专题7 磁场（教案）-浙江省职教高考《电工电子技术与技能》(第3版)讲练测

中职三段六步开放课堂配套学历案 专题七： 磁场（讲义)浙江省职教高考《电工电子技术与技能》(第3版)专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 能够解释磁场的概念，并通过磁感线描述磁场的分布和方向。描绘和理解不同配置下电流产生的磁场。 2. 掌握磁场的主要物理量并能应用其相关定律。 3. 理解磁路的概念及其在实际应用中的重要性，解释磁饱和、磁滞现象以及它们如何影响磁性材料的行为。 4. 理解磁场对载流导体作用力的大小和方向。 5. 识别磁场在工程应用中的实际影响。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 磁场及磁感线 磁场 的定义：磁场是一种空间属性，表现为对电荷的磁效应。磁场可以由移动的电荷（电流）和磁性物质（如永久磁铁）产生。 磁感线：磁场可以通过磁感线来形象地描述，磁感线是虚拟的线条，它们表示磁场的方向和强度。磁感线从磁北极开始，终止于磁南极，它们永远不会交叉。 2. 电流的磁场 安培的右手定则：用于确定直导体周围的磁场方向。当你的右手拇指指向电流方向，环绕拇指的手指所指方向即为磁场环绕方向。 螺线管和环形导体：由于其特殊的几何形状，螺线管和环形导体周围的磁场分布和直导体不同，通常形成更均匀的磁场。 3. 磁场的主要物理量 磁感应强度(B)：磁场的强度，单位为特斯拉(T)，描述了在特定区域内磁场的强度。 磁通量(Φ)：通过一个面积的磁感应强度的积分，描述了穿过该面积的磁场量，单位为韦伯(Wb)。 磁场强度(H)：通常用来描述在空气或其他非磁性介质中由电流产生的磁场，单位为安培/米(A/m)。 4. 磁路及交流铁心线圈 磁路：类比于电流的回路，磁路是指磁场中闭合路径的概念，常用于磁性材料中磁场分析和计算。 磁饱和：磁性材料在达到一定的磁场强度后，无法进一步提升磁化程度的现象。 磁滞：描述的是磁性材料在被磁化后以一定路径回到初始状态的现象，它体现了磁性材料的能量损耗和记忆效应。 磁性材料：磁性材料根据其磁化特性可以分为铁磁、抗磁和顺磁三大类，不同材料的选择直接影响电磁设备的性能。 5. 磁场对电流的作用力 载流导体在磁场中的受力：根据洛伦兹力定律，载流导体在磁场中会受到一个垂直于导体和磁场方向的力，此作用力大小为 F = BIl sinθ，其中B为磁场强度，I为电流，l为导体长度，θ为导体与磁场方向的夹角。 安倍力(安培力)的方向：可以通过左手定则来确定。当左手的大拇指指向电流方向，其他手指指向磁场方向，掌心即是安培力的方向。 [真题练讲] 1.(2017年浙江省统一考试) 如果线圈的面积增大两倍，而其他条件保持不变，线圈在磁场中产生的感应电动势将： A. 不变 B. 增加两倍 C. 减半 D. 增加四倍 解析: 选项B。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势（Ɛ）与通过线圈的磁通量的变化率成正比。磁通量（Φ）又与线圈的面积（A）成正比。所以如果面积（A）加倍，磁通量变化率也将加倍，从而感应电动势也加倍。 2.(2016年山东省统一考试) 超导体的磁场相关特性是什么？ A. 完美导磁 B. 高磁阻 C. 完美抗磁性 D. 高磁导率 解析: 选项C。超导体的特性是它们在降至超导临界温度时表现出完美抗磁性，即梅森效应，亦即完全排斥磁场的穿过，导致零电阻和零磁场内部。 3.(2018年青海省统一考试) 在一个均匀的磁场中，以速度v直线运动的带电粒子将： A. 加速直线运动 B. 减速直线运动 C. 继续直线运动 D. 螺旋形运动 解析: 选项C。在均匀磁场中，如果带电粒子的速度矢量与磁场平行，粒子将继续沿着原先的直线路径运动，因为它们受到的洛伦兹力将为零。如果速度矢量与磁场不平行，粒子会进行螺旋形运动。 4.(2016年青海省统一考试) 当导线在磁场中移动产生感应电动势时，这种现象被称为： A. 磁阻 B. 电磁感应 C. 安培定律 D. 磁滞损耗 解析: 选项B。当导体在磁场中经历运动时，它切割磁感线，此过程产生了感应电动势，这类现象称为电磁感应。法拉第电磁感应定律描述了这一过程。 5.(2016年吉林省统一考试)如果一个环形的导线会绕有一个磁铁体转动，导线环中将： A. 产生直流电 B. 产生交流电 C. 不产生任何感应电流 D. 将磁场能量转换为热能 解析: 选项B。如果一个闭合的导线环围绕一个磁体旋转，导线切