专题六 磁场和磁路（教案）-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（讲义）《电工技术基础与技能》高教版 专题复习讲练测 [考纲要求] 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。 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。 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。 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。 5.了解稀土永磁体的特性及其在实际应用中的作用。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 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、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。 三、常用铁磁物质的相对磁导率 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。 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。 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。 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。 [真题练讲] 1.（2022年安徽省统一考试）在磁路中，以下哪个物理量描述了磁场的分布情况？ A) 磁感应强度 B) 磁通 C) 磁化曲线 D) 磁导率 解析：A) 磁感应强度。磁感应强度描述了磁场在磁路中的分布情况。 2.（2022年浙江省统一考试）以下哪个物理量表示单位面积上通过的磁通量？ A) 磁感应强度 B) 磁导率 C) 磁通 D) 磁滞回线 解析：C) 磁通。磁通表示单位面积上通过的磁通量。 3.（2019年浙江省统一考试）当铁磁性物质暴露在磁场中时，它会发生什么？ A) 磁滞 B) 磁导 C) 磁通 D) 磁感应 解析：A) 磁滞。铁磁性物质暴露在磁场中时会发生磁滞现象。 4.（2020年浙江省统一考试）以下哪个现象描述了铁磁性物质被磁化的过程？ A) 磁滞回线 B) 磁感应 C) 磁导率 D) 磁化曲线 解析：D) 磁化曲线。磁化曲线描述了铁磁性物质被磁化的过程。 5.（2021年河南省统一考试）磁铁主要由哪种物质制成？ A) 铝 B) 铁 C) 铜 D) 金 解析：B) 铁。磁铁主要由铁制成。 [限时练讲] 1.电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？ A) 电流的大小 B) 线圈的匝数 C) 铁芯的材料 D) 以上所有因素 解析：D) 以上所有因素。电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数和铁芯的材料都有关。 2.以下哪个设备利用了电磁感应原理？ A) 电动机 B) 变压器 C) 发电机 D) 以上所有 解析：D) 以上所有。电动机、变压器和发电机都利用了电磁感应原理。 3.当一个闭合电路中的部分导体切割磁感线时，会发生什么现象？ A) 磁通量增加 B) 磁通量减少 C) 感应电动势产生 D) 磁场强度变化 解析：C) 感应电动势产生。感应电动势产生。 4.法拉第电磁感应定律描述了什么现象？ A) 磁力线 B) 电磁感应 C) 磁滞回线 D) 磁导率 解析：B) 电磁感应。拉第电磁感应定律描述了电磁感应现象。 5.在交流电路中，一个与电流方向同步变化的磁场会产生什么现象？ A) 磁滞 B) 磁导 C) 电磁波 D) 磁通量变化 解析：C) 电磁波。在交流电路中，一个与电流方向同步变化的磁场会产生电磁波现象。 6.电磁波的能量与什么因素有关？ A) 波长 B) 频率 C) 速度 D) 幅度 解析：B) 频率。电磁波的能量与频率有关，能量与频率成正比。 7.电磁波的频率范围中，哪个频段对人类生活影响最大？ A) 无线电波 B) 可见光波 C) 紫外线 D) X射线 解析：B) 可见光波。可见光波频段对人类生活影响最大，因为大部分人类视觉信息通过可见光波传输。 8.简述磁路中的物理量及其单位。 解析：磁路中的物理量包括磁通Φ（单位韦伯）、磁势Ψ（单位安培）、磁阻R（单位欧姆）、磁场强度H（单位安培/米）和磁导率μ（单位亨利/米）。 9.磁通、磁场强度和磁导率之间的关系是什么？ 解析：磁通Φ与磁场强度H的关系由磁导率μ决定，即Φ = μH。 10.简述铁磁性物质的分类及其特点。 解析：铁磁性物质根据其在外磁场中的磁化特性可分为软磁性和硬磁性。软磁性材料易于磁化和去磁化，用于电感器和变压器等领域；硬磁性材料具有较高的剩磁和矫顽力，用于永磁体等领域。 11.磁场对通电导线产生的作用力与电流方向有关吗？为什么？ 解析：是的。磁场对通电导线产生的作用力方向与电流方向有关，根据安培力法则，当电流方向与磁场方向相同时，作用力方向是吸引的；反之，作用力方向是排斥的。 12.简述稀土永磁磁铁与铁磁性物质的区别。 解析：稀土永磁磁铁属于铁磁性物质的一种，但与传统铁磁性物质（如铁、镍、钴）相比，稀土永磁磁铁具有更高的磁性能，包括矫顽力和剩磁等指标。 [学法建议] 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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$