《電流表的工作原理》教學(xué)設(shè)計(jì)

2021-06-12 教學(xué)設(shè)計(jì)

　　教學(xué)目標(biāo)

　　知識目標(biāo) 1、知道電流表的基本構(gòu)造． 2、知道電流表測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)過的知識解決實(shí)際問題的能力．

　　情感目標(biāo) 通過學(xué)習(xí)電流表的原理，學(xué)會將所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際問題中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．

　　教學(xué)建議

　　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圈所處位置無關(guān)。

　　教法建議本節(jié)講述電流表的工作原理，是根據(jù)磁場對電流作用力的一個(gè)具體應(yīng)用，重點(diǎn)講述測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，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)過的電流表兩個(gè)重要參量滿偏電流和滿偏電阻的意義．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．

　　教學(xué)設(shè)計(jì)方案

　　電流表的工作原理

　　一、素質(zhì)教育目標(biāo)

　�。ㄒ唬┲R教學(xué)點(diǎn)

　　1、知道電流表的基本構(gòu)造．

　　2、知道電流表測電流大小和方向的基本原理．

　　3、了解電流表的基本特點(diǎn)

　　（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)

　　應(yīng)用學(xué)過的知識解決實(shí)際問題的能力．

　�。ㄈ┑掠凉B透點(diǎn)

　　通過學(xué)習(xí)電流表的原理，教育學(xué)生熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)，樹立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想．

　�。ㄋ模┟烙凉B透點(diǎn)

　　通過對電流表構(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、教師通過實(shí)驗(yàn)展示和掛圖直觀教學(xué)，通過啟發(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)過知識分析推導(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)：安培力的力矩與線圈所處位置無關(guān)．

　　4、解決辦法

　　通過定量推導(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、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、教學(xué)掛圖。

　　六、師生互動活動設(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)

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　�。ǘ┱w感知

　　本節(jié)講述電流表的工作原理，是根據(jù)磁場對電流作用力的一個(gè)具體應(yīng)用，重點(diǎn)講述測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，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)過的電流表兩個(gè)重要參量Ig和Rg的意義．

　　（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程．

　　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是均勻地幅向分布的．（2）鋁框上繞有線圈，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)線所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框長為l、寬為d、匝數(shù)為n，當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)，安培力對轉(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)線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，不論通電線自轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，安培力的力矩不變．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過角（指針偏角也為）時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動的扭轉(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：

　　其中對同一個(gè)電流來說，k、n、B、L、d是一定的，因此

　　所以通過偏角的值可以反映I值的大小，且電流刻度是均勻的。當(dāng) 取最大值時(shí)，通過電流表的電流最大，稱為滿偏電流Ig，所以使用電流表時(shí)應(yīng)注意不要超過滿偏電流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量電流的原理，在以后使用電流表時(shí)注意不超過量程。