高二物理 第15章第3节 电流表的工作原理课件

第三节电流表的工作原理第三节电流表的工作原理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第三节第三节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学习目标：学习目标：1.知道电流表的基本构造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了解电流表的基本特点重点难点：重点难点：1.电流表的工作原理电流表的工作原理2安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡课前自主学案课前自主学案一、电流表的构造一、电流表的构造由由_，_，_，_，_，_等组成等组成二、电流表的工作原理二、电流表的工作原理蹄形磁铁和固定的铁芯间形成均匀的辐向分布的蹄形磁铁和固定的铁芯间形成均匀的辐向分布的磁场，绕在铝框上的线圈平面总是和磁场方向平磁场，绕在铝框上的线圈平面总是和磁场方向平行，当电流通过线圈时，线圈上平行于转轴的两行，当电流通过线圈时，线圈上平行于转轴的两边都受到边都受到_的作用，这两边所受的的作用，这两边所受的_产产生的力矩使线圈转动，从而使螺旋弹簧被扭动，生的力矩使线圈转动，从而使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，这两个力矩达到产生一个阻碍线圈转动的力矩，这两个力矩达到_时，线圈停止转动时，线圈停止转动蹄形磁铁蹄形磁铁铁芯铁芯铝框铝框线圈线圈螺旋弹簧螺旋弹簧指针指针安培力安培力安培力安培力平衡平衡线圈中电流越大，它所受的线圈中电流越大，它所受的_的力矩越大，的力矩越大，线圈和指针偏转的角度越大，因此，根据指针偏线圈和指针偏转的角度越大，因此，根据指针偏转角度的大小，就可以知道线圈中电流的大转角度的大小，就可以知道线圈中电流的大小当改变线圈中电流的方向，线圈中平行于转小当改变线圈中电流的方向，线圈中平行于转轴的两边所受的轴的两边所受的_也要改变方向，从而使指也要改变方向，从而使指针的偏转方向改变因此根据指针的偏转方向，针的偏转方向改变因此根据指针的偏转方向，就可确定被测就可确定被测_的方向的方向三、磁电式电流表的优缺点三、磁电式电流表的优缺点电流表的优点是电流表的优点是_，缺点是，缺点是_(或不能测较大的电流或不能测较大的电流)安培力安培力安培力安培力电流电流灵敏度高灵敏度高能测的电流很小能测的电流很小核心要点突破核心要点突破一、怎样理解电流表的工作原理一、怎样理解电流表的工作原理1如图如图1531所示，设线圈所处位置的磁感所示，设线圈所处位置的磁感应强度大小为应强度大小为B，线圈长为，线圈长为L，宽为，宽为d，匝数为，匝数为n，当线圈中通有电流当线圈中通有电流I时，安培力对转轴产生力矩：时，安培力对转轴产生力矩：图图1531课堂互动讲练课堂互动讲练 如图如图1532所示为磁电式电流表内部的所示为磁电式电流表内部的示意图，已知辐射状磁场的磁感应强度示意图，已知辐射状磁场的磁感应强度B0.9 T，矩形线圈的边长矩形线圈的边长L12 cm，L22.5 cm，匝数，匝数N2000，电流表的满偏角，电流表的满偏角90，与线圈相连，与线圈相连的两个螺旋弹簧的扭转特征是：每扭转的两个螺旋弹簧的扭转特征是：每扭转1，产生，产生的力矩为的力矩为1106 Nm.求该电流表的满偏电流求该电流表的满偏电流电流表工作原理的应用电流表工作原理的应用图图1532【答案答案】100 A【点评点评】要理解电流表的工作原理，首先要深要理解电流表的工作原理，首先要深入分析安培力的力矩，尽管入分析安培力的力矩，尽管MNBIS是根据矩形是根据矩形线圈的情形推出的，但对其他形状的线圈也都成线圈的情形推出的，但对其他形状的线圈也都成立立变式训练变式训练电流表中蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的电流表中蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，当线圈中通以恒定电流磁场是均匀辐向分布的，当线圈中通以恒定电流时，线圈将发生转动，电流表的指针也随着偏转，时，线圈将发生转动，电流表的指针也随着偏转，最后停在某一偏角位置上，则在偏转过程中随着最后停在某一偏角位置上，则在偏转过程中随着偏转角度的增大偏转角度的增大()A线圈受到的安培力的力矩将逐渐增大线圈受到的安培力的力矩将逐渐增大B线圈受到的安培力的力矩将逐渐减小线圈受到的安培力的力矩将逐渐减小C线圈受到的安培力的力矩不变线圈受到的安培力的力矩不变D电流表中螺旋弹簧产生的阻碍线圈转动的力电流表中螺旋弹簧产生的阻碍线圈转动的力矩将逐渐增大矩将逐渐增大解析：解析：选选CD.由于电流表中蹄形磁铁和圆柱形铁由于电流表中蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，因此无论线圈转芯间的磁场是均匀辐向分布的，因此无论线圈转到什么位置，线圈平面总与磁场方向平行，所受到什么位置，线圈平面总与磁场方向平行，所受安培力的大小不变，磁力矩大小也不变随着偏安培力的大小不变，磁力矩大小也不变随着偏转角度的增大，阻碍线圈转动的力矩将增大转角度的增大，阻碍线圈转动的力矩将增大知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用