資源簡介

教 學 設 計
課題 磁電式電流表的原理
教學 目標 1.觀察磁電式電流表的結構。 2.知道磁電式電流表的工作原理， 3.體會物理知識與對科學技術的促進作用。
教學 重點 理解磁電式電流表的工作原理。
教學 難點 理解電流表的刻度是均勻的。
教具 準備 PPT、演示電流表
教學內容 設計意圖
教 學 過 程 同學們已多次使用過電流表，知道它的用途和一些主要參數，請同學們觀察磁電式電流表，通過以下幾個問題學習磁電式電流表的結構和原理。 （1）磁電式電流表又哪些構建組成？ （2）線圈的轉動是怎樣產生的？ （3）線圈為什么不能一直轉動下去？ （4）為什么指針偏轉角度的大小可以說明被測電流的強弱？ （5）磁電式電流表表盤刻度為什么是均勻的？ （6）如何根據指針偏轉的方向來確定電路上電流的方向？ 1．結構 圖中磁電式電流表各部件分別為：刻度盤、指針、蹄形磁體、極靴(軟鐵制成)、螺旋彈簧、線圈（繞在鋁框上）、圓柱形鐵芯(軟鐵制成)。 2．原理 通電線圈在磁場中受到安培力而偏轉，線圈轉動時，螺旋彈簧發生形變，以反抗線圈的轉動。當兩者的力矩平衡時停止轉動，指針停止在表盤的某個位置指示出示數。 那么，電流表表盤上的刻度為什么是均勻的？ 通過學生觀察磁電式電流表，結合提出的問題，激發學生的探索欲望 通過動畫演示理解安培力的轉動作用。
教 學 過 程 在沒有電流時，線圈處于平衡位置，指針指在零點；當有電流時，線圈將受到安培力而轉動。極靴與圓形鐵芯之間的磁場總是沿著半徑方向，這樣，無論線圈轉到什么位置，它的平面都與磁感線平行，從而左右兩邊受到的安培力始終和線圈平面垂直。 安培力產生的力矩 與此同時，螺旋彈簧相對于平衡位置轉過的角度為θ，產生的反抗力矩為 當兩者平衡時，線圈停止轉動，即有 可得 所以，指針偏轉的角度θ與I成正比，因此只要測得θ便可測電流I，所以指針的刻度盤是均勻的。 線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨著改變，所以根據指針的偏轉方向可以知道被測電流的方向。 另外，線圈繞在鋁框上，指針與鋁框固定，當鋁框在磁場中隨線圈轉動時，便會在鋁框中形成渦流，阻礙鋁框的轉動，這會使指針迅速地停止轉動，便于讀數。 3. 優缺點 優點：靈敏度高，可以測出很弱的電流。 缺點：線圈的導線很細，允許通過的電流很弱。 4. 靈敏度 可以通過增加線圈的匝數、增大磁鐵的磁感應強度、增大線圈的面積等方法提高靈敏度。 培養學生們學會用物理知識分析問題，并作簡單推理的能力。使課堂更加活潑流暢，不失趣味性。 體會學以致用的快樂！
課后 反思 1.學生對于實驗儀器是怎么工作的有較強的好奇心和求知欲，通過設計的問題，激發學生學習磁電式電流表的興趣，在學習過程中，通過問題給學生一些任務，能夠有效提高學生的專注度和教學效果。 2.實際教學中，學生對于安培力的力矩較難理解，但是通過復習杠桿的知識引入力矩的概念可迎刃而解。 3.通過動畫演示讓較為抽象的力矩平衡轉化為形象的過程，有利于學生理解磁電式電流表的工作原理。 4.螺旋彈簧的力矩學生較難理解，暫時只能簡單告訴學生結論。

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