学习任务10 磁现象的探究（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务10 磁现象的探究 1 知识目标 1.能叙述电磁场产生的基本原理 2.能叙述磁场方向和电流方向的关系 3.能叙述继电器的工作原理 4.能对照简单电路图连接电路,运行并检查其功能。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 在汽车上,很多传感器或执行器元件都是跟磁场密切相关的，通过电磁原理来实现汽车上的各种功能。例如,通过控制大灯的点亮和熄灭的继电器,获取车速的车速传感器等。通过本任务的学习,使学生能够理解电磁场产生的基本原理,并能对照简单电路图连接电路，运行并检查其功能。 01 新知学习 任务准备 一、磁现象 磁现象:磁体能够吸引钢铁一类物质的现象。磁体的两端吸引钢铁的能力最强,称为磁极。能够自由转动的磁体(如悬吊着的磁针)静止时,指南的那个磁极称为南极(又称S极),指北的那个磁极称为北极(又称N极)。异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥。 二、电流的磁效应 任何通有电流的导线。都可以在其周围产生磁场的现象称为电流的磁效应。 在通电流的长直导线周围,会有磁场产生,其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆,且磁场的方向与电流的方向互相垂直。 02 新知学习 通电直导线中的安培右手定则(安培定则一):用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向,如图10-1所示。通电线圈中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电线圈,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电线圈的N极,如图10-2所示。 穿过某一面积的磁感线条数称为穿过该面积的磁通量,用符号Φ表示,单位是Wb。 02 新知学习 三、继电器 电流流过线圈时，产生电磁力,在电磁力的作用下,继电器的动合触点闭合,动断触点断开,从而接通或断开电路。 本任务需要准备的实训设备及数量见表10-1。 02 新知学习 任务实施 一、磁现象 取一根细铁棒和一个条形磁铁,分别靠近磁铁的两端(磁极)及中间位置时,如图10-3所示,是否有吸引力,填入表10-2。 02 新知学习 根据上面的试验我们发现细铁棒靠近条形磁铁两端时有较强的吸引力,中间位置时,铁棒不会被吸引。条形磁铁能吸引铁棒是因为它具有磁性,这种吸引力不是直接发生的,是通过磁场这种特殊的物质发生的。 磁铁磁性最强的位置称为磁极。两端的磁性相反,其中，一端称为N(北)极，另一端称为S(南)极。磁场在物理学中使用磁感线来表示，磁场方向是从N(北)极出发进入到S(南)极,且在空间互不相交。图10-4所示为条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线。 02 新知学习 二、电流的磁效应 1.如图10-5所示,用导线将器件入与电源连接。 2.如图10-6所示,用手指夹住条形磁铁,将条形磁铁的N极插人线圈并将开关合至左边，将观察结果填人表10-3。 02 新知学习 注意： 当线圈通电时，线圈会发热。为了安全，线圈通电时间不能太长。 3.请按表10-3所示继续操作,并将观察结果填入表10-3。 02 新知学习 4.用铁棒代替条形磁铁,用手指轻轻夹住铁棒,将铁棒插入线圈左侧末端,如图10-7所示。然后将开关合至左边,将观察结果填入表10-4。 5.请按表10-4所示继续操作,并将观察结果填入表10-4 02 新知学习 对于上述列举的现象,其原理解释如下： 现象1:将一根磁铁插入线圈,开始通电时,磁铁会被吸引或排斥。 (1)将磁铁的N极插人线圈,开关合至左边:电流从电池流出,依次流经红色端子、线圈和黑色端子。磁感线的N极在线圈的右边,S极在线圈的左边。磁铁的N极被吸引到线圈的中心，因为磁感线的方向与磁铁磁极的方向一致。 (2)将磁铁的N极插人线圈,开关合至右边:电流从电池流出,依次流经黑色端子、线圈和红色端子。磁感线的N极在线圈的左边,S极在线圈的右边。磁铁的N极被排斥推到线圈的外侧，因为线圈磁感线的方向与磁铁磁极的方向相反,所以磁铁被向外推。 02 新知学习 (3)将磁铁的S极插人线圈，会出现完全相反的现象。磁铁运动的方向刚好与上述1、2点相反,如图10-8所示。 02 新知学习 现象2:将铁棒插入线圈末端,开始通电时，铁棒被吸引到线圈的中心。 (1)开关合至左边:电流依次流经红色端子、线圈和黑色端子。磁感线的N极在线圈的右边,S极在线圈的左边。铁棒被磁化,被吸引到线圈的中心。 (2) 开关合至右边:电流依次流经黑色端子、线圈和红色端子。磁感线的$极在线圈的右边,N极在线圈的左边。铁棒被磁化，被吸引到线圈的中心,如图10-9所示。 小提示： 将铁棒插入线圈，铁棒被吸引。在器件入中,当线围绕组数量足够多,即使在没有铁棒的情况下,产生的磁力也能够将铁棒磁化并将其吸引。 02 新知学习 三、动合继电器 1.按图10-10所示连接电路，然后合上开关,将观察结