高考物理 核心要點突破系列 第15章第三節(jié)《電流表的工作原理》課件 新人教版選修31

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1、第三節(jié)電流表的工作原理第三節(jié)電流表的工作原理核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第三節(jié)第三節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案目標概覽目標概覽目標概覽目標概覽學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標：1.知道電流表的基本構(gòu)造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了解電流表的基本特點重點難點：重點難點：1.電流表的工作原理電流表的工作原理2安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、電流表的構(gòu)造一、電流表的構(gòu)造由由_，_，_，_，_，_等組成等組成二、電流表的工作原理

2、二、電流表的工作原理蹄形磁鐵和固定的鐵芯間形成均勻的輻向分布的蹄形磁鐵和固定的鐵芯間形成均勻的輻向分布的磁場，繞在鋁框上的線圈平面總是和磁場方向平磁場，繞在鋁框上的線圈平面總是和磁場方向平行，當電流通過線圈時，線圈上平行于轉(zhuǎn)軸的兩行，當電流通過線圈時，線圈上平行于轉(zhuǎn)軸的兩邊都受到邊都受到_的作用，這兩邊所受的的作用，這兩邊所受的_產(chǎn)產(chǎn)生的力矩使線圈轉(zhuǎn)動，從而使螺旋彈簧被扭動，生的力矩使線圈轉(zhuǎn)動，從而使螺旋彈簧被扭動，產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩，這兩個力矩達到產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩，這兩個力矩達到_時，線圈停止轉(zhuǎn)動時，線圈停止轉(zhuǎn)動蹄形磁鐵蹄形磁鐵鐵芯鐵芯鋁框鋁框線圈線圈螺旋彈簧螺旋彈簧指針指

3、針安培力安培力安培力安培力平衡平衡線圈中電流越大，它所受的線圈中電流越大，它所受的_的力矩越大，的力矩越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，因此，根據(jù)指針偏線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，因此，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，就可以知道線圈中電流的大轉(zhuǎn)角度的大小，就可以知道線圈中電流的大小當改變線圈中電流的方向，線圈中平行于轉(zhuǎn)小當改變線圈中電流的方向，線圈中平行于轉(zhuǎn)軸的兩邊所受的軸的兩邊所受的_也要改變方向，從而使指也要改變方向，從而使指針的偏轉(zhuǎn)方向改變因此根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，針的偏轉(zhuǎn)方向改變因此根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，就可確定被測就可確定被測_的方向的方向三、磁電式電流表的優(yōu)缺點三、磁電式電流表的優(yōu)缺點電流表的優(yōu)點

4、是電流表的優(yōu)點是_，缺點是，缺點是_(或不能測較大的電流或不能測較大的電流)安培力安培力安培力安培力電流電流靈敏度高靈敏度高能測的電流很小能測的電流很小核心要點突破核心要點突破一、怎樣理解電流表的工作原理一、怎樣理解電流表的工作原理1如圖如圖1531所示，設(shè)線圈所處位置的磁感所示，設(shè)線圈所處位置的磁感應(yīng)強度大小為應(yīng)強度大小為B，線圈長為，線圈長為L，寬為，寬為d，匝數(shù)為，匝數(shù)為n，當線圈中通有電流當線圈中通有電流I時，安培力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩：時，安培力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩：圖圖1531課堂互動講練課堂互動講練 如圖如圖1532所示為磁電式電流表內(nèi)部的所示為磁電式電流表內(nèi)部的示意圖，已知輻射狀磁場的磁感

5、應(yīng)強度示意圖，已知輻射狀磁場的磁感應(yīng)強度B0.9 T，矩形線圈的邊長矩形線圈的邊長L12 cm，L22.5 cm，匝數(shù)，匝數(shù)N2000，電流表的滿偏角，電流表的滿偏角90，與線圈相連，與線圈相連的兩個螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)特征是：每扭轉(zhuǎn)的兩個螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)特征是：每扭轉(zhuǎn)1，產(chǎn)生，產(chǎn)生的力矩為的力矩為1106 Nm.求該電流表的滿偏電流求該電流表的滿偏電流電流表工作原理的應(yīng)用電流表工作原理的應(yīng)用圖圖1532【答案答案】100 A【點評點評】要理解電流表的工作原理，首先要深要理解電流表的工作原理，首先要深入分析安培力的力矩，盡管入分析安培力的力矩，盡管MNBIS是根據(jù)矩形是根據(jù)矩形線圈的情形推出的，但對其

6、他形狀的線圈也都成線圈的情形推出的，但對其他形狀的線圈也都成立立變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練電流表中蹄形磁鐵和圓柱形鐵芯間的電流表中蹄形磁鐵和圓柱形鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的，當線圈中通以恒定電流磁場是均勻輻向分布的，當線圈中通以恒定電流時，線圈將發(fā)生轉(zhuǎn)動，電流表的指針也隨著偏轉(zhuǎn)，時，線圈將發(fā)生轉(zhuǎn)動，電流表的指針也隨著偏轉(zhuǎn)，最后停在某一偏角位置上，則在偏轉(zhuǎn)過程中隨著最后停在某一偏角位置上，則在偏轉(zhuǎn)過程中隨著偏轉(zhuǎn)角度的增大偏轉(zhuǎn)角度的增大()A線圈受到的安培力的力矩將逐漸增大線圈受到的安培力的力矩將逐漸增大B線圈受到的安培力的力矩將逐漸減小線圈受到的安培力的力矩將逐漸減小C線圈受到的安培力的力矩不變線圈受到的安培力的力矩不變D電流表中螺旋彈簧產(chǎn)生的阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力電流表中螺旋彈簧產(chǎn)生的阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩將逐漸增大矩將逐漸增大解析：解析：選選CD.由于電流表中蹄形磁鐵和圓柱形鐵由于電流表中蹄形磁鐵和圓柱形鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的，因此無論線圈轉(zhuǎn)芯間的磁場是均勻輻向分布的，因此無論線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總與磁場方向平行，所受到什么位置，線圈平面總與磁場方向平行，所受安培力的大小不變，磁力矩大小也不變隨著偏安培力的大小不變，磁力矩大小也不變隨著偏轉(zhuǎn)角度的增大，阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩將增大轉(zhuǎn)角度的增大，阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩將增大