第三章第四节-安培力的应用.doc

第四节 安培力的应用 电流表的工作原理教学目标（一）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（二）能力目标应用学过的知识解决实际问题的能力（三）德育目标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。教学重点电流表的工作原理教学难点安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡教学用具电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器、教学挂图教学方法启发式教学步骤(一)复习如图所示，ab=L1 ，cd=L2的矩形线圈处于匀强磁场中其转轴（线圈的一条对称轴）垂直于磁感线，匀强磁场的磁感强度为B。当线圈中通以如图所示的电流时，求：（1）此时线圈的哪些边受安培力？线圈受到的安培力矩M多大？（2）线圈由图示位置逆时针转动=60时刻，线圈哪些边受安培力？线圈的安培力矩M又是多大？（二）新授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：M1=Fd，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。（三）总结、扩展板书：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。典型例题关于电流表的工作原理例 一细导线杆弯成四个拐角均为直角的平面折线，其ab、cd长度均为 ，bc段长度为h，弯杆位于竖直平面内，oa、od段由轴承支持水平放置，整个弯曲导线放于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为B，今在导体杆中沿abcd通过大小为I的电流，如图所示，则此时导体杆受到的安培力对 轴的大矩大小等于 解析：ab段、cd段中电流方向和磁场方向夹角为零，所以不受磁场力，bc段所受的安培力 ，依据左手定则可判断出安培力方向垂直纸面向外，对 轴的力矩的大小为：