中职电工基础教案：磁场对通电线圈的作用力矩

江苏省XY中等专业学校2021-2022-2教案 编号： 备课组别 电子 上课 日期 主备教师 授课教师 课题： 5-4磁场对通电线圈的作用力矩 教学 目标 1、学生了解磁场对通电线圈的作用力矩 2、了解电流表工作原理 重点 电流表工作原理 难点 电流表工作原理 教法 理实一体化 教学设备 教学平台、虚拟实验室、实验室 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 ( 图 5-4　磁场对通电矩形线圈的作用力矩 )容 一、新课引入 将一矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，线圈的顶边 ad 和底边 bc 所受的磁场力 Fad、Fbc 大小相等，方向相反，在一条直线上，彼此平衡；而作用在线圈两个侧边 ab 和 cd 上的磁场力 Fab、Fcd 虽然大小相等，方向相反，但不在一条直线上，产生了力矩，称为磁力矩。 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 这个力矩使线圈绕 OO 转动，转动过程中，随着线圈平面与磁感线之间夹角的改变，力臂在改变，磁力矩也在改变。 当线圈平面与磁感线平行时，力臂最大，线圈受磁力矩最大； 当线圈平面与磁感线垂直时，力臂为零，线圈受磁力矩也为零。 电流表就是根据上述原理工作的。 二、电流表工作原理 电流表的结构如图 5-5 所示。 在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁心，铁心外套有一个可以绕轴转动的铝框，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，线圈两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流就是经过这两个弹簧流入线圈的。 2．工作原理 如图 5-6 所示，蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地辐向分布，这样，不论通电线圈转到什么方向，它的平面都跟磁感线平行。因此，线圈受到的偏转磁力矩 M1 就不随偏角而改变。 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 ( 图 5-5　电流表 的结构 ) 通电线圈所受的的磁力矩 M1 的大小与电流 I 成正比，即 M1 = k1I 式中 k1 为比例系数。 ( 图 5-6　磁电式电表的磁场 ) 线圈偏转使弹簧扭紧或扭松，于是弹簧产生一个阻碍线圈偏转的力矩 M2 ，线圈偏转的角度越大，弹簧的力矩也越大，M2 与偏转角成正比，即 M2 = k2　　 (式中 k2 为比例系数) 当 M1、M2 平衡时，线圈就停在某一偏角上，固定在转轴上的指针也转过同样的偏角，指到刻度盘的某一刻度。比较上述两个力矩，因为 M1 = M2 ，所以 k1I = k2 ，即 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 即测量时偏转角度与所测量的电流成正比。这就是电流表的工作原理。这种利用永久性磁铁来使通电线圈偏转达到测量目的的仪表称为磁电式仪表。 三、磁电式仪表的特点 (1) 刻度均匀，灵敏度高 (2) 负载能力差，价格较昂贵。，准确度高。 (3) 给电流表串联一个阻值很大的分压电阻，就可改装成量程较大的电压表；并联一个阻值很小的分流电阻，就可改装成量程较大的电流表；欧姆表也是由电流表改装的。 板 书 设 计 一、磁场对通电矩形线圈的作用力矩 二、电流表工作原理 三、磁电式仪表的特点 教后札记 学科网（北京）股份有限公司 $