电流表的工作原理

教学目标

知识目标
　　1、知道电流表的基本构造．
　　2、知道电流表测电流大小和方向的基本原理．
　　3、了解电流表的基本特点

能力目标
　　应用学过的知识解决实际问题的能力．

情感目标
　　通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生分析问题、解决问题的能力．

教学建议

教材分析
　　本节的重点是电流表的工作原理，教师可以通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系，突出重点，进而突破安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡这一难点注意分析安培力的力矩与线圈所处位置无关。

教法建议
　　本节讲述电流表的工作原理，是根据磁场对电流作用力的一个具体应用，重点讲述测电流大小和方向的原理，因此教学中应利用教具、挂图让学生清楚电流表的基本结构，并引导学生利用所学知识，定量地推导出电流和指针偏角之间的关系，从而深入理解电流表的工作原理，并知道前面学过的电流表两个重要参量满偏电流和满偏电阻的意义．首先组织学生观察、剖析电流表的内部结构，再启发指导学生利用公式和力矩平衡推导电流表工作原理．

教学设计方案

电流表的工作原理

    一、素质教育目标

（一）知识教学点

　　1、知道电流表的基本构造．

　　2、知道电流表测电流大小和方向的基本原理．

　　3、了解电流表的基本特点

（二）能力训练点

　　应用学过的知识解决实际问题的能力．

（三）德育渗透点

　　通过学习电流表的原理，教育学生热爱科学、学习科学，树立科学技术是第一生产力的思想．

（四）美育渗透点

　　通过对电流表构造和工作原理的学习，培养和提高学生对物理仪器的工艺美及工作原理分析推导的逻辑美的审美感受力．

二、学法引导

　　1、教师通过实验展示和挂图直观教学，通过启发、讲解、公式推导进行工作原理的教学．

2、学生认真观看、积极思考，结合学过知识分析推导公式 ，理解电流表工作原理．

三、重点·难点·疑点及解决办法

　　1、重点：电流表的工作原理．

　　2、难点：安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡．

　　3、疑点：安培力的力矩与线圈所处位置无关．

　　4、解决办法

　　通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系，突出重点，突破难点。

四、课时安排

　　1课时

五、教具学具准备

　　电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器、教学挂图。

六、师生互动活动设计

　　教师先组织学生观察、剖析电流表的内部结构，再启发指导学生利用公式  和力矩平衡推导电流表工作原理。

七、教学步骤

（一）明确目标

（略）

（二）整体感知

　　本节讲述电流表的工作原理，是根据磁场对电流作用力的一个具体应用，重点讲述测电流大小和方向的原理，因此教学中应利用教具、挂图让学生清楚电流表的基本结构，并引导学生利用所学知识，定量地推导出电流和指针偏角之间的关系，从而深入理解电流表的工作原理，并知道前面学过的电流表两个重要参量Ig和Rg的意义．

（三）重点、难点的学习与目标完成过程．

　　1、电流表的结构

　　利用实物，结合挂图讲解电流表各部分的构造，应该特别指出的是：（1）蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地幅向分布的．（2）铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针．

　　2、电流表的工作原理

设导线所处位置磁感应强度大小为B，线框长为l、宽为d、匝数为n，当线圈中通有电流I时，安培力对转轴产生力矩： ，其中安培力的大小为：

故安培力的力矩大小为：

　　当线圈发生转动，不论通电线自转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，安培力的力矩不变．当线圈转过 角（指针偏角也为 ）时，两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩 ．

　　由材料性质知道，扭转力矩 ，根据力矩平衡 得出：

　　其中对同一个电流来说，k、n、B、L、d是一定的，因此

　　所以通过偏角 的值可以反映I值的大小，且电流刻度是均匀的。当 取最大值时，通过电流表的电流最大，称为满偏电流Ig，所以使用电流表时应注意不要超过满偏电流Ig。

（四）总结、扩展

　　本节课我们学习了电流表的工作原理，希望同学们能理解用电流表测量电流的原理，在以后使用电流表时注意不超过量程。

八、布置作业

　　P150（6）（7）

九、板书设计

第三节  电流表的工作原理

　　1、电流表的结构

　　2、电流表的工作原理

　　安培力力矩：

　　弹簧扭转力矩：

　　平衡时，

3、电流表的特点

　　（1）电流表的刻度是均匀的。

　　（2）允许通入的电流不能超过Ig。

　　（3）电流表有一定的内阻Rg。