第十一章B 磁力矩教学建议

（一）学习目标

1．理解磁力矩概念，能计算匀强磁场对矩形线圈的力矩大小，知道任意形状通电线圈在匀强磁场中所受的力矩。知道直流电动机和指针式电表的工作原理。

2．通过通电矩形线圈在匀强磁场中所受力矩公式的得出过程，感受建模和推理的方法。

3．通过对直流电动机和指针式电表工作原理的分析感悟科学对技术进步的巨大推动作用。

（二）重点和难点

本节重点是通电矩形线圈在匀强磁场中所受力矩的计算。

难点是直流电动机连续转动和指针式电表的工作原理。

（三）教学建议

本节以我国拥有自主知识产权的电动机车“中原之星”和电动自行车为情景，引入直流电动机，因为直流电动机是磁力矩使通电线圈转动的典型应用，虽然在基础型课程中已经学过直流电动机，但当时没有定量计算，只是定性分析原理。本节中不再把电刷和换向器作为重点，而是把磁力矩大小的计算作为重点。即便如此，教材中也不能只有直流电动机，因此在最后又增加了指针式电表的内容，体现了课程的应用性和实践性。

1．关于磁力矩的教学建议

前面已经学习过安培为的计算，如果安培力的作用线没有通过转轴，必然产生磁力矩，这些学生都容易理解。现在的问题是如何计算矩形线圈所受的磁力矩，建议要求学生运用合成的思想，先把每条边受到的力矩求出来，再把它们相加就得到整个线圈受到的力矩，为此必须看懂课本图11-10和图11-11，前者是建立在坐标系中的立体图，后者是俯视平面图，然后由力矩的定义不难得出结论，磁矩是一个新概念，利用它可以一次就算出线圈所受的力矩，不必每条边都计算，但建议不要作为重点。关于公式M＝nBτsinθ的“大家谈”，建议先引起争论，然后由教师给出结论。

2．关于指针式电表的教学建议

建议先用幻灯把课本图11-13和图11-14打在屏幕上，讲清表头的构造。如有条件可让学生观察经过解剖的实物。其中有几个要点，如磁力矩与螺旋弹簧的恢复力矩平衡、恢复力矩与转角成正比、指针与转轴固联、磁场沿半径均匀分布等必须讲清。建议把要点交代清楚后，由学生来表述电表的工作原理，然后相互补充、完善，最后由教师归纳，这样可引起学生兴趣，避免枯燥乏味。

（四）作业说明

本节共有12道练习题，建议第1、4题在课内完成。第12题不要求全体学生完成。

参考答案

A组

1．BC

2．B

3．D

4．D

5．（1）6×10^-3N•m（2）8.1×10^-3N•m

B组

6．AC

7．C

8．$\frac{mg}{2LB\cos \frac{\theta }{2}}$

9．$\frac{mg\tan \theta }{LI}$

10．$\frac{mg\sin \theta }{LI}$

11．0.41T

12．（1）不会，因为每段导线产生的磁力矩都会一一抵消；（2）会转动，因为每段导线产生的磁力矩不会一一抵消；（3）不会转动，因为图（b）中的导线靠得很近，电流方向相反产生的磁场抵消了，对无定向秤没有影响。

发布时间：2013/11/6 上午9:19:49  阅读次数：1696