2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊 第十五章 磁場 三、電流表的工作原理(第一課時).doc

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2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊 第十五章 磁場 三、電流表的工作原理(第一課時)本節(jié)教材分析本節(jié)講述磁電式電流表的工作原理,這是安培力在實際中具體應用的一個例子.教材簡明地介紹了電流表的基本結(jié)構(gòu),重點講述了原理,目的在于使學生了解安培力是如何在電流表中得到應用的,以培養(yǎng)他們運用所學知識解決實際問題的能力. 教學目標一、知識目標1.知道電流表的構(gòu)造.2.知道電流表的內(nèi)部磁場的分布特點.3.能準確判定線圈各邊所受磁場力的方向.4.知道電流表測電流大小和方向的基本原理.二、能力目標培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力.三、德育目標培養(yǎng)學生形成積極思維，善于推理的思維品質(zhì).教學重點1.電流表的構(gòu)造及表內(nèi)的磁場分布特點.2.電流表測電流大小和方向的基本原理.教學難點表內(nèi)的磁場分布特點.教學方法閱讀法、講授法、分析推理法.教學用具演示電流表、投影片、實物投影儀.課時安排1課時教學過程一、引入新課師電流表是測定電流強弱和方向的電學儀器，實驗時經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表.這節(jié)課我們就一起研究電流表的工作原理.二、新課教學師請同學們對照課本圖1520,結(jié)合實物觀察一下,然后回答:電流表主要由哪幾部分構(gòu)成?生電流表主要由蹄形磁鐵、鐵芯、線圈螺旋彈簧、指針、刻度盤等組成.師蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場有什么特點?生蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻向磁場.師什么是均勻輻向磁場?生由圖1521可知,所謂均勻輻向磁場,就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心,不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面都跟磁感線平行.師該磁場是勻強磁場嗎?生不是勻強磁場,但在以鐵芯為中心的圓圈上,各點的磁感應強度的大小是相等的.師當線圈轉(zhuǎn)動時,磁鐵和鐵芯之間的兩個邊所經(jīng)過的位置其磁感應強度的大小怎樣?生磁感應強度的大小相等.師當有電流通過線圈時,線圈轉(zhuǎn)動的原因是什么?生當電流通過線圈時,線圈上跟鐵柱軸線平行的兩邊都受安培力,這兩個力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動.師當指針指到某一值時,線圈停止轉(zhuǎn)動的原因是什么?生線圈轉(zhuǎn)動時,螺旋彈簧被扭動,產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩,其大小隨線圈轉(zhuǎn)動角度的增大而增大.當這種阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩增大到同安培力產(chǎn)生的使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動的力矩相平衡時,線圈停止轉(zhuǎn)動.師為什么根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以知道被測電流的強弱?生磁場對電流的作用力跟電流成正比,因而線圈中的電流越大,安培力產(chǎn)生的力矩也越大,線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也就越大.因此,根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小,可以知道被測電流的強弱.師如何確定被測電流的方向?生當線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變.所以,根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向可以知道被測電流的方向.師磁電式儀表有哪些優(yōu)點?生靈敏度高,可以測出很弱的電流.師磁電式儀表有哪些缺點?生由于繞制線圈的導線很細,允許通過的電流很弱.如果通過的電流超過允許值,很容易把它燒壞.這一點我們在使用時一定要特別注意.三、小結(jié)通過本節(jié)課的學習,主要學習了以下幾個問題:1.電流表的主要構(gòu)造:蹄形磁鐵、圓柱形鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.2.電流表的工作原理:當電流通過線圈的時候,線圈在安培力矩的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,同時螺旋彈簧被扭動,產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩,當安培力矩與阻礙力矩彼此平衡時,線圈停止轉(zhuǎn)動,由于安培力矩與電流的大小成正比.所以,從指針所指的位置就可以讀出電流的大小.從指針偏轉(zhuǎn)的方向就可以知道被測電流的方向.3.磁電式儀表的優(yōu)點是靈敏度高;缺點是允許通過的電流小.四、作業(yè)1.閱讀本節(jié)教材內(nèi)容.2.預習“磁場對運動電荷的作用”.五、板書設計 六、本節(jié)優(yōu)化訓練設計1.如圖甲所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖.圖乙是磁極間的磁場分布圖，以下選項中正確的是 A.指針穩(wěn)定后，線圈受到螺旋彈簧的力矩與線圈受到的磁力矩方向是相反的B.通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大C.在線圈轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)，各處的磁場都是勻強磁場D.在線圈轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)，線圈所受磁力矩與電流有關，而與所處位置無關2.電流表的刻度為什么是均勻的？參考答案：1.ABD2.因為指針偏轉(zhuǎn)的角度與電流I成正比，隨I的變化是線性的，所以表盤的刻度是均勻的.