中专电工基础教案 第四章 磁与电磁感应.doc

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1、第四章磁与电磁感应4.1磁感应强度和磁通一、磁体与磁感线提问一：同学们在初中的学习中都了解到了哪些关于磁体、磁场的知识啊？答：归纳明确基本概念：某些物体具有吸引铁、镍、钴等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。常见的磁体有条形磁铁、马蹄形磁铁和针形磁铁。磁铁两端的磁性最强，磁性最强的地方叫磁极。分别是南极，用S表示；北极，用N表示。1、磁场提问二：两个磁体相互接近时，它们之间的作用遵循什么规律？答：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。提问三：磁体之间的相互作用是怎样发生的？答：磁体之间的相互作用是同过磁场发生的。

2、提问四：只有磁铁可以产生磁场吗？答：电流也可以产生磁场。明确概念：磁极之间的作用力是通过磁极周围的磁场传递的。在磁力作用的空间，有一种特殊的物质叫磁场。学生讨论：电荷之间的相互作用是通过电场；磁体之间的相互作用是通过磁场。电场和磁场一样都是一种物质。2、磁感线设问：电场分布可以用电力线来描述，那么磁场如何描述呢？观察:如图1条形磁铁周围小磁针静止时N极所指的方向是不同的.图1说明:磁场中各点有不同的磁场方向.设问:磁场中各点的磁场方向如何判定呢?将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点

3、的磁场方向.设问:如何形象地描写磁场中各点的磁场方向?正像电场中可以利用电力线来形象地描写各点的电场方向一样,在磁场中可以利用磁感线来形象地描写各点的磁场方向.磁感线:是在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每点的曲线方向,亦即该点的切线方向都有跟该点的磁场方向相同.图2条形磁铁磁场分布磁感线的特性：（1）磁场的强弱可用磁感线的疏密表示，磁感线密的地方磁场强；疏的地方磁场弱。（2）在磁铁外部，磁感线从N极到S极；在磁铁内部，磁感线从S极到N极。磁感线是闭合曲线。（3）磁感线不相交。二、电流的磁效应通电导体的周

4、围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。磁场方向决定于电流方向，可以用右手螺旋定则来判断。1、通电长直导线的磁场方向图3通电长直导线的磁场方向右手螺旋法则：右手握住导线并把拇指伸开，用拇指指向电流方向，那么四指环绕的方向就是磁场方向（磁感线方向），2、通电螺线管的磁场方向图4通电螺线管的磁场方向右手螺旋法则：右手握住螺线管并把拇指伸开，弯曲的四指指向电流方向，拇指所指方向就是磁场北极（N）的方向，三、磁感应强度和磁通观察实验：（如图5所示）图5通电导线在磁场中受力（1）实验表明通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到的磁场

5、力F跟通过的电流强度I和导线长度L成正比，或者说跟I·L的乘积成正比。这就是说无论怎样改变电流强度I和导线长度L，乘积IL增大多少倍，则F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。（2）如果改变在磁场中的位置，垂直磁场放置的通电导线F/IL比值又会是新的恒量。表明：F/IL反映了磁场的特性。正如电场特性用电场强度来描述一样，磁场特性用一个新的物理量——磁感应强度来描述。1、磁感应强度（1）定义：在磁场中垂直于此磁场方向的通电导线，所受到的磁场力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，用B

6、表示。（2）计算公式：（磁感应强度定义式）（式4-1）（3）矢量：B的方向与磁场方向相同，即与小磁针N极受力方向相同。（4）单位：特斯拉（T）。匀强磁场：如果磁场中各点的磁感应强度B的大小和方向完全相同，那么这种磁场叫做匀强磁场。其磁感线平行且等距。2、磁通（Φ）（1）定义：磁感应强度B和其垂直的某一截面积S的乘积，叫做穿过该面积的磁通量，用Φ表示。（2）计算公式：（式4-2）（3）单位：韦伯（Wb）1Wb=1T·m2注意：由式4-2可得，这说明在匀强磁场中，磁感应强度就是与磁场垂直的单位面积上的磁通。所以，磁感应

7、强度又叫做磁通密度（简称磁密）。四、例题讲解略。（见教材§4-1例题1，例题2）小结（1）磁感应强度既反映了磁场的强弱又反映了磁场的方向，它和磁通量都是描述磁场性质的物理量，应注意定义中所规定的条件，对其单位也应加强记忆。（2）磁通量的计算很简单，只要知道匀强磁场的磁感应强度B和所讨论面的面积S，在面与磁场方向垂直的条件下Φ=B·S（不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影。）磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少。在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小。4.2磁场强度一、磁导

8、率（1）含义：物质导磁性能的强弱用磁导率表示。的单位是亨[利]每米，符号为H/m。（2）意义：在相同条件下，值越大，磁感应强度B越大，磁场越强；值越小，磁感应强度B越小，磁场越弱。（3）相对磁导率真空中的磁导率是一个常数，，为了便于对各种物质的导磁性能进行比较，以真空中的磁导率为基准，将其它物质的磁导率和比较，其比值叫相对磁导率，用表示，即：（4）分类：根据