1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力磁電式電流表的原理教學(xué)設(shè)計(jì)-高二下學(xué)期物理人教版選擇性

教學(xué)設(shè)計(jì)課題磁電式電流表的原理教學(xué)目標(biāo)1.觀察磁電式電流表的結(jié)構(gòu)。2.知道磁電式電流表的工作原理，3.體會(huì)物理知識(shí)與對(duì)科學(xué)技術(shù)的促進(jìn)作用。教學(xué)重點(diǎn)理解磁電式電流表的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)理解電流表的刻度是均勻的。教具準(zhǔn)備PPT、演示電流表教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過(guò)程同學(xué)們已多次使用過(guò)電流表，知道它的用途和一些主要參數(shù)，請(qǐng)同學(xué)們觀察磁電式電流表，通過(guò)以下幾個(gè)問(wèn)題學(xué)習(xí)磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和原理。（1）磁電式電流表又哪些構(gòu)建組成？（2）線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的？（3）線圈為什么不能一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去？（4）為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說(shuō)明被測(cè)電流的強(qiáng)弱？（5）磁電式電流表表盤(pán)刻度為什么是均勻的？（6）如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來(lái)確定電路上電流的方向？1．結(jié)構(gòu)圖中磁電式電流表各部件分別為：刻度盤(pán)、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(chǎng)中受到安培力而偏轉(zhuǎn)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧發(fā)生形變，以反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)兩者的力矩平衡時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，指針停止在表盤(pán)的某個(gè)位置指示出示數(shù)。那么，電流表表盤(pán)上的刻度為什么是均勻的？通過(guò)學(xué)生觀察磁電式電流表，結(jié)合提出的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探索欲望通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示理解安培力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用。教學(xué)過(guò)程FF在沒(méi)有電流時(shí)，線圈處于平衡位置，指針指在零點(diǎn)；當(dāng)有電流時(shí)，線圈將受到安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)。極靴與圓形鐵芯之間的磁場(chǎng)總是沿著半徑方向，這樣，無(wú)論線圈轉(zhuǎn)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。FF安培力產(chǎn)生的力矩M與此同時(shí)，螺旋彈簧相對(duì)于平衡位置轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ，產(chǎn)生的反抗力矩為M當(dāng)兩者平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即有k可得θ=所以，指針偏轉(zhuǎn)的角度θ與I成正比，因此只要測(cè)得θ便可測(cè)電流I，所以指針的刻度盤(pán)是均勻的。線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向可以知道被測(cè)電流的方向。另外，線圈繞在鋁框上，指針與鋁框固定，當(dāng)鋁框在磁場(chǎng)中隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便會(huì)在鋁框中形成渦流，阻礙鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)，這會(huì)使指針迅速地停止轉(zhuǎn)動(dòng)，便于讀數(shù)。3.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流。缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱。4.靈敏度可以通過(guò)增加線圈的匝數(shù)、增大磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大線圈的面積等方法提高靈敏度。培養(yǎng)學(xué)生們學(xué)會(huì)用物理知識(shí)分析問(wèn)題，并作簡(jiǎn)單推理的能力。使課堂更加活潑流暢，不失趣味性。體會(huì)學(xué)以致用的快樂(lè)！課后反思1.學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器是怎么工作的有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，通過(guò)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)磁電式電流表的興趣，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)問(wèn)題給學(xué)生一些任務(wù)，能夠有效提高學(xué)生的專(zhuān)注度和教學(xué)效果。2.實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生對(duì)于安培力的力矩較難理解，但是通過(guò)復(fù)習(xí)杠桿的知識(shí)引入力矩的概念可迎刃而解。3.通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示讓較為抽象的