内容正文:
专题七.磁场和磁路(教案)-《电工技术基础与技能》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.磁场的定义和特性:理解磁场的基本概念,包括磁场的定义、产生方式(如永久磁铁和电流产生的磁场)以及磁场的特性(方向性、环绕性等)。
2.磁感应强度:掌握磁感应强度的概念,了解其定义、单位(特斯拉,T)和测量方式,能够解释磁感应强度的物理意义。
3.磁感线:理解磁感线的概念,包括磁感线的表示方法、方向(从磁北极指向磁南极)、密度与磁场强度的关系。
4.磁通量:掌握磁通量的定义、计算公式(Φ = B * A * cosθ)及其物理意义,了解磁通量的单位(韦伯,Wb)。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
一、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、磁铁性物质的磁化
本来不具磁性的物质,由于受磁场的作用而具有磁性的现象称为磁化。只有铁磁性物质才能被磁化,而非铁磁性物质是不能被磁化的。
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。
3、 磁化曲线
铁磁性物质的 8随#而变化的曲线称为磁化曲线,又称为 B-日 曲线。图5-12(a)示出了测定磁化曲线的实验电路。将待测的铁磁性物质制成圆环形,线圈密绕于环上。励磁电流由电流表测得,磁通由磁通表测得。
[真题练讲]
1.(2017年安徽省统一考试)在一个闭合磁路中,如果磁通量增加,磁场强度会如何变化?
a) 增加
b) 减少
c) 不变
d) 变化不确定
答案: a) 增加
解析: 当闭合磁路中的磁通量增加时,磁场强度也会增加。
2.(2016年河北省统一考试)非铁磁材料的磁导率通常是多少?
a) 接近于零
b) 接近于1
c) 接近于无穷大
d) 取决于温度
答案: b) 接近于1
解析: 非铁磁材料的磁导率通常接近于真空中的磁导率,即接近于1。
3.(2018年青海省统一考试)在一个磁场中,哪种物质会受到最强的磁力?
a) 铁
b) 铜
c) 玻璃
d) 橡胶
答案: a) 铁
解析: 铁是典型的铁磁材料,会受到最强的磁力。
4.(2017年河北省统一考试)一根直导线通有电流,当另一根直导线靠近时,两者间会产生什么效应?
a) 电流增加
b) 电流减少
c) 电流不变
d) 电流方向改变
答案: d) 电流方向改变
解析: 当另一根直导线靠近时,会产生感应电流,导致原导线电流方向改变。
5.(2016年河北省统一考试)以下哪个条件对于产生磁场是必要的?
a) 电荷
b) 电流
c) 电压
d) 电阻
答案: b) 电流
解析: 产生磁场必须有电流流动。
[限时练讲]
1.在磁场中,当一个导体以速度v移动时,它会产生什么样的现象?
a) 电场
b) 磁场
c) 电流
d) 磁感应强度
答案: a) 电场
解析: 根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中移动时,会在导体中产生感应电场。
2.哪个定律描述了磁场中感应电动势的产生?
a) 法拉第电磁感应定律
b) 安培环路定理
c) 楞次定律
d) 麦克斯韦方程组
答案: a) 法拉第电磁感应定律
解析: 法拉第电磁感应定律描述了磁场中感应电动势的产生。
3.在一个闭合磁路中,磁通量的大小与磁场强度之间的关系是?
a) 成正比
b) 成反比
c) 无关
d) 有时成正比有时成反比
答案: a) 成正比
解析: 在闭合磁路中,磁通量的大小与磁场强度成正比。
4.磁感应强度与磁场强度之间的关系是?
a) 成正比
b) 成反比
c) 相等
d) 无关
答案: c) 相等
解析: 在真空中,磁感应强度与磁场强度相等。
5.以下哪个物理量与磁场有关?
a) 电压
b) 电流
c) 电阻
d) 频率
答案:b) 电流
解析:磁场是由电流产生的,因此与电流有关。
6.磁通量密度(B)与磁场强度(H)之间的关系是什么?
a) B = μH
b) H = B/μ
c) B = H/μ
d) B = μ0H
答案: a) B = μH
解析: 在磁介质中,磁通量密度(B)与磁场强度(H)之间的关系是B = μH,其中μ是磁导率。
7.在真空中,磁通量密度(B)与磁场强度(H)之间的关系是什么?
a) B = μH
b) H = B/μ
c) B = H/μ
d) B = μ0H
答案: d) B = μ0H
解析: 在真空中,磁通量密度(B)与磁场强度(H)之间的关系是B = μ0H,其中μ0是真空的磁导率。
8.什么是磁场?磁场有哪些基本特性?
答案与解析:磁场是一种物理场,它对周围的物质和电流具有一定的作用。磁场的基本特性包括方向性、环绕性和力的非接触性。
9.磁感线是什么?它有什么作用?
答案与解析:磁感线是磁场中用于表示磁场方向和强度的线条。它可以帮助我们直观地了解磁场的分布情况。
10.什么是磁感应强度?它的单位是什么?
答案与解析:磁感应强度是指单位面积上所受到的磁力,单位是特斯拉(T)。
11.安培环路定理是什么?它描述了什么现象?
答案与解析:安培环路定理描述了电流通过的导线周围产生的磁场。它表明了电流和磁场之间的相互作用关系。
12.什么是磁铁?磁铁有哪些基本特性?
答案与解析:磁铁是指能产生磁场并且能吸引铁、镍、钴等物质的物质。磁铁有两个极,即南极和北极,不同极的磁铁会相互吸引。
[学法建议]
重点复习知识点:
1.通电导线的周围和磁铁的周围一样,存在着磁场。磁场具有力和能的特性,它和电场一样是一种特殊物质。磁场可以用磁感线来描述它的强弱和方向。
2.通电导线周围的磁场方向与电流方向之间的关系可用安培定则(也称为右手螺旋法则)来判定,要特别注意大拇指与四指所指方向的意义。
3.铁磁性物质都能够磁化。铁磁性物质在反复磁化过程中,有饱和、剩磁、磁滞现象,而且还有磁滞损耗。所谓磁滞现象,就是8的变化总是落后于的变化:所谓剩磁现象,就是当H为零时B不等于零。
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。
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