2.1 磁场 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

2磁场及电磁感应 【课题】 2.1磁场 【教学目标】 了解磁场的基本知识，掌握磁感应强度的计算方法，学习使用安培定则，掌握左手定则 及应用。 【教学重点】 1.磁感应强度的计算。 2.安培定则的使用。 3.左手定则。 【教学难点】 1.安培定律。 2.左手定则及应用。 【教学过程】 【一、复习】 1.初中物理课中学习过的磁场的有关知识。 【二、引入新课】 在物理中学过有关磁的内容，在这里重点是从电流产生磁场以及磁场对通电导线的作用 入手展开新课的学习。 【三、讲授新课】 2.1.1磁场 1.磁场是看不见的，但可以观察到磁场的效应。 2.在磁铁或电流（运动电荷）周围的空间里存在着磁场，磁场的性质之一是它对任何 置于其中的其它磁体或电流施加作用力。 图21电流产生磁场 图2.2磁场对通电导线的作用 3.磁场是电机工作原理的基础。作用在载流导线上的力是电动机工作的基本原理；而 当磁场变化时，线圈中感应的电动势是发电机工作的基本原理。 2.1.2磁场的方向和磁感线 1.磁场是有方向的，规定：在磁场中的任一点，小磁针静止时N极所指的方向，就是 该点的磁场方向。 2.磁感线：为了形象地描绘磁场在空间的分布，在磁场中画出一些有方向的、假想的 系列曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致，这些曲线称为磁感线。 继感线 磁场方向 图23磁感线 3.磁感线不但可以描述磁场的方向，还可以描述磁场强弱的分布情况：磁场越强的地 方，磁感线越密；反之越稀。 2.1.3磁感应强度 1,磁感应强度定义：在磁场中，设垂直于磁场方向的通电直导线受到的磁场力为F, 通过导线的电流为1，导线的长度为1，则F和的比值称为通电导线所在处的磁感应强度， 用B表示。 F B= 2.B的单位：特[斯拉]，用T表示，或W/m2。 3. B是矢量，磁场中某处磁感应强度的方向就是该处磁场的方向。 4.均匀磁场：若磁场中各点的磁感应强度大小相等，方向相同，称为均匀磁场。 2.1.4安培定则 1.安培定则（右手螺旋定则）：通电长直导体在其周围产生磁场，它的磁感线方向与电 流方向之间的关系，可以用安培定则判断。 2.安培定则的内容：右手握住导体，伸直拇指，拇指所指的方向表示电流的方向，弯 曲的四指的方向表示磁感线方向。 磁感线分布 安培定则 图2.4直流电流的磁场 图2.5螺线管电流的磁场 2.1.5磁通量 1.磁通量：穿过磁场中的]某一截面的磁感线的数量，称为穿过这个截面的磁通量，简 称磁通，用中表示，单位是Wb(韦伯)。 2、磁通量的表达式：中=BA 图2.6磁通量 [例2.1门环面面积是0.3m2的导线环处于磁感应强度为2×102T 的匀强磁场中，环面与磁场垂直。穿过导线环的磁通量是多少？ [解]Φ=BA=2×10-2×0.3Wb=6×10-3Wb 2.1.6磁场对通电导线的作用 1,安培定律 √安培力：通电直导线在磁场中受力，如图27所示。 图27通电直导线在磁场中的受力 安培定律的表达式：F=BIL sin0 2.左手定则 用左手定则判断安培力的方向。 如图2.8所示为用左手定则判断安培力的示意图。 图2.8左手定则 左手定则使用说明：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且和手学在一个平面上， 把手放入磁场里，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，则拇指所指的方向就是 安培力的方向。 [例2.2]在如图2.8所示的匀强磁场中，磁感应强度为0.2T, 导线长度是0.3m,导线中电流强度为5A,电流方向与磁场方向夹角为30°。 求导线所受安培力是多大？方向如何？ [解]由F=Bllsin30°=0.2×5×0.3×0.5N=0.15N 由左手定则可知，安培力方向垂直于纸面向里。 【四、小结】 1.了解磁场、磁场的方向及磁感线。 2.掌握磁感应强度的计算。 3. 学习使用安培定则（右手定则）判断直流电流的磁场和螺线管电流的磁场。 4.掌握磁通量的计算方法。 5.学习使用左手定则判断磁场对通电直导线的作用 【五、习题】 四、计算题：1、2。