直线来表示。分布地方：异名磁极间（边缘除外），通电螺线管内部。【课题】第二节 磁感应强度（二）【课时】 1课时【教学方法】 讲授【教学目标】 1、掌握磁通量的概念、物理意义 2、计算磁通量【教学重点】磁通量的计算【教学难点】磁通量的物理意义【德育目标】融会贯通理解磁场中的物理量【教学过程】第二节 磁感应强度二、磁通量与磁通密度（分析法拉第电磁感应的基础）1磁通量：概念：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量，BS若面积S与B不垂直，应以B乘以S在垂直磁场方向上的投影面积S，即BSBScos，磁通量的物理意义：穿过某一

11、面积的磁感线条数也叫做穿过这个面积的磁通量。是标量说明：对某一面积的磁通量，一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”2磁通密度B：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度，是矢量3在匀强磁场中求磁通量类型有：公式的适用条件：(1) 当面积SB时。=BS 单位：韦伯Wb=T m2(2) S/B时, =0(3)B与S不垂直：应该为B乘以S在磁场垂直方向上投影的面积。=BS影=BSCos(为B与投影面的夹角)说明：计算平面在匀强磁场中的。一定要明确？面积的，（方向如何）没有指明那一面积的,无意义。曲面的磁通量等于对应投影平面的，不与线圈平面垂直，应该算投影面积。是双向标量：当有磁感线沿相反方向

12、通过同一平面时，穿过平面的磁通量应该为合，面积越大，低消越多。例：由于磁感线是闭合曲线，外部（NS）内部（SN）组成闭合曲线，不同与静电场电场线（不闭合）。所以穿过任一闭合曲面的合为零，穿过地球表面的为零。【课题】 第三节 洛伦兹力【课时】 1课时【教学方法】 讲授【教学目标】 1、掌握洛伦兹力的概念 2、会计算洛伦兹力【教学重点】洛伦兹力存在的条件【教学难点】洛伦兹力的计算【德育目标】举一反三思维，只要涉及到力就一定有大小有方向【教学过程】第三节 洛伦兹力一、洛伦兹力1. 洛伦兹力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力（安培力）说明：磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定

13、向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力实验：注意条件IB时 A:判断受力大小(由偏角大小判断)改变I大小,偏角改变;I大小不变,改变垂直磁场的那部分导线长度;改变B大小.B:F安方向与I方向B方向关系：(改变I方向；改变B方向；同时改变I和B方向)F安方向：安培左手定则，F安作用点在导体棒中心。（通电的闭合导线框受安培力为零） I/B时， F安=0，该处并非不存在磁场。 I与B成夹角时，F=BILSin (为磁场方向与电流方向的夹角)。有用结论：“同向电流相互吸引，反向电流相排斥”。不平行时有转运动到方向相同且相互靠近的趋势。2.洛伦兹力的计算公式：FBILsin（是I与B的夹角）； IB时，即

14、900，此时安培力有最大值；公式：FBIL I/B时，即00，此时安培力有最小值，F=0; I与B成夹角时，00B900时，安培力F介于0和最大值之间.3.洛伦兹力公式的适用条件:公式FBIL一般适用于匀强磁场中IB的情况,对于非匀强磁场只是近似适用(如对电流元)但对某些特殊情况仍适用如图所示，电流I1/I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力FBI2L，方向向左， I1I2同 理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力【作业】练习5、6、7【小结】【课题】第三节 洛伦兹力（二）【课时】 1课时【教学方法】 讲授【教学目标】 1、洛伦兹力方向的判断 2、左手定则的运用【教学重点】左手定则运用【教学难点】左手定则与右手（安培）定则区别【德育目标】理解学习中运用的一些学习方法来解决事实上不存在的东西【教学过程】第三节 洛伦兹力