专题五 磁场（课件）河南省职教高考《电工技术基础与技能》（高教版） 专题复习讲练测

专题五 磁场 《电工技术基础与技能》（高教版） 专题复习讲练测 1 目录 3 4 2 考纲解读 5 1 知识点梳理 考题讲解 课内练习 归纳小结 一.考纲解读 常见考点： 电流在导线中产生的磁场的方向及大小。 磁感应强度与磁场强度之间的关系。 通电导线受到的磁场作用力的计算。 右手定则在分析电流在磁场中受到的洛伦兹力时的应用。 电磁感应现象及其应用，如电磁感应发电机、变压器等。 一.考纲解读 1.理解电流在导线中产生的磁场，并能够描述电流与磁场之间的相互作用关系。 2.能够解释电流在磁场中受到的洛伦兹力的方向及大小，并能够应用右手定则进行分析。 3.熟悉电磁感应的基本原理，了解电磁感应现象在实际生活中的应用。 考试要求 考试要求： 易考题型： 一.考纲解读 选择题 考察学生对基本概念和公式的理解能力，如电流与磁场的相互作用关系、磁场主要物理量的定义等。 计算题 要求学生掌握计算磁场作用力的方法，包括应用洛伦兹力和右手定则等。 简答题 要求学生将所学知识应用到实际问题中，如分析电磁感应发电机的工作原理等。 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： 二.知识点梳理和重点概念复习 一、电流的磁效应 1.磁场 两个电荷之间的相互作用力,不是在电荷之间直接发生的,而是通过电场传递的。同样,磁极之间相互作用的磁力,也不是在磁极之间直接发生的,而是通过磁场传递的。磁极在自己周围的空间里产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。磁场跟电场一样,也是一种特殊物质,具有力和能的性质。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 2.电流的磁场 磁休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)来判定用右手掘住导线,让伸查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统方向。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 二、磁场的主要物理量 磁感应强度是一个矢量,它的大小如上式所示,它的方向就是该点的磁场方向。它的单位由尸、1和1的单位决定,在国际单位制中,它的单位是T(特)。磁感应强度B可用专门的仪器来测量,如特所拉计。用磁感线的疏密程度也可以形象地表示磁感应强度的大小。在磁感应强度大的地方磁感线密一些，在磁感应强度小的地方磁感线疏一些。 如果在磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向都相同,这个区域就称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线,方向相同,疏程度也一样,是一些分布均令的平行直线。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 三、磁场对通电导线的作用力 严格说来,式(5-3-1)只适用于一小段通电导线的情形,导线较长时,导线所在处各点的磁感应强度B一般并不相同,就不能应用式(5-3-1)。不过,如果磁场是匀强磁场,式(5-3-1)就适用于长的通电导线了。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 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 磁场力的方向和磁场方向及电流方向均是乘直的,可用左手定则来判定:仲出左手,使大拇指跟其余四个手指亚直,并且都跟手常在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手所在的平而与磁感线和导线所在的平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受力的方向。 若电流方向与磁场方向不是垂直的,仍旧可以用左手定则来判定磁场力的方向,只是这时磁感线是倾斜进入手心的。 重点概念复习： 二.知识点梳理和重点概念复习 1.磁场跟电场一样,也是一种特殊物质,具有力和能的性质。 2.磁体并不是磁场的唯一来源。 3.磁场强度也是一个矢量,在均匀的媒介质中,它的方向和磁感应强度的方向一致。 4.磁场中各点磁感应强度的大小与媒介质的性质有关。 三.常考习题练习与讲解 1.磁场强度的单位是？ A. 特斯拉 B. 高斯 C. 韦伯 D. 安培 答案：A 解析：磁场强度的国际单位是特斯拉（T）。 选择题 三.常考习题练习与讲解 2.通电导线在磁场中所受的力的方向取决于导线的什么性质？ A. 导线截面积 B. 导线材料 C. 导线长度 D. 导线电流方向 答案：D 解析：通电导线在磁场中受力的方向取决于导线电流的方向。 选择题 三.常考习题练习与讲解 3.磁感应强度的单位是？ A. 特斯拉 B. 高斯 C. 韦伯 D. 安培 答案：A 解析：磁感应强度的国际单位是特斯拉（T）。 选择题 三.常考习题练习与讲解 4.通电导线在磁场中所受的力的大小与下列哪个因素无关？ A. 导线电流的大小 B. 磁场的强度 C. 导线的长度 D. 导线的材质 答案：D 解析：通电导线在磁场中受到的力的大小与导线的材质无关。 选择题 三.常考习题练习与讲解 5.通电导线在磁场中所受的力的大小与下列哪个因素无关？ A. 导线电流的大小 B. 磁场的强度 C. 导线的长度 D. 导线的截面积 答案：D 解析：通电导线在磁场中受到的力的大小与导线的截面积无关。 选择题 三.常考习题练习与讲解 6.电磁感应现象在现代社会中的应用领域包括哪些？ A. 交通运输 B. 通讯技术 C. 医疗设备 D. 以上都是 答案：D 解析：电磁感应现象在现代社会中已广泛应用于交通运输、通讯技术、医疗设备等领域。 选择题 三.常考习题练习与讲解 7.我们乘坐的地铁利用了哪种电磁现象来运行？ A. 电磁感应 B. 麦克斯韦方程组 C. 安培环路定理 D. 光电效应 答案：A 解析：地铁利用电磁感应现象来运行。 选择题 三.常考习题练习与讲解 8.磁感应强度的大小受下列哪个因素影响？ A. 导线电流 B. 磁场强度 C. 导线长度 D. 导线材质 答案：A 解析：磁感应强度的大小受到导线电流的影响。 选择题 三.常考习题练习与讲解 9.电磁感应现象在变压器中的应用是实现什么？ A. 机械能转换为电能 B. 电能转换为光能 C. 电能的升压和降压 D. 机械能的自给自足 答案：C 解析：电磁感应现象在变压器中的应用是实现电能的升压和降压。 选择题 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.长直导线与平行磁场的磁感应强度为0，因为两者 __________。 答案：方向平行 解析：当长直导线与平行磁场方向一致时，无法产生洛伦兹力。 2.磁场中带电粒子受到的洛伦兹力计算公式是 __________。 答案：F = q * v * B * sinθ 解析：洛伦兹力公式是 F = q * v * B * sinθ。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3.垂直穿过磁场的导线的受力方向可以用 __________ 判断。 答案：右手定则 解析：导线在磁场中的受力方向可以用右手定则来判断。 4.通电导线在磁场中按 __________ 方向运动可以产生感应电动势。 答案：垂直于磁场 解析：通电导线在磁场中的移动方向应垂直于磁场以产生感应电动势。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5.右手定则中，拇指、食指和中指分别代表 __________。 答案：速度方向、磁场方向、受力方向 解析：右手定则中，拇指表示速度方向，食指表示磁场方向，中指表示受力方向。 6.变压器的基本工作原理是基于 __________。 答案：电磁感应原理 解析：变压器工作原理基于电磁感应原理，通过线圈间的磁通量变化引起电压变化。 三.常考习题练习与讲解 填空题 7.改变线圈匝数能够影响感应电动势的 __________。 答案：大小 解析：线圈匝数的变化直接影响感应电动势的大小，根据法拉第定律。 8.霍尔效应是 __________ 在磁场中受力产生的现象。 答案：带电粒子 解析：霍尔效应描述了带电粒子在磁场中受到偏转力，而产生电势差的现象。 三.常考习题练习与讲解 填空题 9.发电机中，机械能转化为电能是由于 __________ 运动。 答案：线圈或磁铁 解析：发电机中机械能通过线圈的旋转（机械运动）与磁场的相对运动，转化为电能。 10.磁通量变化快慢决定了感应电动势的 __________。 答案：大小 解析：根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化的快慢决定了感应电动势的大小。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。( ) 答案: 对 解析: 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比。 2.电磁感应发电机通过导体在磁场中固定不动来产生电动势。( ) 答案: 错 解析: 电磁感应发电机通过导体在磁场中运动产生电动势，而不是固定导体。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.变压器的工作原理基于电磁感应现象，通过改变电压来传递能量。( ) 答案: 对 解析: 变压器的工作原理就是电磁感应，通过一次线圈和二次线圈间的磁通量变化实现。 4.改变线圈的匝数将不影响感应电动势的大小。( ) 答案: 错 解析: 改变线圈的匝数会改变感应电动势的大小，匝数越多，电动势越大。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.霍尔效应是带电粒子在磁场中受力产生的现象，这是实用电子设备中的一种原理。( ) 答案: 对 解析: 霍尔效应确实是带电粒子在磁场中受力产生的现象，常用于霍尔传感器。 6.发电机将机械能转化为电能是因为线圈在磁场中的运动。( ) 答案: 对 解析: 发电机中通过线圈在磁场中的转动来转换能量，因此线圈在磁场中运动是正确的。 三.常考习题练习与讲解 判断题 7.右手定则中，拇指表示电流方向，食指表示磁场方向，中指表示受力方向。( ) 答案: 对 解析: 右手定则中，拇指表示电流方向或速度方向，食指表示磁场方向，中指表示受力方向。 8.电动机通过电流在磁场中产生安培力，使电能转化为机械能。( ) 答案: 对 解析: 电动机工作原理是利用电流在磁场中产生安培力，将电能转化为机械能。 三.常考习题练习与讲解 判断题 9.磁通量变化速度越快，感应电动势越小。( ) 答案: 错 解析: 磁通量变化速度越快，感应电动势越大。 10.在正交的条件下，电磁感应现象中的导体速度、磁场和电流方向会形成一个直角三角形。( ) 答案: 对 解析: 右手定则表明，当速度、磁场和受力（电流）方向正交时，它们之间的关系是直角的。 四.课内练习与讲解 1.为什么电流通过导线会产生磁场？ 解析：电流通过导线时，带电粒子的运动形成了电流环流，产生了磁场。 2.磁感应强度和磁场强度有何区别？ 解析：磁感应强度是物质中的磁场，而磁场强度是磁场的特性之一，是指磁场对单位电流的力。 四.课内练习与讲解 3.什么是磁力线？它在磁场中的作用是什么？ 解析：磁力线是描述磁场分布的曲线，它在磁场中表示磁场的方向和强度。 4.在变压器中，为什么通常使用交流电而不是直流电？ 解析：因为变压器依赖于磁场的变化来传递能量，交流电可以很容易地产生这种变化，而直流电则无法做到这一点。 四.课内练习与讲解 5.在变压器中，为什么次级线圈的电流可以比主级线圈的电流大或小？ 解析：因为变压器根据匝数比例来调节电压，而电流与电压成反比。 6.解释为什么电磁感应现象是电磁学的基础之一。 解析：因为电磁感应现象揭示了磁场与电场之间的相互转换关系，是电磁学的基本原理之一。 四.课内练习与讲解 7.为什么电流通过导线产生的磁场通常是闭合的？ 解析：因为导线中的电流是由电荷的流动产生的，而电荷是连续的，所以导致了闭合的磁场。 8.如何用法拉第电磁感应定律计算感生电动势？ 解析：根据法拉第电磁感应定律，感生电动势的大小等于磁通量的变化率。 四.课内练习与讲解 9.电磁感应发电机是如何工作的？简述其原理。 解析：电磁感应发电机利用磁通量的变化在线圈中感生电动势，通过导线回路产生电流，实现能量转换。 10.什么是磁场强度？与磁感应强度有何关系？ 解析：磁场强度是单位磁极产生的磁场力线数目，与磁感应强度之间存在关系B = μH，其中μ为磁导率，H为磁场强度。 五.课程小结 本节课我们深入学习了电流的磁效应，重点包括电流在导线中产生的磁场、磁场的主要物理量、以及磁场对通电导线的作用力。我们了解了电流与磁场之间的相互作用关系，掌握了计算磁场作用力的方法，并认识到电磁感应现象在实际生活中的广泛应用。通过本节课的学习，我们深化了对电磁学原理的理解，为进一步探索电磁学领域打下了坚实基础。 五.课程小结 重点复习知识点 1.磁场跟电场一样,也是一种特殊物质,具有力和能的性质。 2.磁体并不是磁场的唯一来源。 3.磁场强度也是一个矢量,在均匀的媒介质中,它的方向和磁感应强度的方向一致。 4.磁场中各点磁感应强度的大小与媒介质的性质有关。 感谢观看 $$