電流表的工作原理

教學(xué)目標 

知識目標

1、知道電流表的基本構(gòu)造．

2、知道電流表測電流大小和方向的基本原理．

3、了解電流表的基本特點

能力目標

應(yīng)用學(xué)過的知識解決實際問題的能力．

情感目標

通過學(xué)習(xí)電流表的原理，學(xué)會將所學(xué)的知識應(yīng)用到實際問題中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．

教學(xué)建議

教材分析

本節(jié)的重點是電流表的工作原理，教師可以通過定量推導(dǎo)得出電流和指針偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，突出重點，進而突破安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡這一難點注意分析安培力的力矩與線圈所處位置無關(guān)。

教法建議

本節(jié)講述電流表的工作原理，是根據(jù)磁場對電流作用力的一個具體應(yīng)用，重點講述測電流大小和方向的原理，因此教學(xué)中應(yīng)利用教具、掛圖讓學(xué)生清楚電流表的基本結(jié)構(gòu)，并引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識，定量地推導(dǎo)出電流和指針偏角之間的關(guān)系，從而深入理解電流表的工作原理，并知道前面學(xué)過的電流表兩個重要參量滿偏電流和滿偏電阻的意義．首先組織學(xué)生觀察、剖析電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生利用公式和力矩平衡推導(dǎo)電流表工作原理．

 

教學(xué)設(shè)計方案

電流表的工作原理

    一、素質(zhì)教育目標

（一）知識教學(xué)點

1、知道電流表的基本構(gòu)造．

2、知道電流表測電流大小和方向的基本原理．

3、了解電流表的基本特點

（二）能力訓(xùn)練點

應(yīng)用學(xué)過的知識解決實際問題的能力．

（三）德育滲透點

通過學(xué)習(xí)電流表的原理，教育學(xué)生熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)，樹立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想．

（四）美育滲透點

通過對電流表構(gòu)造和工作原理的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生對物理儀器的工藝美及工作原理分析推導(dǎo)的邏輯美的審美感受力．

二、學(xué)法引導(dǎo)

1、教師通過實驗展示和掛圖直觀教學(xué)，通過啟發(fā)、講解、公式推導(dǎo)進行工作原理的教學(xué)．

2、學(xué)生認真觀看、積極思考，結(jié)合學(xué)過知識分析推導(dǎo)公式 ，理解電流表工作原理．

三、重點·難點·疑點及解決辦法

1、重點：電流表的工作原理．

2、難點：安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡．

3、疑點：安培力的力矩與線圈所處位置無關(guān)．

4、解決辦法

通過定量推導(dǎo)得出電流和指針偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，突出重點，突破難點。

四、課時安排

1課時

五、教具學(xué)具準備

電流表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、教學(xué)掛圖。

六、師生互動活動設(shè)計

教師先組織學(xué)生觀察、剖析電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生利用公式  和力矩平衡推導(dǎo)電流表工作原理。

七、教學(xué)步驟 

（一）明確目標

（略）

（二）整體感知

本節(jié)講述電流表的工作原理，是根據(jù)磁場對電流作用力的一個具體應(yīng)用，重點講述測電流大小和方向的原理，因此教學(xué)中應(yīng)利用教具、掛圖讓學(xué)生清楚電流表的基本結(jié)構(gòu)，并引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識，定量地推導(dǎo)出電流和指針偏角之間的關(guān)系，從而深入理解電流表的工作原理，并知道前面學(xué)過的電流表兩個重要參量Ig和Rg的意義．

（三）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標完成過程．

1、電流表的結(jié)構(gòu)

利用實物，結(jié)合掛圖講解電流表各部分的構(gòu)造，應(yīng)該特別指出的是：（1）蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地幅向分布的．（2）鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針．

2、電流表的工作原理

設(shè)導(dǎo)線所處位置磁感應(yīng)強度大小為B，線框長為l、寬為d、匝數(shù)為n，當線圈中通有電流I時，安培力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩： ，其中安培力的大小為：

故安培力的力矩大小為：

當線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，不論通電線自轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，安培力的力矩不變．當線圈轉(zhuǎn)過 角（指針偏角也為 ）時，兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動的扭轉(zhuǎn)力矩 ．

由材料性質(zhì)知道，扭轉(zhuǎn)力矩 ，根據(jù)力矩平衡 得出：

其中對同一個電流來說，k、n、B、L、d是一定的，因此

所以通過偏角 的值可以反映I值的大小，且電流刻度是均勻的。當 取最大值時，通過電流表的電流最大，稱為滿偏電流Ig，所以使用電流表時應(yīng)注意不要超過滿偏電流Ig。

（四）總結(jié)、擴展

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電流表的工作原理，希望同學(xué)們能理解用電流表測量電流的原理，在以后使用電流表時注意不超過量程。

八、布置作業(yè) 

P150（6）（7）

九、板書設(shè)計 

第三節(jié)  電流表的工作原理

1、電流表的結(jié)構(gòu)

2、電流表的工作原理

安培力力矩：

彈簧扭轉(zhuǎn)力矩：

平衡時，

3、電流表的特點

（1）電流表的刻度是均勻的。

（2）允許通入的電流不能超過Ig。

（3）電流表有一定的內(nèi)阻Rg。

電流表的工作原理

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