电工技术基础与技能 3.2磁场与电磁感应

授课题目 磁场与电磁感应 讲授时间 年 月 日 第 节 课时 2 授课 类型 □理论课 □实践课 教学目标 素质目标： 1.激发学生的学习兴趣; 2.磁悬浮原理样车-科技改变生活 知识目标： 1. 熟练掌握磁力线的特点；右手螺旋定则和磁场的基本物理量； 2. 正确理解磁现象、电流的磁效应； 3. 一般了解：磁导率、顺磁物质、反磁物质和铁磁物质。 能力目标： 会用右手螺旋定则判定通电导体周围的磁场方向。 教学重点 1.右手螺旋定则 2.磁场的基本物理量 教学难点 通电螺线管磁场方向的判定 教学方法 讲授法、演示法、实操练习 教学资料 教学设计 课程导入：（10分钟）讲授法、提问法 一、提出问题： 人们的生产生活常见的与磁有关的物质，请同学们想一想你都遇到过哪些？其中哪些是对我们有益的，哪些又是对我们有害的呢？ 2.分析问题：将学生分组，根据学习任务，通过师生讨论， 对所提问题进行分析，明确完成学习任务的具体步骤 教学设计电路及电路图 新课内容：PPT课件 二、电磁场与电磁感应（60分钟）讲授法、演示法、实操练习 2.1 磁的基本知识 1. 磁现象 新概念的介绍：磁性、磁体、磁极。 2. 磁场、磁力线 在磁力作用的空间有一种特殊的物质叫磁场。磁极之间的作用力是通过磁极周围的磁场传递的。 3. 电流的磁效应 电流可以产生磁场，永久磁铁的磁场是由分子电流产生的。实验证明：通电导体周围存在着磁场，这种现象叫电流的磁效应。 1）通电长直导线的磁场方向 通电长直导线的磁场方向可用右手定则（也叫安培定则）来判断。 右手定则 2）通电螺线管的磁场方向 通电螺线管的磁场方向可用右手螺旋定则来判断 2.2 磁场的基本物理量 1.磁感应强度 用来表示某点磁场强弱的量称为磁感应强度，用字母 B 表示，即 匀强磁场： 2.磁通 磁感应强度 B 和与其垂直的某一截面积 S 的乘积，称为穿过该截面的磁通量，简称磁通。 根据相对磁导率的大小，可把物质分为三类： 顺磁物质 空气、铝、铬、铂等。 反磁物质 氢、铜等。 铁磁物质 铁、钴、镍、硅钢、坡莫合金、铁氧体等。 五、小结与测试（10分钟）讲授法、讨论法 1、总结： 1）右手螺旋定则 2）磁场的基本物理量 2、点评答疑及布置作业。 思政元素：（10分钟） 1989 年，国防科技大学研制成中国第一台小型磁悬浮原理样车。1992 年，研制载人磁悬浮列车被正式列入国家"八五"科技攻关重点项目。1995 年5月 11 日，中国第一台载人磁悬浮列车在国防科技大学研制成功。2003年 10 月 11 日，上海磁浮列车示范运营线开始开放运行。2006 年 4月 30 日，中国第一辆具有自主知识产权的中低速磁悬浮列车，在四川成都试验成功。2012年1月20日，一列中低速磁浮列车在中国南车株洲电力机车有限公司内下线。2016年5月6日，长沙磁浮快线开通试运营。2017年12月30日，北京首条磁悬浮轨道交通S1线开通试运营。 一路走来，中国的磁悬浮从开始研发到成熟运营，无数的科学技术人员付出了辛勤的汗水。今天当我们乘坐磁悬浮列车欣赏车窗外的景色时，一定不要忘记他们的付出和功绩!要学习钻研和创新精神。 归纳总结： 右手定则（right-hand rule）是物理电磁学中，主要用来判断与力无关的方向。一般用其判断电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系[1]。当右手平展时，使大拇指与其余四指平面垂直，把右手放入磁场中，让磁感线从掌心进入，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。 楞次定律还可以这样理解:当磁铁的N极移近导体线圈的上端时，由感应电流激发的磁场使线圈的上端也是N极，因为同名磁极相互排斥，所以阻碍磁铁相对线圈向下的运动:而当磁铁的N极离开导体线圈时，由感应电流激发的磁场使线圈的上端是S极，因为异名磁极相互吸引，所以阻碍磁铁相对线圈向上的运动。也就是说，感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合导体间的相对运动。 另外，从能量转化和守恒的角度来看，把磁体移近线圈时，外力要克服磁体和线圈之间的排斥力做功，使外界其他形式的能量转化为电能:磁体离开线圈时，外力则要克服磁体和线圈之间的吸引力做功，也使外界其他形式的能量转化为电能。在这两种情况下，总能量是守恒的。 考核评价： 到课率20%、课堂表现30%、作业完成情况50% 教学反思 作业布置 练习 1：自学 知识拓展 练习 2：课后练习题 P80 巩固与提高 1、2、3 题 学科网（北京）股份有限公司 $