Устройство электроизмерительных приборов

Урок № Тема: Устройство электроизмерительных приборов

Цель урока: познакомить учащихся с физическими принципами работы электроиз­мерительных приборов; систематизировать и обобщить знания по теме «Электромагнитные явления»

Демонстрации: устройство и принцип действия электроизмерительных приборов.

Ход урока

Повторение темы «Электромагнитные явления»

1. Назовите полюса магнитной стрелки. Что называют осью магнитной стрелки?

2. В чем состоял опыт Эрстеда? Какой вывод можно сделать из этого опыта?

3. Дайте определение магнитных линий магнитного поля. Каков их вид для магнитного поля прямого тока? Сделайте пояснительный рисунок магнитных линий прямого тока, текущего от нас за плоскость рисунка и на нас из - за плоскости рисунка.

4. Сколько магнитных полюсов имеет катушка током? Как направлены магнитные линии катушки с током вне ее? От чего зависит магнитное действие катушки с током? Дайте определение электромагнита.

5. Раскройте сущность гипотезы Ампера о молекулярных токах. Какие вещества хорошо притягиваются магнитом? Как взаимодействуют одноименные и разноименные магнитные полюса?

6. Какое явление называют магнитной бурей? Какова его причина? Какие области земного шара называют магнитными аномалиями? Какова роль магнитного поля Земли в защите ее поверхности от космического излучения?

Самостоятельная работа по теме «Действие магнитного поля на рамку с током»

Уровень 1

1. В чем проявляется действие магнитного поля на проводник с током?

2. Как можно изменить направление движения проводника с током в магнитном поле?

Уровень 2

1. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с то­ком, находящийся в магнитном поле?

2. Почему в метро применяют только электрические двигатели, а не тепловые?

Уровень 3

1. В каком направлении будет дви­гаться проводник с током в дан­ном магнитном поле рис. 1?

2. У кажите стрелками направление силовых линий магнитного поля, если известно, что проводник с током под действием магнитного поля отклоняется вправо. Рис. 2.

План изложения нового материала:

1. Типы электроизмерительных приборов.

2. Принцип работы электроизмерительных приборов.

Данный урок целесообразно условно разделить на две части:

а) позна­комить учащихся с физическими принципами работы электроизмеритель­ных прибором;

б) систематизировать знания учащихся по теме «Электро­магнитные явления» с целью подготовки их к контрольной работе.

Изучение нового материала

Рассмотрим устройство и принцип действия измерительных приборов на примере решения задачи № 1 из задания 11 на стр. 146 учебника.

В ращение рамки с током в магнитном поле используется и в таких электроизмерительных приборах, как амперметр и вольт­метр.

Устройство одного из них показано на рисунке.

Между полюсами постоянного магнита (или электромагнита) 1располагается легкая рамка 2, на которую намотана ка­тушка из нескольких витков провода. Вну­три рамки находится неподвижный же­лезный сердечник 3. Ток в катушку по­ступает по металлическим пружинкам 4. При отсутствии тока пружинки удержи­вают рамку в таком положении, что со­единенная с ней стрелка 5 указывает на нулевое деление шкалы.

При включении прибора в цепь по катушке начинает идти ток, и под действием магнитного поля рамка со стрелкой поворачивается.

Их вращение продолжается до тех пор, пока момент сил упругости со стороны пружинок не уравновесит момент сил Ампера, дейст­вующих со стороны магнитного поля. Чем больше сила тока в цепи, тем больше будет момент сил Ампера и потому на больший угол повернется стрелка, перемещаясь по шкале прибора.

По принципу действия электроизмерительные приборы можно разделить на следующие типы:

а) приборы тепловой системы;

б) приборы маг­нитоэлектрической системы;

в) приборы электромагнитной системы.

- В приборах тепловой системы используется тепловое действие электри­ческого тока.

- В приборах магнитоэлектрической системы при пропускании тока по виткам рамки на нее действует сила со стороны магнитного поля постоянного магнита. Сила, действующая на рамку со стороны магнитного поля, прямо пропорциональна силе тока в рамке. Чем больше сила тока, тем на больший угол отклоняется стрелка.

- В приборах электромагнитной системы ток проходит по неподвижной катушке. В возникшее магнитное поле втягивается сердечник, на оси кото­рого укреплена стрелка.

Решение задачи № 2 из задания 11 на стр. 146 учебника.

Автомат, изображенный на рисунке 18, состоит из ртутного термометра, двух источников питания - один для электромагнита, другой для звонка, якоря, электромагнита звонка. Когда температура поднимается до определенного уровня, то ртуть в термометре замыкает контакты, и в цепи электромагнита течет ток. В результате этого электромагнит притягивает к себе якорь, который при этом замыкает цепь звонка. Звонок начинает звенеть, сообщая о том, что температура достигла определенного значения. Такие автоматы нашли широкое применение в теплицах, инкубаторах.

Обобщение и систематизация знаний

Обобщая материал, изученный по теме «Электромагнитные явления», необходимо обсудить все вопросы, оставшиеся неясными, разобрать реше­ния наиболее характерных задач.

Также необходимо вспомнить и обобщить материал, изученный по теме «Работа и мощность электрического тока», т. к. в контрольной будут задачи и по этой теме.

Домашнее задание: §61 учебника; вопросы и задания к параграфу.