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電流表的工作原理的教案設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道電流表的基本構(gòu)造.
2.知道電流表測(cè)電流大小和方向的基本原理.
3.了解電流表的基本特點(diǎn)
能力目標(biāo)
應(yīng)用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)習(xí)電流表的原理,學(xué)會(huì)將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
教材分析
本節(jié)的重點(diǎn)是電流表的工作原理,教師可以通過(guò)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(diǎn),進(jìn)而突破安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡這一難點(diǎn)注意分析安培力的力矩與線(xiàn)圈所處位置無(wú)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(chǎng)對(duì)電流作用力的一個(gè)具體應(yīng)用,重點(diǎn)講述測(cè)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(shí),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(guò)的電流表兩個(gè)重要參量滿(mǎn)偏電流和滿(mǎn)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.
--方案 電流表的工作原理
一 素質(zhì)教育目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.知道電流表的基本構(gòu)造.
2.知道電流表測(cè)電流大小和方向的基本原理.
3.了解電流表的基本特點(diǎn)
。ǘ┠芰τ(xùn)練點(diǎn)
應(yīng)用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
。ㄈ┑掠凉B透點(diǎn)
通過(guò)學(xué)習(xí)電流表的原理,教育學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué),樹(shù)立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想.
。ㄋ模┟烙凉B透點(diǎn)
通過(guò)對(duì)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(duì)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(guò)實(shí)驗(yàn)展示和掛圖直觀教學(xué),通過(guò)啟發(fā)、講解、公式推導(dǎo)進(jìn)行工作原理的教學(xué).
2.學(xué)生認(rèn)真觀看、積極思考,結(jié)合學(xué)過(guò)知識(shí)分析推導(dǎo)公式,理解電流表工作原理.
三 重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1.重點(diǎn):電流表的工作原理.
2.難點(diǎn):安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡.
3.疑點(diǎn):安培力的力矩與線(xiàn)圈所處位置無(wú)關(guān).
4.解決辦法
通過(guò)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(diǎn),突破難點(diǎn)。
四 課時(shí)安排
1課時(shí)
五 教具學(xué)具準(zhǔn)備
電流表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、滑動(dòng)變阻器、教學(xué)掛圖。
六 師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
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(biāo)
。裕
。ǘ┱w感知
本節(jié)講述電流表的工作原理,是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的一個(gè)具體應(yīng)用,重點(diǎn)講述測(cè)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(shí),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(guò)的電流表兩個(gè)重要參量Ig和Rg的意義.
。ㄈ┲攸c(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程.
1.電流表的結(jié)構(gòu)
利用實(shí)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(chǎng)是均勻地幅向分布的. (2)鋁框上繞有線(xiàn)圈,鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針.
2.電流表的工作原理
設(shè)導(dǎo)線(xiàn)所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線(xiàn)框長(zhǎng)為l、寬為d、匝數(shù)為n,當(dāng)線(xiàn)圈中通有電流I時(shí),安培力對(duì)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(dāng)線(xiàn)圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),不論通電線(xiàn)自轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線(xiàn)平行,安培力的力矩不變.當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)角(指針偏角也為)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生阻礙線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)同一個(gè)電流來(lái)說(shuō),、n、B、L、d是一定的,因此
所以通過(guò)偏角的值可以反映I值的大小,且電流刻度是均勻的。當(dāng)取最大值時(shí),通過(guò)電流表的電流最大,稱(chēng)為滿(mǎn)偏電流Ig,所以使用電流表時(shí)應(yīng)注意不要超過(guò)滿(mǎn)偏電流Ig。
。ㄋ模┛偨Y(jié)、擴(kuò)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(cè)量電流的原理,在以后使用電流表時(shí)注意不超過(guò)量程。
八 布置作業(yè)
九 板書(shū)設(shè)計(jì)
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(shí),
3.電流表的特點(diǎn)
。1)電流表的刻度是均勻的。
。2)允許通入的電流不能超過(guò)Ig。
。3)電流表有一定的內(nèi)阻Rg。
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