高一物理最新教案-电动势第三单元(第9-12节) 精品
高中物理电动势教学设计

高中物理电动势教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是向高中学生传授电动势的概念、物理意义及其在电路中的应用。
通过本节课的学习,学生应能理解电动势的定义,掌握电动势与电压的区别,学会使用电动势解决实际问题,并培养对物理现象的观察能力和逻辑思维能力。
2、教学对象本节课的教学对象为高中二年级学生,他们在之前的物理课程中已经学习了电压、电阻等基本电路概念,并具备了一定的数学基础。
在此基础上,学生将更容易理解电动势的概念及其计算方法,但在区分电动势与电压的区别方面可能存在一定难度,需要教师进行耐心引导。
此外,针对不同学生的学习能力、兴趣和特点,教师应采用多样化的教学策略,确保每个学生都能在课堂上得到有效提升。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解电动势的定义,掌握电动势的物理意义和单位。
(2)掌握电动势与电压的区别,能正确区分并使用这两个概念。
(3)学会使用电动势解决实际问题,如计算电路中的电流、电功等。
(4)掌握电动势的计算公式,能够运用数学方法解决与电动势相关的问题。
(5)培养运用物理知识解释实际现象的能力,提高学生的逻辑思维和数学运算能力。
2、过程与方法(1)通过观察实际电路,引导学生发现电动势的作用,培养学生观察问题和提出问题的能力。
(2)采用问题驱动的教学方法,激发学生思考,引导学生主动探究电动势的概念及其应用。
(3)运用案例分析,让学生在实际问题中运用电动势知识,提高学生分析问题和解决问题的能力。
(4)组织小组讨论,促进学生之间的交流与合作,培养学生的团队精神和沟通能力。
(5)利用多媒体教学资源,如动画、视频等,帮助学生形象地理解电动势的物理意义。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣和好奇心,激发学生的学习热情。
(2)通过电动势的学习,使学生认识到物理知识在解决实际问题中的价值,增强学生的社会责任感和使命感。
(3)培养学生严谨的科学态度,让学生明白科学研究中一丝不苟的重要性。
《电动势》教学设计

《电动势》教学设计一、教学设计思路电动势这个概念较为抽象,因此在教学中采用问答法,对比法,举生活中的实例来加深学生对电动势的理解。
教学过程中,先通过让学生看图片回答相关问题的方法来分析水流在重力、外力作用下水流的方向,能量的转化,并引出非重力的概念。
利用类比法,把电流与水流进行对比,得出非静电力这个物理概念。
并且让学生形象的了解在外电路中,电荷在静电力的作用下运动,而在内电路中,电荷则是在非静电力作用下运动。
通过类比方法,让学生更进一步的了解电源的工作原理。
在这个基础上,通过不同电源非静电力做功本领大小的比较,得出电动势这样一个概念。
最后通过观察手机电池中的各个参数,明确对于一个电源,电动势、内阻、电池容量这三个物理量的重要性。
二、前期分析《电动势》选自普通高中课程标准实验教科书物理《选修3-1》第二章恒定电流第二节的内容。
在上一节内容中,已经了解了电源的作用,这节课是对电源的进一步了解。
在教材内容安排上,通过对电路中正电荷的移动进行分析。
外电路中,正电荷在静电力作用下由电源正极沿着导线向电源负极移动,而在内电路中,根据上节课对电源作用的分析,正电荷应该由电源负极移向电源正极,但通过受力分析,静电力不可能使正电荷往正极移动,只有外力作用,引出非静电力这个概念。
进一步对非静电力做功分析,得出电源中的能量的变化。
然后通过电源与抽水机能量转化能力的对比,发现不同的电源能量转化本领不一样,即非静电力做功本领不同,为了衡量电源这种做功本领的大小,引出电动势。
教材在介绍了电动势的相关知识点后,通过说一说这个版块,让学生了解生活中的电池,进一步加深对电动势的理解。
在本内容学习之前,学生已经知道了电源的相关作用,电源可以提供电子,产生恒定的电流,但是电源是怎样提供电子的,这是本节课所要解决的一个问题。
解决这个问题过程中涉及到导体中电场,内电路的电场,静电力对电荷的做功以及能量转化的知识,第一章的知识为解决这些问题打下基础。
高中物理电动势教案设计

⾼中物理电动势教案设计 电动势即电⼦运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻⼒,使电荷在闭合的导体回路中流动的⼀种作⽤。
接下来是⼩编为⼤家整理的⾼中物理电动势教案设计,希望⼤家喜欢! ⾼中物理电动势教案设计⼀ ⼀﹑【课标要求】 在上⼀章学习电势能的基础上,知道电源是通过⾮静电⼒做功把其他形式的能转化为电势能的装置;知道电源的电动势和内阻。
⼆﹑【教材分析】 本节概念抽象,电动势是本章重点概念,也是本章的难点。
教科书提出了“⾮静电⼒”,让学⽣从功和能⾓度理解⾮静电⼒,知道⾮静电⼒在电路中的作⽤,并能从⾮静电⼒做功的⾓度理解电动势的概念。
本节是为后⾯学习闭和电路欧姆定律做铺垫。
三﹑【学⽣分析】 学⽣在初中已经分析过电路,但没有深⼊研究过电源的作⽤。
在前⼀章的学习基础上,学⽣对电场有⼀定的了解,对电场内功与能的转化关系有⼀定的掌握。
对于本节的教学中学⽣对电动势的概念及其本质理解起来可能有⼀定的难度。
四﹑【教学⽬标】 (⼀).知识与技能: 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置. 2.知道什么是⾮静电⼒以及电源中⾮静电⼒的作⽤。
3.理解电动势的本质,能区分电动势和电压。
4.从能量转化⾓度理解电动势的物理意义。
(⼆).过程与⽅法: 1.通过实例类⽐使学⽣了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领⼤⼩的物理量。
2.初步培养从能量守恒和能量转化观点分析、解决物理问题的⽅法。
(三).情感、态度和价值观: 1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学⽣严谨的科学态度,体会正确地获取知识的⽅法. 2.了解⽣活中电池,感受现代科技的不断进步. 五﹑【教学重点﹑难点】 电源内部⾮静电⼒做功以及电动势概念的理解 六﹑【教学⽤具】 ⼲电池铅蓄电池锂电池学⽣电压表不同阻值的电阻导线若⼲。
七﹑【教学设计思想】 ⼋﹑【教学流程】 教学内容教师的组织和引导学⽣活动教学意图⼀.创设情景,引⼊新课 ⼆.新课教学 1.电源 提出问题: ⽐较思考 2.电动势 3.区分电动势和电压 4.电源的内阻投影展⽰⼏种电池,学⽣思考讨论。
高中物理《电动势》优质课教案、教学设计

电动势教学设计一、教学目标1、知识与技能(1)知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
(2)了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
(3)了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
(4)了解电源内电阻和容量。
2、过程与方法通过本节课教学,使学生了解电池内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养,。
3、情感、态度与价值观(1)了解生活中的电池,感受现代科技的不断进步。
(2)通过介绍电池对环境的危害,使学生树立起保持环境的意识,并在日常生活中有意识的对电池进行分类处理。
二、教学重点、难点1、电动势的概念,对电动势的定义式的应用。
2、电池内部能量的转化;电动势概念的理解。
三、教学方法探究、讲授、讨论、练习四、教学手段各种型号的电池,手摇发电机,玩具轨道车,太阳能电池,钟表。
五、教学活动(一)引入新课教师:进行课前实验,利用电池及充电后的电容器分别对钟表进行放电,观察现象,并说明两者的区别。
学生思考并回答:电池能够产生持续的电流。
电容器只能够产生瞬间的电流。
教师:电流的产生是由于电荷的定向移动造成的,试分析两者电荷移动的区别(以正电荷的移动为例)学生思考并回答:电容器中正电荷由正极板移动至负极板而发生中和。
电源中正电荷由电源正极经外电路到达负极后,再由内电路由负极返回正极。
教师:电源中电荷为何能够持续运动,内部具有怎样的结构?带着问题我们学习一下本节课电动势。
(二)进行新课1、电容器内部结构电容器正极板电荷经导线在电场力作用下由正极板运动到负极板,到达负极板后与负电荷发生中和,导致电荷量减少,电流减小。
2、电源内部结构(1)问:电场的方向是怎样的?答:外电路沿着导线由正极到负极。
内电路由正极到负极。
(2)问:正电荷的移动方向是怎样的?答:外电路由正极到负极。
内电路由负极到正极形成持续的运动。
(3)问:什么力使正电荷发生移动?答:外电路中是电场力作用。
高中物理电动势教案

高中物理电动势教案2020高中物理电动势教案集锦一教学分析电动势是本章的一个难点。
教科书明确提出了“非静电力”的概念,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的概念。
同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”,没有用比值的方法严格定义。
电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。
我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。
学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。
教学目标1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
4.理解电源内电阻。
教学重点难点电动势概念的建立是重点也是难点。
此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。
可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。
本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。
也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。
教学方法与手段实验演示、逻辑推理。
在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。
eq o(sup7(),sdo5(课前准备))教学媒体金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备1.课前复习:电势差的定义式:U= eq f(W,q) 。
2.课前说明:在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。
高中物理电动势 说课稿 说课教案新人教版选修3

电动势一、教材分析“电动势”是电学中一个重要的概念,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,又是中学物理教学中很突出的难点。
不仅概念本身比较抽象,而且需要区别电压的概念,它贯穿“恒定电流”“电磁感应”“交变流电”三个章节,在中学物理中占有重要地位。
因此,又是中学物理概念教学中的一个难点。
二、教学目标1.知识与技能:知道电源的电动势和内阻。
2.过程与方法(1)通过类比法,了解电源内部的非静电力和非静电力做功。
(2)通过实验探究的方法,了解电动势是反映电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量,了解电源内部存在内阻。
3.情感态度与价值观(1)通过对物理学史的了解,使学生感受到人文情怀。
(2)通过对电池种类的了解,使物理贴近学生生活、联系社会实际。
(3)通过实验和探索,促进学生积极参与,勤于思考,提高学生的科学素养。
三、教学重点、难点1.重点:了解电源电动势和内阻2.难点(1)电动势和非静电力这两个概念的引入。
(2)如何了解电源内部还有内阻。
3、突破方法为了突破第一个难点,本课采用了类比法,通过小球在轨道中的循环运动来引导学生推测出电源内部的非静电力,和非静电力的做功情况,然后从功能关系阐释能量的转化,引出电动势的概念。
为了突破第二个难点,巧妙地设计了两个对比实验,电动势为1.5V的干电池能使氖泡发光,而串联起来的果汁电池和牛奶电池(达到1.5V以上)却不能使氖泡发光,从而激起学生的认知冲突,让学生自主探索出电源里面有内阻。
然后再做一个演示实验,在果汁中加稀硫酸,电动势不变,但内阻减小,使氖泡发光,让学生获得实验成功的愉悦体验。
从实验入手,一节电池和三节电池分别给同一小电珠供电,前者更亮,设下疑问。
从内外电路的静电力分析得出非静电力,并从电源上找原因,接着解剖干电池发给学生,发了蓄电池并倒入硫酸电灯逐渐亮,演示苹果电池使灵敏电流计呈现偏转现象。
之后引出电源的作用,非静电力搬动电荷的能力,又演示手摇发动机实验,通过与抽水机的类比得出电源电动势的基本知识。
中学物理电动势实验教案设计

中学物理课程是学生学习物理知识的重要阶段,电动势实验是中学物理课程的重要实验之一。
通过电动势实验,学生可以深入了解电动势的概念和测量方法,掌握一些基本的电学知识和实验技能,因此电动势实验的设计和教学非常重要。
本文将重点讲解中学物理电动势实验的教案设计。
一、实验目的通过本实验,学生应该掌握以下知识和技能:1、了解电动势的概念和性质;2、掌握电动势的测量方法;3、掌握电动势的一些应用方面的基本知识。
二、教学内容与步骤1、实验仪器与材料电源、电势计、电导线、锡箔纸、少量的铜青铜和软铁片。
2、实验原理电动势是指产生电流的原始动力,实验中常用于测量电池的电动势。
电动势和电势差都是电动力和静电力产生的电场势能差,但其本质区别在于电动势是通过化学反应等非静态方式产生的电场势能差,而电势差则是通过静电方式产生的电场势能差。
电动势的单位是伏特(V)。
3、实验步骤(1) 用锡箔纸将4个金属片A,B,C,D分别包起来制成4个电极。
将A,B两个电极固定在电极支架上,并使它们之间的距离为5-10厘米。
(2) 用2根电导线分别连接电池和电势计,并将电势计的电极分别与A、C电极连接。
(3) 依次记录下C、D、B电极的电势值,并算出B-C、D-C两个电势差(V)。
(4) 将电极A和B之间的距离缩小为2-3厘米,重复记录上述实验数据。
(5) 根据实验数据计算电源电动势E≈(bc + cd)÷2。
(6) 讨论实验结果,验证电多项式定理,了解电源的内阻概念及其测量方法,并研究产生电磁感应的基本原理。
三、考核方式实验成绩占总成绩的50%。
学生需要进行实验记录和实验报告,分析和解释实验数据,提出自己的疑问和发现。
考核要求学生准确记录数据,计算电动势,理解测量原理和基本方法。
四、教学重点和难点1、电动势的概念和性质:学生需要明确电动势是产生电流的原始动力,掌握其测量方法,理解其在电学上的重要性。
2、测量方法繁多:学生需要掌握电势计和其他测量电动势的方法,能够熟练操作实验仪器并进行数据分析。
电动势教案

电动势教案电动势教案一、教学目标1. 知识与技能目标(1)了解什么是电动势以及其概念和定义。
(2)掌握电动势的计算方法和相关的公式。
2. 过程与方法目标(1)通过理论讲解和实验探究相结合的方式,激发学生的学习兴趣,培养学生的实验能力。
(2)通过小组合作学习的方式,培养学生的合作意识和团队精神。
二、教学重点1. 掌握电动势的概念和定义。
2. 理解电动势的计算方法和相关的公式。
三、教学难点1. 理解电动势的内涵和外延。
2. 掌握电动势的计算方法和相关的公式。
四、教学过程1. 导入新课首先,教师可以通过捏灭一根简单的电瓶,然后问学生:“电瓶被捏灭后,为什么会流出电流?有谁知道是什么产生了电流?”引出本节课的主题“电动势”。
2. 理论讲解(1)引导学生思考:当一个导体回路中有电流通过时,导体回路中会产生一个电势差,这个电势差被称为电动势。
电动势实际上是一种能量转化的物理现象。
(2)定义:电动势是单位正电荷从电源的负极移到正极时所做的功。
(3)电动势的计算方法:设电流为I,电势差为V,电阻为R,则根据欧姆定律可得到电动势的计算公式为:ε=IR。
(4)电动势的单位:国际单位制中,电动势的单位是伏特(V)。
3. 实验探究(1)准备实验设备和材料:电源、电阻、导线、电流表、电压表等。
(2)实验步骤:将电源的正极和负极分别与电阻的两个端点相连接,用电流表测量出通过电阻的电流I,用电压表测量出电阻两端的电压V,并计算出电动势ε=IR。
(3)实验结果:根据实验数据,计算出电动势的数值。
4. 知识拓展通过引导学生思考,让学生回答以下问题:(1)电动势与电源的电压有什么关系?(2)电动势与电流的方向有什么关系?(3)电动势与电阻的大小有什么关系?(4)电动势的计算公式中为什么要乘以电流?5. 小结与反思通过几个简单的问题,复习和巩固本节课所学的知识点,并总结本节课的教学内容。
八、课堂作业带电粒子在电场中的电势能公式是多少?请你写出这个公式,并用文字解释其中的物理意义。
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第三单元(第9—12节)一、教法建议抛砖引玉这一单元研究完整电路的规律以及电阻的测量,是部分电路知识的发展和延续,它连同部分电路知识,构成了直流电路完整的知识体系,这一单元是本章的重点。
对学生来说,这部分知识是学生初中没有接触过的全新内容,同前两个单元相比,是教学的难点。
在这部分知识的教学中,处理好电动势概念是很重要的。
限于学生的知识水平,较严谨的电动势概念,接受起来有困难,在教学中,对这个概念不宜作过多的探究,但要注意抓住两个基本点:一是电源的电动势是由电源本身决定的,它表征电源的特性;二是电源的电动势等于电源没有接入电路中时两极间的电压。
教材中提出了电动势的概念,但没有给电动势下定义,只是说明它“等于”什么,因此在教学中增加简单的实验演示是必要的。
在教学的安排上,首先可演示把电压表接在不同的电源的两极上,让学生看到电压存在的真实性,确信电源的作用——产生正、负极,两极间保持着一定的电压;其次,测量大小不同的干电池的两极间的电压,测量蓄电池、钮扣电池等不同种类的电池两极间的开路电压,说明当电源不连接外电路时,电源两极间电压的大小是由电源本身(材料、工作方式等)决定,由此引入电动势;最后,构成闭合回路再测电源两端的电压,使学生亲眼目睹路端电压小于电源电动势并随着外电阻的变化而变化,由此引出ε=U'+U 。
另外,为了帮助学生的理解,教学时对教材中测量内、外电压的实验装置、做法以及数据记录等给以解释。
闭合电路欧姆定律的教学是本单元的重点,它是在电动势教学的基础上进行的。
如果电动势的教学比较成功,那么得出定律就不难了。
在教学中可以让学生了解,公式U U '+=ε、)(r R I +=ε 和r R I +=ε都叫闭合电路的欧姆定律,但它们的含义不同;前两个公式表示电源产生的电压升高等于内、外电路的电压降落之和,后者表示完整电路中电流强度由哪些因素决定。
在闭合电路欧姆定律的教学中,一定要注意定律的应用,引导学生讨论清楚外电阻变化对路端电压,干路电流、电源的输出功率以及电源效率的影响,这些知识是定律教学中的重点,对学生以后灵活解决电路问题具有重要意义。
这部分知识中,电阻的测量是实用性很强的知识,也是本单元教学的又一难点。
教学中一定突出电阻测量的原理、产生误差的原因、电路的选择以及测量仪表的选择和数据处理方法等。
指点迷津闭合电路欧姆定律的应用是本单元的重点和难点,它的应用体现在以下几个方面。
1.从定律出发,当外电路电阻增大时,路端电压升高,干路电流减小。
结合部分电路规律可确定某段电路两端电压及其中电流的变化情况。
2.从定律出发结合P=I 2R 可讨论,当外电阻R 由零逐渐增大时,电源的效率不断增加,而电源的输出功率却是先增大(当R 外=r 时,电源输出功率最大)后减小。
另外,对电路的功率,要注意区分电源的功率(总功率P=εI )、电源的输出功率(P=UI ,若外电路是纯电阻电路,还有P=I 2R=I 2/R )和电源内部损耗的功率(P 内=I 2r )。
二、学海导航思维基础1.电动势(1)知识点①电源是把其它形式的能转化为电能的装置;②电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,其意义是表征电源把其它能转化为电能的本领;③闭合电路中电源的电动势等于内外电压之和。
(2)疑问点①电动势的意义及大小:电动势是描述电源将其它能转化为电能的能力的物理量, 对任何一个完整的电路来说,从能的观点来看可分为三部分,一是产生电能部分,称为电源;二是输送电能部分,是导线;三是消耗电能部分,是用电器。
根据能量守恒定律,用电器消耗的电能和输电线上损失的电能都来源于电源产生的电能。
电源产生电能的能力强,用电器才有可能在较短的时间内消耗较多的电能。
为了描述电源的这种能力,物理学中引入了电动势的概念。
由于在电源内部非静电力移送电荷做功的过程,就是消耗其它能获得电能的过程,因此规定:移送单位正电荷从电源负极经内电路到电源正极,非静电力做的功在数值上和电源的电动势相同。
正因为如此,电动势和电压才具有相同的单位。
②电源的电动势由什么决定?一个电源一旦做功,它转化其它能为电能的能力也就随之确定,其电动势也就随之确定,与该电源是否接入电路以及接入什么样的电路无关。
简而言之,电源的电动势是由电源本身的性质决定的(干电池用久了,其电动势要变小,是因为其内部性质变化了)。
③完整电路中电流是由高电势流向低电势吗?在外电路中,电荷是在电场产生的静电力作用下而定向移动形成电流的,结合电流方向的规定可知,电流由高电势流向低电势;在内电路,电荷不再是受静电力定向移动,而是在非静电力作用下(这种力由电源产生)由负极流到正极,即由低电势处流向高电势处。
2.闭合电路的欧姆定律(1)知识点①闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流,与电源的电动势成正比,与整个电路的电阻成反比。
②公式:r R I +=ε(或ε=U'+U=IR+Ir )。
(2)重点①外电阻变化对路端电压及干路电流的影响:由r R I +=ε及U=ε-Ir 可知,当R= 0时(外电路短路),干路电路最大,rI m ε=,路端电压最小,U n =0,此时电流电源电动势全部消耗在内电路上;当R 逐渐增大时,干路电流逐渐减小,路端电压逐渐升高(注意:路端电压U 和外电阻R 不是正比关系);当R=∞时(外电路断路),干路电流最小,I n =0,路端电压最高U m =ε。
②路端电压和干路电流关系:由U=ε-Ir 知,U 和I 是线性函数关系,可由图2-47直观的反映出来。
图2-47(3)难点①完整电路中各种功率及其关系:整个电路消耗的功率叫电源的总功率,P=εI ;外 电路消耗的功率是电源的输出功率,P 出=UI (或外电路是纯电阻电路,还有P 出=I 2R=U 2/R );电源内部消耗的功率是指内电路消耗功率,P 内=I2r ;从能量守恒得,P=P 出+P 内=UI+I 2r 。
②外电阻变化对电源输出功率及效率的影响;电源的效率是指电源的输出功率和总功率之比。
若外电路是纯电阻电路,有r R R r R I R I P P +=+==)(22出η。
所以,当R 增大时,电源的效率随之增高;若外电路是纯电阻电路,有r P m 42ε=出。
所以在外电阻R 由零逐渐增大的过程中,电源的输出功率是先增大后减小的,这一点与电源效率随外电阻变化的情况不同。
③电路变化导致电路中仪表读数变化的一般分析方法。
先由电路变化判断外电阻变化,进一步判断路端电压和干路电流变化,然后结合部分电路欧姆定律判断某部分电路两端电压及其中电流变化情况(这一步中一定要注意电压,电流两方面结合判断),确定仪表读数变化情况。
3.电池组(1)知识点①串联电池组电动势等于各电池电动势之和,内阻等于各电池内阻之和,若是n个电动势均为ε,内阻均为r 的电池串联,有ε串=n ε,r 串=nr 。
②n 个电动势均为ε1、内阻均为r 的电池并联,它的电动势等于一个电池的电动势,它的内阻等于一个电池内阻的n 分之一,即ε并=ε,r 并=r/n(2)难点①串联电池组通过的电流跟单个电池相同,供电电压提高。
②并联电池组提供的电动势虽然跟单个电池一样,但能够提供的最大电流却是单个电池的n 倍(n 个电池并联)。
4.电阻的测量(1)知识点①伏安法测电阻的原理。
利用电压表测出电阻两端电压U 1,用电流表测出流过电阻的 电流强度I ,根据欧姆定律R=U/I ,求出待测电阻的阻值。
②测量电路,根据电流表所接位置不同,测量电路有两种,即电流表内接(图2-48)和电流表外接(图2-49)。
图2-48 图2-49(2)重点①伏安法测电阻的误差情况:采用电流表内接测量时,测量的电流I 为流过电阻R X 的电流真实值,所测的电压U 等于电流表和电阻R X 两端的总电压,大于R X 两端的实际电压,此时X A RX A R R IU U I U R +=+==测(R A 为电流表内阻),测量值大于真实值;当采用电流表外接测量时,测量的电压U 为加在R X 两端的实际电压,但测量的电流I 却等于流过电压表电流及电阻R X 电流之和,大于通过电阻R X 的实际电流,这是由于电压表的分流造成的,此时XU R V R R U I I U I R X 111+=+==测(R U 是电压表内阻),即测量值是电压表内阻与电阻R X 的并联值,测量结果偏小。
②电路选择。
综合上述分析,电流表内接法测大电阻时误差较小(电流表内阻很小),电流表外接法测小电阻时误差较小(因为电压表内阻很大,其倒数很小)。
实际测量时可比较X A R R 及UX R R 的大小,若前者更小,应选择内接法测量,若后者更小,应选择电流表外接测量。
(3)难点 实际测量时,若不知道被测电阻的大约值,无法比较V X X A R R R R 及大小时,可采用电压表跨接的办法来处理。
具体操作是接电路时先把电压表的一端不接入电路中,闭合电路,移动电压表的这个接线端使电流表内接改变外接,观察两表示数变化情况,若电流表示数变化明显,说明外接时电压表分流作用大,应采用内接法测量;若电压表示数变化明显,说明内接时电流表的分压作用大,应采用外接法测量。
学法指要例1 在一个闭合电路中,路端电压U=1.5V ,内电压U'=0.5V ,求电源在电路中移运2C 电量时消耗的电能、电源内部产生的热量和外电路电场力做功分别为多少?分析与解答电源的电动势ε=U+U'=2.0V ,移送2C 电量时,电源消耗电能E=q ε=2×2=4.0J ,电源内部产生的势量J U q Q 0.15.02=⨯='=,外电路电场力做功J qU W 0.35.12=⨯==。
例2 一台发电机用0.5A 的电流向外输电,在1min 内将180J 的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )。
A .6V B. 360V C. 120V D. 12V分析与解答发电机是电源,将机械能转化为电能,在1min 内它消耗了180J 的机械能,转化为大小可以表示为1εt 的电能,所以有W=εIt ,V It W 6605.0180=⨯==ε,A 选项正确。
例3 如图2-50所示电路,已知R 1=8Ω,R 2=R 3=4Ω,电表为理想电表。
开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过,电压表示数为2V ,电流表示数为0.75A ,后来三个电阻中一个发生断路,使电压表示数变为3.2V ,电流表示数变为0.8A 。
求(1)哪个电阻断路?(2)电源的电动势和内电阻各为多少?图2-50分析与解答(1)由于一个电阻断开后,电流表、电压表的示数都不为零,所以R 2与R 3不会断路,断路电阻为R 1。
(2)R 1断开前,流过R 1和R 3的电流A R U I 25.082111===,由闭合电路欧姆定律得r r I I U )25.075.0(475.0)(212++⨯=++=ε,即ε=3.0+r ……①;R 1断开后,电压表读的是路端电压(此时流过R 3的电流非常小,R 3可视为等势体),电流表的读数为总电流,ε=3.2+0.8r ……②,由①②解得ε=4V ,r=1Ω。