专题六 磁场和磁路（课件）-浙江省职教高考《电工技术基础与技能》（高教版）专题复习讲练测

专题六.磁场和磁路 《电工技术基础与技能》（高教版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1.磁场的产生和性质以及磁场的方向和磁感线的特征。 2.磁场的测量和描述。 3.磁场与电流的相互作用。 4.铁磁性物质的特性。 5.磁路的基本原理，磁路的结构和特点。 6.稀土永磁体的应用。 一.考纲解读 一.考纲解读 01 1.理解磁场的概念，包括如何产生磁场以及磁场的性质和特征 02 3.熟悉磁感应强度、磁通、磁导率等概念，并能够运用相关公式计算 03 5.了解稀土永磁体的特性及其在实际应用中的作用 考试要求： 05 2.掌握磁场的方向和磁感线的规律，能够描述磁场的空间分布 4.掌握铁磁性物质的磁化过程，了解磁化曲线和磁滞回线的含义 04 一.考纲解读 1 2 3 铁磁性物质的磁化、磁化曲线、磁滞回线 简答应用题 磁场的概念与性质、磁场的方向和磁感线、铁磁性物质的分类 选择题 电流的磁场、磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度 计算题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、磁场方向和磁感线 把小磁针放在磁场中的任一点，可以看到小磁针受磁场力的作用，静止时它的两极不再指向南北方向，而指向一个别的方向。在磁场中的不同点，小磁针静止时指的方向一般并不相同。这个事实说明,磁场是有方向性的。一般规定,在磁场中的任一点，小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时.N极所指的方向，就是那一点的破场方向。在磁场中可以利用磁感线(曾称磁力线)来形象地表示各点的磁场方向,所谓磁感线，就是在磁场中画出的一些曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方向相同，如图5-2所示。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二、电流磁场 磁体并不是磁场的唯一来源。1820年,丹麦物理学家奥斯特做过下面的实验：把一条导线平行地放在磁针的上方，给导线通电，磁针就发生偏转，如图5-3所示。这说明电流也能产生磁场，电和磁是有密切联系的。图5-4所示是直线电流的磁场。直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在与导线垂直的平面上。直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则(也称为右手螺旋法则)来判定：用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、常用铁磁物质的相对磁导率 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 四、磁场对通电导线的作用力 如果电流方向与磁场方向不垂直，即电流方向与磁场方向间有一个夹角时，可以把磁感应强度B分解为两个分量：一个是与电流方向平行的分量，其大小为B、=Bcos0，另一个是与电流方向垂直的分量，其大小为B=Bsin0，如图5-8所示。前者对通电导线没有作用力，通电导线受到的作用力完全是由后者决定的。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 五、铁磁性物质的磁化 铁磁性物质能够被磁化的内因，是因为铁磁性物质是由许多称为磁畴的磁性小区域所组成的，每一个磁畴相当于一个小磁铁，在无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，如图5-11(a)所示，磁性互相抵消，对外不显磁性。但在外磁场的作用下，磁畴就会沿着磁场的方向做取向排列，形成附加磁场，从而使磁场显著增强,如图5-11(b)所示。有些铁磁性物质在去掉外磁场以后,磁畴的一部分或大部分仍然保持取向一致，对外仍显示磁性，这就成了永久磁铁。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 六、铁磁性物质的分类 1.软磁性物质软磁性物质的磁滞回线窄而陡，回线所包围的面积比较小，如图5-16(a)所示。 2.硬磁性物质硬磁性物质的磁滞回线宽而平，回线所包围的面积比较大，如图5-16(b)所示。 3.矩磁性物质这是一种具有矩形磁滞回线的铁磁性物质，如图5-16(c)所示。它的特点是当很小的外磁场作用时，就能使它磁化并达到饱和，去掉外磁场时，磁感应强度仍然保持与饱和时一样。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 七、磁路 在图5-17中，当线圈中通以电流后，大部分磁感线(磁通)沿铁心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通。还有一小部分磁通，它们没有经过工作气隙和衔铁，而经空气自成回路，这部分磁通称为漏磁通。磁通经过的闭合路径称为磁路。磁路也像电路一样，分为有分支磁路(图5-18)和无分支磁路(图5-17)。在无分支磁路中,通过每一个横截面的磁通都相等。 二.知识点梳理和重点概念复习 铁磁性物质的B随H而变化的曲线称为磁化曲线，又称为B-H曲线。 电流也能产生磁场，电和磁是有密切联系的。 磁场是有方向性的，磁体并不是磁场的唯一来源。 磁通经过的闭合路径称为磁路。 03 02 01 扬声器又称喇叭，它是一种将电能转换成声能的器件，常用的是动圈式。 04 05 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 14 1. 什么是电磁波的频率？ A) 电磁波的频率指电磁波的振荡次数，单位为赫兹（Hz） B) 电磁波的频率指电磁波的波长，单位为米（m） C) 电磁波的频率指电磁波的能量密度，单位为焦耳（J） D) 电磁波的频率指电磁波的速度，单位为米每秒（m/s） 解析：A) 电磁波的频率指电磁波的振荡次数，单位为赫兹（Hz）。电磁波的频率指电磁波的振荡次数，单位为赫兹（Hz）。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2. 什么是电磁波的波长？ A) 电磁波的波长指电磁波的振幅 B) 电磁波的波长指电磁波的振荡方向 C) 电磁波的波长指电磁波的传播距离 D) 电磁波的波长指电磁波的周期 解析：A) 电磁波的波长指电磁波的振幅。电磁波的波长指电磁波的传播距离。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3. 电磁波的传播速度是多少？ A) 3.00 x 10^8 米/秒 B) 3.00 x 10^6 米/秒 C) 3.00 x 10^4 米/秒 D) 3.00 x 10^2 米/秒 解析：A) 3.00 x 10^8 米/秒。电磁波的传播速度是3.00 x 10^8 米/秒，即光速。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4. 什么是电磁谱？ A) 电磁波在不同频率范围内的分布图表 B) 电磁波的振幅与波长的关系图表 C) 电磁波在不同媒质中传播速度的图表 D) 电磁波的能量与频率的关系图表 解析：A) 电磁波在不同频率范围内的分布图表。电磁谱是电磁波在不同频率范围内的分布图表，用于描述电磁波的特性和分类。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5. 什么是电磁辐射？ A) 电磁波在真空中传播的过程 B) 电磁波与物质相互作用产生的能量传输 C) 电磁波在光学器件中的反射现象 D) 电磁波与介质发生相互作用时产生的能量传播现象 解析：B) 电磁波与物质相互作用产生的能量传输。电磁辐射是指电磁波与物质相互作用产生的能量传输现象，如光和热等。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6. 磁滞回线是描述什么现象的曲线？ A) 磁铁受力曲线 B) 磁场强度与磁感应强度关系曲线 C) 磁化曲线 D) 磁通量与磁场强度关系曲线 解析: C) 磁化曲线。磁滞回线描述了磁化物质在磁场中磁化和去磁时磁化强度随磁场强度变化的曲线。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7. 在磁路中，磁场的作用类似于以下哪个物理量的作用？ A) 电场 B) 重力 C) 声场 D) 电流 解析: A) 电场。磁场在磁路中的作用类似于电场在电路中的作用。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8.下列哪个参数不是用来描述磁路特性的？ A) 磁导率 B) 磁阻 C) 磁场强度 D) 磁感应强度 解析: D) 磁感应强度。磁感应强度是描述磁场在空间中的分布的物理量，不是用来描述磁路特性的参数。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1. 磁感应强度的单位是_______。 解析：特斯拉（T）。磁感应强度的国际单位是特斯拉，符号为T。 2.磁通的单位是_______。 解析：韦伯（Wb）。磁通的国际单位是韦伯，符号为Wb。 3.磁导率是描述物质对磁场_______程度的物理量。 解析：传导。磁导率是描述物质对磁场传导程度的物理量。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4. 在空气中，磁感线是从_______指向_______。 解析：北极，南极。磁感线是从磁南极指向磁北极，因此在空气中，磁感线是从南极指向北极。 5.电流通过通电导线时，通电导线周围产生的磁场方向由_______定则确定。 解析：安培。安培右手定则可确定电流通过导线时产生的磁场方向。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1. 稀土永磁磁铁由稀土元素和铜组成。 （ ） 解析：错误。稀土永磁磁铁由稀土元素和铁、硼等组成。 2.磁路中的物理量包括磁通、电流和电势。 （ ） 解析：错误。磁路中的物理量包括磁通、磁阻和磁势等，而不包括电流和电势。 3.磁感应强度的单位是特斯拉（T）。 （ ） 解析：正确。磁感应强度的国际单位是特斯拉，表示单位面积上的磁感应线数目。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4. 扬声器中，电流通过通电线圈产生的磁场与永久磁铁产生的磁场相互作用，产生声音。 （ ） 解析：正确。扬声器中，电流通过通电线圈产生的磁场与永久磁铁产生的磁场相互作用，产生声音。 5. 磁感线是指在磁场中物质受到磁力作用时所展示的运动轨迹。 （ ） 解析：错误。磁感线是用来描述磁场分布的线条，而不是物质受到磁力作用时的运动轨迹。 三.常考习题练习与讲解 判断题 6. 磁场对通电导线产生的作用力与电流方向无关。 （ ） 解析：错误。磁场对通电导线产生的作用力方向与电流方向有关，由安培力法则确定。 7.磁化曲线的形状取决于材料的种类和形状。 （ ） 解析：正确。磁化曲线的形状受到材料的种类、形状以及外加磁场的强度和方向等因素的影响。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1. 一个通电导线产生的磁场强度为0.5特斯拉，导线上的电流为2安培，求该导线上的磁场对单位长度的通电导线所产生的作用力大小。 解析：根据安培力法则，磁场对通电导线所产生的作用力大小等于磁场强度与电流的乘积，即F = BIL = 0.5 T × 2 A = 1 N。 三.常考习题练习与讲解 计算题 2. 一个铁磁性材料的磁化曲线的磁场强度为1.2特斯拉时，其磁化强度为800安培/米，求其磁导率。 解析：磁导率μ = 磁化强度 / 磁场强度 = 800 A/m / 1.2 T = 666.67 H/m。 三.常考习题练习与讲解 计算题 3. 一个磁路中，磁通为0.02韦伯，磁阻为50欧姆，求磁势大小。 解析：根据磁路中的欧姆定律，磁势等于磁通除以磁阻，即Φ = B / R = 0.02 Wb / 50 Ω = 0.4 A。 三.常考习题练习与讲解 计算题 4.一个铁磁性材料在外加磁场为0.4特斯拉时，其磁化强度为600安培/米，求其磁化曲线上的一个点的坐标。 解析：磁化曲线上的点表示在不同外加磁场下对应的磁化强度，即给定外加磁场下的磁化强度，该点的坐标即为给定的外加磁场和磁化强度，即 (0.4, 600)。 三.常考习题练习与讲解 计算题 5. 一个稀土永磁磁铁的居里温度为500摄氏度，求其在摄氏度为200度时的磁化状态。 解析：居里温度是材料失去磁性的温度，稀土永磁磁铁的居里温度为500摄氏度，因此在200摄氏度时仍然保持磁化状态。 三.常考习题练习与讲解 计算题 6. 一个磁路中，磁势为0.6安培，磁通密度为0.04特斯拉，求磁阻大小。 解析：根据磁路中的欧姆定律，磁阻等于磁势除以磁通密度，即R = Φ / Ψ = 0.6 A / 0.04 T = 0.067 Ω。 三.常考习题练习与讲解 计算题 7. 一个扬声器中，通电线圈产生的磁场强度为0.6特斯拉，其所受的作用力为0.8牛顿。求通电线圈上的电流大小。 解析：根据安培力法则，磁场对通电导线所产生的作用力大小等于磁场强度与电流的乘积，即F = BIL。由题可得0.8N = 0.6T × I，解得I = 1.33A。 三.常考习题练习与讲解 计算题 1. 简述磁场对通电导线产生作用力的原理。 解析：磁场对通电导线产生作用力是由于磁场中的磁感应线与电流所产生的磁场相互作用产生的。根据安培力法则，通电导线在磁场中受到的作用力大小与磁场强度、电流大小和导线长度有关，方向垂直于磁感线和电流方向的平面。 四.课内练习与讲解 2. 什么是磁滞回线？铁磁性物质的磁滞回线有何特点？ 解析：磁滞回线是描述铁磁性材料在磁化和去磁化过程中磁化强度与外加磁场强度的关系曲线。铁磁性物质的磁滞回线特点是闭合的环形曲线，表明材料在去磁化后需要施加一个反方向的磁场才能完全消除磁化。 四.课内练习与讲解 3. 简述扬声器的工作原理。 解析：扬声器的工作原理是利用电磁感应原理，将电信号转换为声音。当电流通过通电线圈时，产生一个磁场，这个磁场与扬声器中的永磁磁铁产生相互作用，导致通电线圈受力，使得振膜振动，产生声音。 四.课内练习与讲解 4.什么是居里温度？对铁磁性物质有何影响？ 解析：居里温度是指铁磁性材料在高温下失去磁性的临界温度。超过居里温度后，铁磁性物质会失去磁性，成为顺磁性物质。 四.课内练习与讲解 5. 简述稀土永磁磁铁的应用及特点。 解析：稀土永磁磁铁由稀土元素和过渡金属组成，具有高磁能积和良好的抗磁滞性能。它广泛应用于电机、发电机、磁体、传感器等领域，具有体积小、重量轻、磁性强等优点。 四.课内练习与讲解 本节课我们学习了关于磁场和磁路的基本知识。首先，我们了解了磁场的产生与磁场的方向，以及磁感线的概念。接着，我们学习了电流所产生的磁场以及磁感应强度的概念。我们还深入探讨了磁通、磁导率和磁场强度之间的关系，以及磁场对通电导线产生的作用力。在讨论铁磁性物质时，我们了解了磁化曲线和磁滞回线的特点，以及铁磁性物质的分类。然后，我们学习了磁路中的重要物理量，并深入研究了扬声器的工作原理，以及居里温度对铁磁性物质的影响及其应用。最后，我们介绍了稀土永久磁铁的特点和应用。通过本节课的学习，我们对磁场和磁路有了更深入的理解，为进一步学习和探索奠定了坚实的基础。 五.课程小结 重点复习知识点： 1. 用磁感线形象的表示各点的磁场方向。 2.不同类型电流的磁场特征。 3.磁感应强度：符合B，可用专门的仪器来测量。 4.不同磁场媒介质所拥有的磁导率。 5.磁场对通电导线的作用力。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$