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電流表的工作原理

時間：2022-08-17 08:40:27 高二物理教案我要投稿

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電流表的工作原理

教學目標

知識目標
　　1、知道電流表的基本構造．
　　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
　　應用學過的知識解決實際問題的能力．

情感目標
　　通過學習電流表的原理，學會將所學的知識應用到實際問題中，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力．

教學建議

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得出電流和指針偏轉角度的關系，突出重點，進而突破安培力的力矩與彈簧的扭轉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。

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用，重點講述測電流大小和方向的原理，因此教學中應利用教具、掛圖讓學生清楚電流表的基本結構，并引導學生利用所學知識，定量地推導出電流和指針偏角之間的關系，從而深入理解電流表的工作原理，并知道前面學過的電流表兩個重要參量滿偏電流和滿偏電阻的意義．首先組織學生觀察、剖析電流表的內部結構，再啟發(fā)指導學生利用公式和力矩平衡推導電流表工作原理．

教學設計方案

電流表的工作原理

一、素質教育目標

（一）知識教學點

　　1、知道電流表的基本構造．

　　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）能力訓練點

　　應用學過的知識解決實際問題的能力．

（三）德育滲透點

　　通過學習電流表的原理，教育學生熱愛科學、學習科學，樹立科學技術是第一生產力的思想．

（四）美育滲透點

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

二、學法引導

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

2、學生認真觀看、積極思考，結合學過知識分析推導公式，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力矩平衡．

　　3、疑點：安培力的力矩與線圈所處位置無關．

　　4、解決辦法

　　通過定量推導得出電流和指針偏轉角度的關系，突出重點，突破難點。

四、課時安排

　　1課時

五、教具學具準備

　　電流表、電源、開關、導線、滑動變阻器、教學掛圖。

六、師生互動活動設計

　　教師先組織學生觀察、剖析電流表的內部結構，再啟發(fā)指導學生利用公式和力矩平衡推導電流表工作原理。

七、教學步驟

（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用，重點講述測電流大小和方向的原理，因此教學中應利用教具、掛圖讓學生清楚電流表的基本結構，并引導學生利用所學知識，定量地推導出電流和指針偏角之間的關系，從而深入理解電流表的工作原理，并知道前面學過的電流表兩個重要參量Ig和Rg的意義．

（三）重點、難點的學習與目標完成過程．

　　1、電流表的結構

　　利用實物，結合掛圖講解電流表各部分的構造，應該特別指出的是：（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

設導線所處位置磁感應強度大小為B，線框長為l、寬為d、匝數(shù)為n，當線圈中通有電流I時，安培力對轉軸產生力矩：，其中安培力的大小為：

故安培力的力矩大小為：

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

　　由材料性質知道，扭轉力矩，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注意不要超過滿偏電流Ig。

（四）總結、擴展

　　本節(jié)課我們學習了電流表的工作原理，希望同學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)