《电磁学》课程授课教案（教学设计）第18节 磁介质存在时的安培环路定理

第18教学节段教学设计方案$ 6-3主题课时数45分钟磁介质存在时的名称安培回路定理1.磁场强度的引入，表达式2.磁介质存在时的安培环路定理的表述及表教学主要内容达式3.介质存在时的安培环路定理的应用1．掌握磁场强度普遍表达式以及真空、各向同性介质中的特殊表达式；教学目标要求2.介质存在时的安培环路定理的推导：3.理解介质存在时的安培环路定理的表述4.理解介质存在时高斯定理的应用教学重点：磁场强度的定义；介质存在时的安培环路定理的表述以及应用。教学重点及难点教学难点：通过对称性分析，用介质存在时的安培环路定理求H和B的方法教学方法：教学方法与教学手段课堂讲授，结合课堂讨论、提问、启发-

1 第 18 教学节段教学设计方案 主题 名称 §6-3 磁介质存在时的 安培回路定理 课时数 45 分钟 教学主要内容 1.磁场强度的引入，表达式 2. 磁介质存在时的安培环路定理的表述及表 达式 3.介质存在时的安培环路定理的应用 教学目标要求 1. 掌握磁场强度普遍表达式以及真空、各向 同性介质中的特殊表达式； 2. 介质存在时的安培环路定理的推导； 3.理解介质存在时的安培环路定理的表述 4. 理解介质存在时高斯定理的应用 教学重点及难点 教学重点： 磁场强度的定义; 介质存在时的安培环路定 理的表述以及应用。 教学难点： 通过对称性分析，用介质存在时的安培环路 定理求 H  和 B  的方法 教学方法与教学手段 教学方法： 课堂讲授，结合课堂讨论、提问、启发

教学手段：PPT配合传统板书教学过程设计要点新知识的引入欲求介质中B→则需B（B=B+B)→需I(p,α")→需M（M.di=，或α=Mxé,）→需知B返回，出现循环。一般地，M未知，「也难以求出，实验中I不易测量，因而求其中任一物理量皆困难，需另辟途径，这就是本节将要学习的磁介质存在时的安培回路定理。二、新知识的讲解（一）磁介质存在时的安培回路定理1、磁介质存在时的安培回路定理的表达式1.：传导电流激发B介质存在时，场源有两部分：I：磁化电流激发B=μZIL内对应的场的安培环路定理有：B.di-μ而B=B。+B，则总场的安培环路定理为：βB.di - (B。+B).di =μ(Z I +ZI)L内L内该式磁介质存在时的安培回路定理。但该式的右端磁化电流1不易实验上测量，应回避它。ZI=fM.di为此，运用L内

2 教学手段： PPT 配合传统板书 教学过程设计要点 一、 新知识的引入 欲求介质中 B  则需 ' B  （∵ ' B B0 B      ） 需 ( , ) ' I     需 M  （ M dl I s      ，或 n M e       ） 需知 B  返回，出现循环。 一般地， M  未知， ' I 也难以求出，实验中 ' I 不易测量，因而求其中任一物理量皆困 难，需另辟途径，这就是本节将要学习的磁介质存在时的安培回路定理。 二、新知识的讲解 （一）磁介质存在时的安培回路定理 1、磁介质存在时的安培回路定理的表达式 介质存在时,场源有两部分： ' ' 0 0 I B I B   ：磁化电流激发 ：传导电流激发 对应的场的安培环路定理有：         内 内 L L L L B dl I B dl I ' 0 ' 0 0 0       ， 而 ' B B0 B      ，则总场的安培环路定理为： ( ) ( ) ' 0 0 '     0       L内 L内 L L B dl B B dl  I I      该式磁介质存在时的安培回路定理。但该式的右端磁化电流 ' I 不易实验上测量，应回避 它。 为此，运用     L L I M dl   内

BM).ds =1。代入上PMos内引入辅助物理量：磁场强度H-B-Mμo则磁介质存在时的安培回路定理表示为SH.di=12、对.di=1。的讨论1①H·di=I。中的1。应理解为1所围回路按右手定则确定的传导电流之代数和。并非H与I无关（分析H的定义式），而是H的环流与I无关。②当问题具有某种对称性时，可由磁介质存在时的安培回路定理求解，物理思路是：先求H→再求B→再追究磁化电流的分布等。（二）磁场强度1、对磁场强度的理解=三-M为一辅助物理量，是和M矢量按一定方式的组合，在分子电流观点中无Ho意义。2、特殊情形下H的表达式①对于真空中M=0，则i-，或=μ。iμopH.di=I。化为ΦB.di=μolo②对于各项同性介质M=X.H

3 代入上式，得     s内 L M ds I B 0 0 ( )     引入辅助物理量：磁场强度 M B H      0  则磁介质存在时的安培回路定理表示为：    l H dl I 0   2、对    l H dl I 0   的讨论 ①    l H dl I 0   中的 0 I 应理解为 l 所围回路按右手定则确定的传导电流之代数和。并非 H  与 / I 无关（分析 H  的定义式），而是 H  的环流与 / I 无关。 ② 当问题具有某种对称性时，可由磁介质存在时的安培回路定理求解，物理思路是： 先求 H   再求 B   再追究磁化电流的分布等。 （二）磁场强度 1、对磁场强度的理解 M B H      0  为一辅助物理量，是 B  和 M  矢量按一定方式的组合，在分子电流观点中无 意义。 2、特殊情形下 H  的表达式 ①对于真空中 M  0  ，则 0 0  B H    ，或 B H   0 0      l H dl I 0   化为    l B dl I 0 0    ②对于各项同性介质 M m H    

B=μou,其中μ,=1+xm（三）磁介质存在时的安培回路定理的应用当问题对称性分析，可利用磁介质存在时的安培回路定理求H先求H→再求B→再追究磁化电流的分布等。用磁介质存在时的安培回路定理求H的步骤①对称性分析②选择合适安培环路H.di，确定lom③求出！1H·di=lon求解i，进而求解B①由子1讲解两个例题一、介质中的高斯定理表达式$B.di =-$(B +B).di =μ(Z I。+ZI)L内L内B引入磁场强度：H=B-M"oSH.di=IV教学板书设计二、对·di=1。的讨论4三、对磁场强度的理解-M是辅助物理量，无物理意义。①H=μo②H·di仅由I。决定，但H不仅与传导电流有2L内4

4 0 m    ,   1   B r H 其中 r   （三）磁介质存在时的安培回路定理的应用 当问题对称性分析，可利用磁介质存在时的安培回路定理求 H  先求 H   再求 B   再追究磁化电流的分布等。 用磁介质存在时的安培回路定理求 H  的步骤： ①对称性分析 ②选择合适安培环路 ③求出   l H dl I 0 in , 确定   ④由    l in H dl I 0   求解 H  ，进而求解 B  讲解两个例题 教学板书设计 一、 介质中的高斯定理表达式 ( ) ( ) ' 0 0 '     0       L内 L内 L L B dl B B dl  I I      引入磁场强度: M B H      0     l H dl I 0   二、对    l H dl I 0   的讨论 三、对磁场强度的理解 ① M B H      0  是辅助物理量，无物理意义。 ②   l H dl   仅由  L内 I 0 决定，但 H  不仅与传导电流有

关，还与磁化电流有关，2、特殊情形下H的表达式①对于真空中：i_EHo②对于各项同性线性介质中M=X.HB=μu,其中μ,=1+xm三、磁介质存在时的安培回路定理的应用当问题对称性分析，可利用磁介质存在时的安培回路定理求H先求H→再求B→再追究磁化电流的分布等。用磁介质存在时的安培回路定理求H的步骤：①对称性分析②选择合适安培环路③求出于i·di，确定lonSH·di=lon求解i，进而求解B④由力4作业与思考思考题：教材246页：6-3作业题：教材246页：6-2；6-4n

5 关，还与磁化电流有关。 2、特殊情形下 H  的表达式 ①对于真空中： 0 0  B H    ②对于各项同性线性介质中 M m H     0 m    ,   1   B r H 其中 r   三、磁介质存在时的安培回路定理的应用 当问题对称性分析，可利用磁介质存在时的安培回路 定理求 H  先求 H   再求 B   再追究磁化电流的分布等。 用磁介质存在时的安培回路定理求 H  的步骤： ①对称性分析 ②选择合适安培环路 ③求出   l H dl I 0 in , 确定   ④由    l in H dl I 0   求解 H  ，进而求解 B  作业与思考 思考题： 教材 246 页：6-3 作业题： 教材 246 页：6-2；6-4