第5章磁场和磁路教案
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新课教学
一、电流的磁效应
18世纪，一些有趣的现象已经引起了科学家的注意。
一名英国商人发现，雷击过后，他的一箱新刀叉竟有了磁性。
富兰克林也在实验中发现，在莱顿瓶放电后，附近的缝衣针被磁化了。
电真能产生磁吗？许多人进行过实验研究，但是在稳定的电源发明之前，这类实验是不可能获得成功的。
当时的一些科学家曾经断言：电和磁在本质上没有联系。
19世纪，随着对摩擦生热等现象的认识的深入，自然界各种运动之间存在着广泛的联系的思想逐渐在科学界形成。
除了表面上的一些相似之外，电和磁之间是否存在着更深刻的联系？一些科学
家相信，答案是肯定的，在实验中寻找这种联系，就成为他们的探索目标。
后来，丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。
我们知道，静止的电荷只能产生电场，不能产生磁场。
那么，运动的电荷，也就是电流，能不能产生磁场？
1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到此贴的作用一样。
这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。
电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展偶划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。
二、磁场的方向和磁感线
1．磁场的方向：在磁场中任一点，小磁针静止，N极所指的方向为该点的磁场方向。
2．磁感线：在磁场中画出一些曲线，在曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同。
三、电流磁场的方向
通电导线周围的磁场分布——安培定则（右手螺旋定则）
演示：通电直导线、环形电流、通电螺线管的磁场，特别是中心位置上的小磁针．
引导同学判断内部磁场的方向。
引入课题，导入新课
解析重点，突破难点
特点：
１）直线电流：以导线上各点为圆心的、与导线垂直的同心圆；
（越靠近导线，磁感线越密。
）
说明：大拇指指向电流方向，弯曲的四指指向磁感线的环绕方向； ２）通电螺线管（环形电流）：等效于条形磁铁。
说明：弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向螺线管内部磁感线的方向。
（Ｎ极）
思考：地磁场的Ｎ极在哪里？（地理的南极）
思考：南北指向的通电导线，其正下方的磁针Ｎ极指向何方？（指向西）
练习：如图所示,若一束电子沿y 轴正向移动，则在z 轴上某点A 的磁场方向应是（ B ）
Ａ．沿x 的正向 Ｂ．沿x 的负向 Ｃ．沿z 的正向 Ｄ．沿z 的负向
四、小结与作业 （一）
1、电流的磁效应
2、磁场的方向和磁感线
3、电流磁场的方向
（二）作业 P77 1 2 3
新课教学
一、磁场对通电导线的作用力
1、力的大小
（1）当电流方向与磁场方向垂直时
F = B I l（适用于：一小段通电导线；匀强磁场）
（2）若电流方向与磁场方向平行，则F = 0。
（3）若电流方向与磁场方向间有一夹角q，
则B1 = B cos q；B2 = B sin q
F = B2I l = B I l sin q
讨论：q = ，F = B I l最大；q = 0°，F = 0最小。
单位：F－牛顿（N）；l－米（m）；B－特斯拉（T）。
2、力的方向——用左手定则判定
例1：一根通电直导线放在磁场中，图中已分别表明电流，磁感应强度和磁场对电流的作用力这三个物理量中两个量的方向，试标出第三个物理量的方向。
例2：一匀强磁场B = 0.4 T；L = 20 cm；q = 30°；I = 10 A，求：直导线所受磁场力的大小和方向。
二、电流表的工作原理（磁电式）（胶片）引入课题，导入新课
解析重点，突破难点
新课教学
一、磁场对通电导线的作用力
1、力的大小
（1）当电流方向与磁场方向垂直时
F = B I l（适用于：一小段通电导线；匀强磁场）
（2）若电流方向与磁场方向平行，则F = 0。
（3）若电流方向与磁场方向间有一夹角q，
则B1 = B cos q；B2 = B sin q
F = B2I l = B I l sin q
讨论：q = ，F = B I l最大；q = 0°，F = 0最小。
单位：F－牛顿（N）；l－米（m）；B－特斯拉（T）。
2、力的方向——用左手定则判定
例1：一根通电直导线放在磁场中，图中已分别表明电流，磁感应强度和磁场对电流的作用力这三个物理量中两个量的方向，试标出第三个物理量的方向。
例2：一匀强磁场B = 0.4 T；L = 20 cm；q = 30°；I = 10 A，求：直导线所受磁场力的大小和方向。
二、电流表的工作原理（磁电式）（胶片）引入课题，导入新课
解析重点，突破难点
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一、铁磁性物质的磁化
1．磁化：本来不具磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了磁性的现象。
非铁磁性物质是不能被磁化的。
2．磁化内因：在外磁场的作用下，磁畴（磁性小区域）沿磁场方向作取向排列，形成附加磁场，从而使磁场显著增强。
去掉外磁场后，有些铁磁性物质中磁畴的一部分或大部分仍保持取向一致，对外仍显磁性，这就成了永久磁铁。
如下图所示
3．应用：用于电子和电气设备中。
二、磁化曲线
1、磁化曲线（B－H曲线）：铁磁性物质的B随H而变化的曲线。
B =μH
即
μ = B / H
2、测试原理图如下
3、磁化曲线图如下
O－1段：起始磁化段。
B增加得较慢（由于磁畴惯性）。
1－2段：直线段。
B随H增加很快（由于磁畴在外磁场的作用下大部分趋向H的方向）。
2－3段：B增加变慢（由于随着H的增加只有少数磁畴继续转向）。
3以后：饱和段，B基本不随H变化（已几乎没有磁畴可转向了，为饱和磁感应强度）。
4、说明：
（1）对于变压器和电机，通常工作于2－3段。
（2）每一种材料B的饱和值一定，不同铁磁性物质，B的饱和值不同。
引入课题，导入新课
解析重点，突破难点
（3）B愈大导磁性能愈好。
三、磁滞回线
1、曲线
2、剩磁：当H 减至零时，B值不等于零，而是保留一定的值，称为剩磁。
用B r表示。
矫顽磁力：为克服剩磁所加的磁场强度。
用H c表示。
3、磁滞现象：B的变化总是落后于H的变化。
磁滞回线：abcdefa为一封闭对称于原点的闭合曲线，称为磁滞回线如下图所示
4、
（1）基本磁化曲线：连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到的一条曲线叫基本磁化曲线。
（2）磁滞损耗：反复交变磁化过程中有能量损耗，称为磁滞损耗。
（3）剩磁和矫顽力愈大的铁磁性物质，磁滞损耗就愈大。
四、小结与作业
（一）
1、铁磁性物质的磁化；它能够被磁化的原因。
2、铁磁性物质的磁化曲线和磁滞回线。
3．铁磁性物质的概念以及它的分类。
3．电流表的工作原理。
（二）作业
1、是非题（7）、（8）。
2、选择题（8）、（10）。
3、填充题（9）、（10）。
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一、磁路
1、磁路：磁通经过的闭合路径。
2、说明主、漏磁通。
3．磁路：无分支和有分支。
二、磁路的欧姆定律
1、通电线圈产生磁场，磁通随线圈匝数和所通过的电流的增大而增加。
把通过线圈的电流和线圈匝数的乘积称为磁动势。
E m = I N 单位：安培（A ）
2、磁阻：磁通通过磁路时所受到的阻碍作用。
R m = l ／μS
式中：l －磁路长度（m ）； S － 磁路横截面积（m2）； μ－ 磁导率（H ／m ）； R m － 磁阻（1／H ）。
3、磁路的欧姆定律
（1）内容：通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比。
（2）Φ = =E m / R m
（3）磁路与电路对应的物理量及其关系式。
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解析 重点， 突破 难点
m m R E =Φm
m
R E =Φ。
