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电流表的工作原理

2014-5-17 8:03:15 点击:2646 来自:admin
教学目标:
1.知道电流表的构造.
2。知道电流表的内部磁场的分布特点。
3.能准确判定线圈各边所受磁场力的方向.
4.会推导线圈所受安培力的力矩,理解电流表的刻度为什么是均匀的.
教学重点:
1.电流表的构造及表内的磁场分布特点.
2。通电线圈所受安培力矩的计算。
教学难点:
1.表内的磁场分布特点.
2.电流表的刻度为什么是均匀的.
教学方法:阅读法、讲授法、分析推理法
教学用具:演示电流表、投影仪、投影片、实物投影仪
教学过程
一、复习提问,引入新课
[提问]什么磁感应强度?它的物理意义和性质各是什么?
[学生答]在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度,即.磁感应强度是矢量,把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。
磁感应强度B是表示磁场强弱和方向的物理量.磁感应强度由磁场本身决定,即由产生磁场的电流大小、分布和点的位置决定,与检验电流无关.
[提问]什么是安培力?
[学生答]磁场对电流的作用力叫安培力.
[提问]安培力的大小如何计算?
[学生答]在匀强磁场中,在通电直导线和磁场方向垂直的情况下,电流所受的安培力F等于磁场感应强度B,电流I和导线长度L三者的乘积,即F=BIL.
[提问]安培力的方向如何判断?
[学生答]通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
[教师讲述]在日常生产生活以及科学实验中,处处都用到一种测量电流强弱和方向的仪表——电流表.这节课我们就一起研究电流表的工作原理.
二、新课教学
1.电流表的组成及磁场分布
请同学们阅读课文,然后回答。电流表主要由哪几部分组成的?
数分钟后,教师出示实物投影.
[学生答]电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。
电流表的组成:永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘。
[实物投影课本图16-21]
[问题]电流表中磁场分布有何特点呢?
[教师讲解]电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。
[问题]什么是均匀辐向分布呢?
[教师进一步讲解]所谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场,但在以铁芯为中心的圆圈上,各点的磁感应强度B的大小是相等的.
[问题]假如线圈转动,磁铁和铁芯之间的两个边所经过的位置其磁场强弱怎样?

a

b
c
d
O/
O
B
[学生思考后回答]假如线圈转动,磁极和铁芯之间的两个边所经过的位置其磁场强弱是相同的.
2.线框在匀强磁场中的磁力矩.
[投影片出示例题]
如图所示,单匝矩形线圈的边长分别为ab=cd=L1,bc=ad=L2,
它可以绕对称轴OO′转动,线圈中的电流强度为I,线圈处于

F

a(b)
F
d(c)
B
磁感应强度

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