高二物理 第15章第3节 电流表的工作原理课件.ppt_第1页
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文档简介

第三节电流表的工作原理 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第三节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标 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 重点难点 1 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 课前自主学案 一 电流表的构造由 等组成 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边都受到 的作用 这两边所受的 产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 时 线圈停止转动 蹄形磁铁 铁芯 铝框 线圈 螺旋弹簧 指针 安培力 安培力 平衡 线圈中电流越大 它所受的 的力矩越大 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 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 就可确定被测 的方向 三 磁电式电流表的优缺点电流表的优点是 缺点是 或不能测较大的电流 安培力 安培力 电流 灵敏度高 能测的电流很小 核心要点突破 一 怎样理解电流表的工作原理1 如图15 3 1所示 设线圈所处位置的磁感应强度大小为b 线圈长为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 图15 3 1 课堂互动讲练 如图15 3 2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b 0 9t 矩形线圈的边长l1 2cm l2 2 5cm 匝数n 2000 电流表的满偏角 90 与线圈相连的两个螺旋弹簧的扭转特征是 每扭转1 产生的力矩为1 10 6n m 求该电流表的满偏电流 图15 3 2 答案 100 a 点评 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m nbis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立 变式训练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偏转角度的增大 a 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c 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矩将逐渐增大 解析 选cd 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 随着偏转角度的
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