- 高三物理电表磁场改装教案
高三物理电表磁场改装教案可以包括以下几个部分:
1. 教学目标:
理解电流表和电压表的改装原理和注意事项;
掌握电表的改装与校准方法;
学会利用磁场进行电表改装。
2. 教学内容:
介绍电流表和电压表的改装原理,包括串联分压、并联分流等原理;
讲解电表改装过程中的注意事项,如滑动变阻器的使用、电池的选择等;
介绍校准方法,包括使用标准电池、电压表等进行校准。
3. 教学重点:
电表的改装原理;
校准方法。
4. 教学难点:
磁场对通电导体的作用力;
利用磁场进行电表改装的方法和注意事项。
5. 教学过程:
引入课题,说明电表改装的重要性;
讲解电表改装原理,并展示改装后的电表;
进行实验,观察通电导体在磁场中的受力情况,为下一步做铺垫;
讲解如何利用磁场进行电表改装,并展示改装后的电表;
进行课堂小结,强调重点和难点。
6. 课后作业:
完成课后练习题;
自己设计一种新的电表改装方案,并进行实验验证。
7. 评估标准:
学生是否理解电表改装原理和校准方法;
学生是否掌握了利用磁场进行电表改装的方法;
学生是否能够独立完成课后作业。
以上是一个大致的教案,具体的教学内容和方式可能会因教师和学生而异。
相关例题:
例题:
某中学研究小组为了测量某地区地磁场,自制一个电磁式电流计,该电流计有两个线圈绕在一个长15cm、宽5mm、外径约6mm的塑料圆环框架上(线圈平面与框架平面垂直),线圈共绕了200匝。在圆环框架上镶嵌了两个面积约为5mm×1mm、长为15mm的矩形金属条(两金属条宽度相等,并平行于线圈)。在圆环框架上方的空间存在一个垂直纸面向里的匀强磁场。
(1)该地磁场的磁感应强度B的大小范围是多少?
(2)若要使电流计偏转角度最大,金属条应与线圈怎样放置?此时线圈中的电流方向如何?
(3)若要使电流计偏转方向与金属条放置方向无关,应如何连接电源的正负极?
【分析】
(1)根据安培定则可知,电流计指针偏转方向与电流方向有关,而电流方向又与磁场方向有关,因此要确定磁场大小,需要先确定磁场方向。根据题目中给出的条件,可以判断出磁场方向垂直纸面向里,再根据安培定则即可求出磁感应强度B的大小范围。
(2)要使电流计偏转角度最大,金属条应与线圈垂直放置,此时线圈中的电流方向为逆时针方向。
(3)要使电流计偏转方向与金属条放置方向无关,需要改变线圈中的电流方向,因此需要改变电源的正负极连接方式。具体来说,可以将电源正极与线圈连接,负极与金属条连接,这样就可以改变线圈中的电流方向,从而改变指针偏转方向。
【解答】
(1)根据安培定则可知,磁场垂直纸面向里时,指针向右偏转,因此磁场大小应该大于零。由于磁场大小与线圈匝数有关,因此磁场大小的范围应该是$0 < B < 0.6T$。
(2)金属条应与线圈垂直放置,线圈中的电流方向为逆时针方向。
(3)将电源正极与线圈连接,负极与金属条连接即可。
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