人教版高中物理选修3-1第二章
高中物理人教版选修3-1课件:2.2 电动势

3.电动势的大小:在电源的内部从负极到正极移送单位正 电荷非静电力做功的数值.一定要注意必须是“单位正电 荷”,而不是“任意电荷”.
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小,与非静电 力所做的功W的大小成正比,与 移送电荷量q的大小成反比
预习导学
课堂讲义
对点练习
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二、电动势与电路中能量转化的有关计算
电动势
区别电动势与电势差,理解电路中能量的转化:
1.电动势和电势差虽然单位相同——都是伏特(V);
定义式U= W
别.
q
、 EW=
q
类似,但二者有本质的区
电势差反映电场力做功,将电势能转化为其他形式的能;
而电动势反映非静电力做功,将其他形式的能转化为电能. 能的转化方向不同. 2.电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
预习导学
电动势
一、电源
1. 其他形式的能 电势能 2. 正极 负极 非静电力 增加 静电力 正极 负极
3 . 化学 化学能 电磁 机械能
二、电源的参数——电动势、内阻
1.(1)本领 电动势
(2)非静电力 1C 电荷q
(3)非静电力 无关 无关 (4)相同 伏特
2 . (1)内阻
想一想:如图所示是不同型号的干电池,其电动势都是1.5 V,这说明什么问题?用久了的干电池,它的内阻会变吗?
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电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小,与非静电
人教版高中物理选修3-1课件:-2

纯电阻电路
I = U/R
M
非纯电阻电路
I < U/R
欧姆定律不适用于非纯电阻电路!
纯电阻电路与非纯电阻电路
3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较纯电阻电路非 Nhomakorabea电阻电路
元件特点
电路中只有电阻元件
除电阻外还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器
电流、电压、电阻三者的关系
这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律。
1. 电流通过导体时产生的热量 Q 等于电流 I 的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积,即:
2. 热功率 :一段电路因发热而消耗的功率称为热功率。
二、焦耳定律
1.一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端,在 5 min内共产生多少热量?
在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 为:
在这个过程中电场力做的功为:
将q 代入得:
在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。
1.(1)电功定义:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称为电功.
(3)单位:焦(J)常用单位有千瓦时(kW·h)千瓦时,俗称“度”,.
1kW·h=3.6×106J
探究结论
(2)公式 W=UIt
2.(1)电功率:单位时间内电流所做的功
(3)电功率表示电流做功的快慢.
(4)单位:瓦(W) 常用单位:千瓦(kW).
1kW=103W
3. 额定功率和实际功率
额定功率:是用电器长期正常工作时的最大功率,也就是用电器加上额定 电压时消耗的功率(用电器铭牌上所标称的功率是额定功率), 实际功率:用电器在实际电压下工作的功率。 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。为了使用电器不被烧坏,要求其实际功率不能大于额定功率
人教版高中物理选修3-1课件2.3《欧姆定律》ppt

• 答案:(1)如图
• (2)A • 解析:(2)电键闭合前,将滑动变阻器滑动到
A端,使测量电路处于短路状态,起到保护 作用。
课堂知识构建
考点题型设计
• 对欧姆定律的理解及应用 • 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,
解法二:由R=UI00=ΔΔUI11=20U.40A/5 得I0=1.0A 又R=UI00=ΔΔUI22,所以ΔI2=I0,I2=2I0=2.0A 解法三:画出导体的I-U图象,如图所示,
设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流为I0。 当U=3U5 0时,I=I0-0.4A 当U′=2U0时,电流为I2 由图知I0-35U0.04A=UI00=025.U4A0 =2IU20 所以I0=1.0A I2=2I0=2.0A
• 答案:(1)见解析图
• (青岛市2013~2014学年高二上学期三校联 考)下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验 的实物连线图,已知小灯泡额定电压为2.5V。
• (1)完成下列实验步骤:
• ①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片, ________;
• ②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片, ________;
灯光
• (1)在图上画出I-U图线。
• (2)从图线上可以看出,当电压逐渐增大时, 灯丝电阻的变化情况是 ________________________________。
• (3)图线表明导体的电阻随温度升高而
• 解析:(1)根据U、I的数据,在坐标纸上找出 对应的点,连成平滑曲线,即I-U图线,如 图所示。
• 3.单位 • 在国际单位制中是:欧姆________,符号是Ω,
高中物理选修3-1第二章知识点归纳

高中物理选修3-1第二章知识点归纳物理选修3-1课本中,第二章是重点内容,高中生要注意相关知识点的记忆,下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1第二章知识点,希望对你有帮助。
高中物理选修3-1第二章知识点第1节电源和电流一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流:电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
四、电流(强度)1. 电流:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t 的比值叫做电流,即:单位:安培(A) 常用单位:毫安(mA)、微安(μA)2、电流是标量,但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意:(1)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;(2)在电解液中,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子走向移动方向相反,导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
第2节电动势一、电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
(2)内阻(r):电源内部的电阻。
(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是:A·h,mA·h.第3节欧姆定律一、导体的电阻(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
人教版高中物理选修31:第二章 2.5焦耳定律 课件

1、电流通过导体时,导体要发热,在此过程中产生的 热量如何计算?电流产生的热量用焦耳定律来计算
2、焦耳定律的内容是什么?怎样表示?
内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平 方、导体电阻和通电时间成正比。 用公式表示为:Q=I2Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.
◆由部分电路欧姆定律可知: Q I 2Rt UIt U 2 t R
q
q
q
多少功?
电场力做的功:W=qU
◆在上面所述的导体中是否存在电流?电流强度是
多少? 存在,电流强度为:I=q/t
◆若用电流和电压来表示电流所做的功可表示成什么?
电场力做的功:W=qU=UIt 这就是电路中电场力做功即电功的表达式.
评
1.电功:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常 所说的电流所做的功,简称为电功.
例2.把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧 沸一壶水,需时间t秒钟,若将此电炉丝均匀的拉长, 使半径减小为原来的一半,而后再剪掉长为L的一段, 再将余下的电炉丝接到同样的电路中,仍用 它烧沸一 壶同样的水,则需时间 12t 秒.
解析:由电阻定律可知,此电阻丝阻值变为原来的12 倍,在电压不变的情况下,功率变为原来的1/12,烧 沸同一壶水,需要电功相同,则时间变为原来的12倍, 故,答案为12t.
W=Q =UIt=I2Rt=U2/Rt P电=P热=UI=I2R=U2/R
(1)纯电阻电路——只含有纯电阻的电路,如电炉、 白炽灯等,像演示中电动机不转时的电路.
W电
Q热
电流做的功全部转化为内能W电= Q内 即 P电= P热
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非纯电阻电路中,电能不但有一部分转化为内能还有 一部分转化为其他形式的能量。所以电功不等于电热。
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流

(精心整理,诚意制作)§1导体中的电场和电流【典型例题】【例1】如图验电器A 带负电,验电器B 不带电,用导体棒连接A 、B 的瞬间,下列叙述中错误的是( A )A 、有瞬时电流形成,方向由A 到B B 、A 、B 两端的电势不相等C 、导体棒内的电场强度不等于零D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【解析】A 、B 两个导体,由A 带负电,在A 导体周围存在指向A 的电场,故B 端所在处的电势B ϕ应高于A 端电势A ϕ;另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下,发出定向移动,由于导体棒中的自由电荷为电子,故移动方向由A 指向B ,电流方向应有B 到A 。
【答案】A【例2】在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速,且形成的电流强度为I 的平均电流,若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
设电子的质量为m ,电荷量为e ,进入加速电场之前的速度不计,则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少?【解析】本题已知的物理量很多,有同学可能从电子被电场加速出发,利用动能定理来求解,如这样做,将可求得电子打到荧光屏的速度,并不能确定打到荧光屏上的电子数目,事实上,在任何相等时间里,通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的,荧光屏是最后的一个横截面,故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ,这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目,n =e It eQ =【例3】如图所示的电解槽中,如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB ,那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向; ⑵电解槽中的电流方向如何?⑶4s 内通过横截面AB 的电量为多少? ⑷电解槽中的电流为多大?【解析】⑴电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动 ⑵电解槽中的电流方向向右⑶8C 的正电荷向右通过横截面AB ,而8C 的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8C 正电荷向右通过横截面,故本题的答案为16C⑷由电流强度的定义I=416=tQ =4A 【基础练习】 一、 选择题:⑶该导体的电阻多大?【能力提升】1、对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是:()A、导体内部的电场强度为零B、导体是个等势体C、导体两端有恒定的电压存在D、通过导体某一横截面的电荷量在任何相等的时间内都相等2、对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在电路中产生恒定电流?()A、有可以自由移动的电荷B、导体两端有电压C、导体内存在电场D、导体两端加有恒定的电压3、银导线的横截面积S=4mm2,通以I=2A的电流,若每个银原子可以提供一个自由电子,试推导银导线单位长度上的自由电子数的计算公式,并计算结果(已知银的密度=10.5×103㎏/m3,摩尔质量M=108g/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1,计算结果取一位小数)4、如图所示,AD表示粗细均匀的一段金属导体L,两端加上一定电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v设导体的横截面积为S,导体内单位体积内的电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,试证明导体中的电流强度I=nqSv§2、3电动势欧姆定律【典型例题】【例1】下列关于电源电动势的说法正确的是()A、电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B、在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动C、电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D、把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化【解析】在电源内部,存在由正极指向负极的电场,正电荷受静电力的阻碍不能向正极移动,正是电源内部的化学化学作用或电磁作用提供非静电力才使正电荷从低电势的负极向高电势的正极移动,正是通过非静电力做功,实现了其它形式的能转化为电能。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第二章:实验:测定电池的电动势和内阻

人教版物理选修3-1第二章:实验:测定电池的电动势和内阻一、多选题1. 为了测出电源的电动势和内阻,待测电源和开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是()A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器2. 用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U−I图线,由图可知()A.电池电动势的测量值是3VB.电池内阻的测量值是1.5ΩC.外电路发生短路时的电流为1.5AD.电压表的示数为1V时外电路中的电阻R=2Ω3. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法正确的是()A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小4. 在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中,若有两只电压表V1和V2量程相同,内阻R V1>R V2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻R A1>R A2,在该实验中,为了使E、r的测量精确些,选择的电表可以是()A.V1和A2B.V2和A2C.V2和A1D.V1和A15. 某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验.图中电流表A的量程为0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V的量程为3V,内阻约6kΩ;G为小量程电流表;电源电动势约3V,内阻较小,下列电路中正确的是()A.测定一段电阻线(约5Ω)的电阻B.测定电源的电动势和内电阻(约3Ω)C.描绘小灯泡(额定电压为2.5V)的伏安特性曲线D.测定电流表的内阻6. 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0∼20Ω,连接电路的实物图如图所示.关于该学生接线的说法正确的是()A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥7. 如图所示,a、b是两个独立电源A、B的路端电压U与其总电流I的关系图线,则下列说法正确的是()A.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等B.电流都是I0时,两电源的内电压相等C.电源A的电动势大于电源B的电动势D.电源A的内阻小于电源B的内阻二选择题某同学做“测定电池的电动势和内阻”实验,电路如图所示.测得电流与路端电压的数据见表:其中存在测量错误的数据是()A.第1组B.第2组C.第3组D.第4组在“测定电源电动势和内阻”的实验中,为使实验效果明显且不损坏仪器,应选择下列哪种电源较好()A.内阻较大的普通干电池B.内阻较小的普通蓄电池C.小型交流发电机D.小型直流发电机在测量电源电动势和内阻的实验中,电源的电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6kΩ.为了减小实验误差,应当采用的电路是()A. B.C. D.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路.电路中R1、R2为已知阻值的电阻.下列说法中正确的是()A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻在“测定电池电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U−I图像,如图所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是()A.短路电流B.电池内阻C.电池电动势D.全电路电阻用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b时,画出的图线如图所示,则由此图线可知()A.E a>E b、r a>r bB.E a>E b、r a<r bC.E a<E b、r a>r bD.E a<E b、r a<r b某同学在测量电源电动势和内电阻的实验中,他根据自己测量的数据作了如图所示的U−I图线,从图线中可知该同学测量的电源电动势和内电阻为下列各组数据中的哪一组()A.E=3.0V,r=1ΩB.E=3.0V,r=2.5ΩC.E=3.0V,r=6ΩD.E=3.0V,r=3Ω如图所示,用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中,由于未考虑电流表的内阻,其测量值E和r与真实值E0和r0相比较,正确的是()A.E=E0,r=r0B.E>E0,r<r0C.E=E0,r>r0D.E>E0,r>r0三、实验题在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0∼20Ω)C.滑动变阻器(0∼1kΩ)D.电压表(0∼3V)E.电流表(0∼0.6A)F.电流表(0∼3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选________,电流表应选________.(只选填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.(3)某同学根据实验数据画出的U−I图像如图所示,由图像可得电池的电动势为________V,内电阻为________Ω.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验.器材:待测干电池一节,电压表V,电流表A,滑动变阻器R1(0∼10Ω),滑动变阻器R2(0∼200Ω),开关S.(结果均保留2位小数).(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”).(2)实验所用电路如图甲所示,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图,要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置.(3)该同学根据实验数据得到图丙中的图像b,则他根据图像b求得电源电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(4)丙图中a图线是某电阻R的伏安特性曲线,则两条图线a、b的交点的横、纵坐标分别表示________,该同学将该电阻R与本实验中的所用的电池连成一闭合电路,此时电阻R消耗的电功率是________W.(5)假如本实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),而电流表具有一定的内阻(不可忽略),则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________,内电阻值将________.(选填“偏大”“偏小”或“不变”)四、填空题测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U−I图像如下:请回答下列问题:(1)在闭合开关之前为防止电表过载,滑动变阻器的滑动头P应放在________处(选填“a”或“b”).(2)供选用的器材有:A.干电池1个B.滑动变阻器(0∼50Ω)C.滑动变阻器(0∼1750Ω)D.电压表(0∼3V)E.电压表(0∼15V)F.电流表(0∼0.6A)G.电流表(0∼3A)其中滑动变阻器应选________,电压表应选________,电流表应选________.(选填字母代号)(3)这个干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R−1图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到IE=________V,r=________Ω.五、解答题用电流表和电压表测量电池的电动势E和内阻r,所用电路如图甲所示,一位同学测得的六组数据如表所示.(1)试根据这些数据在图乙中作出U−I图线.(2)根据图线求出电池的电动势E=________V,电池的内阻r=________Ω.参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章:实验:测定电池的电动势和内阻一、多选题1.【答案】A,B,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.根据E=I(R+r),由电流表测电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,A正确;B.根据E=U+Ir,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E、r,B正确;C.根据E=U+URr,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,C正确;D.因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,测不出电源的电动势和内阻,D错误.故选ABC.2.【答案】A,C【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由闭合电路欧姆定律U=E−Ir知,当I=0时,E=U=3V,选项A正确;C.短路时,U=0,I=1.5A,选项C正确;B.r=EI短=31.5Ω=2Ω,选项B错误;(或根据图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,r=|ΔUΔI |=31.5Ω=2Ω)D.电压表的示数为1V时,可求出电流I=1A,外电阻R=UI=1Ω,故选项D错误.故选AC.3.【答案】A,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由U=E−Ir可知,应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显,故A正确;B.应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表进行实验,故B错误;C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,故C正确;D.电源电动势较小,实验时滑动变阻器阻值不宜太大,滑动变阻器阻值太大,电路电流太小,电流表读数误差较大甚至不能读数,故D错误;故选AC.4.【答案】A,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:本题实验中电压表与电池并联,测量的结果应该是二者并联后的电动势和内阻,为减少电压表的影响,应选用内阻大的电压表.外电路中电流表与电阻串联,实验中不要求知道电阻的阻值,将电流表和电阻合二为一即可,电流表测量的是它们的真实电流,因此对电流表的内阻要求不太严格.AD正确.故选AD.5.【答案】A,B【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线测定电源的电动势和内阻伏安法测电阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.待测电阻丝的电阻与电流表内阻相当,远小于电压表内阻,该待测电阻属于小电阻,电流表应用外接法,故A正确;B.电压表测量的是电源两端的电压,电流表应测量通过电源的电流,测的数据偏小,误差形成的原因是电压表的分流作用,在该实验中,电压表内阻非常大,分流很不明显,误差较小,故B正确;C.描绘小灯泡(额定电压为2.5V)的伏安特性曲线,电流、电压要从0测起,滑动变阻器应该用分压式,不能用限流式,故C错误;D.半偏法测电流表的内阻,最终支路电阻即为电流表的内阻,所以支路的电阻不能用滑动变阻器,应该用电阻箱,故D错误.故选AB.6.【答案】A,B,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.在实物连线图中,滑动变阻器的两个固定端接入电路了,滑动头没有接,所以移动变阻器滑动端时,不会改变接入电路的电阻大小,变阻器不起变阻作用,A正确;B.电流表只允许电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出,图中两线都接在了电流表的负接线柱上,电流没有流经电流表,所以B正确;C.图中电源由两节干电池充当,电动势是3V,所以电压表量程应选用0∼3V,图中量程选择是正确的,所以C错误;D.图中把电压表直接和电池并联,这样即使将开关断开,电压表仍有示数,即开关不能控制通过电压表的电流,且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线不妥,D正确.故选ABD.7.【答案】A,C【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解:A.当路端电压都为U0时,电流都为I0,由U=IR得,此时外电阻相等,选项A正确;BC.a、b与U轴的交点不同,所以E不同,电源A的电动势大于电源B的电动势,所以在电流都是I0时,两电源的内电压不同,所以选项B错误,选项C正确;D.又由a、b与I轴的交点,b的大于a的,即B的短路电流较大,又B的电动势相对较小,所以B的内阻比A的内阻小,选项D错误.故选AC.二选择题【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:由图示电路图可知,在闭合电路中路端电压:U=E−Ir,电源电动势E、电源内阻r都不变,随电流I减小,路端电压U应增大,由表中实验数据可知,第三组实验数据电压随电流减小而减小,这是错误的.故C错误.故选C.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析解:为了使电路中路端电压变化比较明显,应使用内阻较大的干电池.A正确.故选A.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:电流表的内阻与电源的内阻差不多,故电流表相对于电源内阻来说,采用电流表外接法.B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和,误差较大,D图错误,C图无法测出.故A正确,BCD错误.故选A.【答案】D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:图甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得电源的电动势和内电阻,图乙中可用E=U1+U1R1r、E=U2+U2R2r求得电源的电动势和内电阻,而图丙中可用E=U1+I1r、E=U2+I2r求得电源的电动势和内电阻,故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻,故D正确.故选D.【答案】B【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:由闭合电路欧姆定律的公式E=I(R+r)=U+Ir得,U=E−Ir,所以在U−I图像中图线斜率的绝对值表示电池内阻.B正确.故选B.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:据E=U+Ir,可得U=E−Ir,可见U−I图线与纵轴的交点表示电源的电动势,所以有E a>E b,图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,故r a>r b.A正确.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:由U=E−Ir知,当I=0时U=E,故在U−I图像中,纵轴截距表示电源电动势的大小,即E=3.0V;本题图中横轴截距对应的路端电压为2.4V,此时电路没有短路,计算内阻时只能使用公式r=|ΔUΔI |,不能用r=EI短,选项A正确.故选A.【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:不考虑电流表的内阻R A时,由闭合电路欧姆定律分别得:{E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r解得:r=I1R1−I2R2I2−I1,E=I1I2(R1−R2)I2−I1.考虑电流表内阻R A时,由闭合电路欧姆定律分别得:{E0=I1(R1+R A+r0)E0=I2(R2+R A+r0)解得:r0=I1R1−I1R2I2−I1−R A=r−R A<r,E0=I1I2(R1−R2)I2−I1=E.C正确.故选C.三、实验题【答案】(1)B,E(2)电路图如解答图所示;(3)1.5,1【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因电源内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B(也可以从便于调节电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A,故需要选择0∼0.6A量程的电流表,所以电流表应选E.(2)电路图如图所示.(3)由题U−I图像可知:纵截距为1.5V,故电池的电动势为1.5V,内电阻r=|ΔUΔI |=|0.9−1.50.6−0|Ω=1Ω.【答案】(1)R1(2)实物图如解答图所示;(3)1.45,0.83(4)将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压,0.63(5)不变,不变【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)为方便调节且能准确地进行测量,滑动变阻器应选用R1.(2)由原理图可知滑动变阻器为限流式接法,电压表正接线柱接滑动变阻器,负接线柱接电流表,开关要控制整个电路.(3)图线在纵轴上的截距表示电动势的大小,E=1.45V,图线在横轴上的截距表示短路电流,再由闭合电路的欧姆定律可求得电源内阻,r=1.2−0.21.5−0.3Ω=0.83Ω.(4)丙图中a图线是某电阻的伏安特性曲线,则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压.由图可知电压U=0.7V,电流I=0.9A,所以此时电阻R消耗的电功率是P=UI=0.63W.(5)该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小,所以电流表的内阻不会对实验结果带来影响.实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),根据本实验原理图所测得的电源电动势值将不变,内阻阻值将不变.四、填空题【答案】(1)a(2)B,D,F(3)1.5,0.75【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】【解答】解:(1)闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处,即a处.(2)滑动变阻器起控制电流的作用,而电源电动势大约1.5V,电路中电流较小,故为了便于调节,滑动变阻器选取B;电源电动势大约1.5V,因此电压表选择量程为3V的比较合适,故电压表选择D;电路中的电流较小,因此电流表选择F.(3)在U−I图像中,图像与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.5V,图像中的斜率的绝对值表示电源的内阻,所以电源的内阻为r=|Ω=0.75Ω.|1.2−1.50.4【答案】2.9,0.9【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】−r.解:由欧姆定律有,E=I(R+r),R=EI由此知图线的斜率为电动势E,纵轴截距大小为内阻r.V=2.9V,r=0.9Ω.E=2−(−0.9)1.0五、解答题【答案】(1)作图如解答图所示;(2)1.45,0.69【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)作图线时应使尽可能多的点落在直线上,个别偏离太远的点应舍去,图线如图所示.(2)由图线与纵轴的交点可得电动势E=1.45V,再读出图线与横轴交点的坐标≈0.69Ω.(0.65,1.00),由E=U+Ir得r=E−UI。
最新人教版高中物理选修3-1第二章电动势

电势能 ____________ 的装置.
3 .电动势用来表示 __________ 把其他形式的能转化为 电源 ________ 电能 本 领 的 物 理 量 . 用 E 来 表 示 . 定 义 式 为
W E = 伏特 . ________ .其单位是________ q
4 .电动势由电源中 _______________ 非静电力的特性 决定,跟电源的
体积____________ ,跟外电路____________ . 无关 无关
5.电源的重要参数有电动势 ______,________ 内阻 ,______ 容量 等.
栏 目 链 接
栏 目 链 接
一、电源
1.定义:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.
例如:干电池和铅蓄电池能够把化学能转化为电能,水
栏 目 链 接
栏 目 链 接
1 .在外电路中,正电荷由电源的 ______ 正 极流向 ______ 负 极.在电源的内部靠“非静电力”把正电荷从________ 极搬 负 运到________ 极. 正
栏 2 .电源是通过非静电力做功把 ____________ 其他形式的 能转化为目 链 接
本领,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大
答案:B
接入电路时两极间的电压;电动势等于断路时的路端电压;
电动势等于内、外电压之和等. ④电动势越大,表明每移动1 C电荷,电源可把更多的其 他形式的能量转化为电能,而不能表明电源容量大. 2.内阻. 电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻
栏 目 链 接
叫做电源的内阻.内阻和电动势同为电源的重要参数.
栏 目 链 接
答案:BD
变式 迁移
2.关于电源的电动势,下列说法中正确的是(
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4.电流:
(1)定义式:I=q/t (2)电流有方向,但它是标量。 规定:导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。
(3)金属导体中电流的计算式:I=nqSv
n为单位体积内的自由电荷的个 数,S为导线的横截面积,v为 自由电荷的定向移动速率。
2.2 电动势
1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极
所做的功跟它的电荷量的比值。
4r
当R=r时:Pm= E2 4r
R
P
当R<r时:R越大,P出越大 Pm
当R>r时:R越大,P出越小
R1= PR2 ,则r2=R1R2
0
r R1
R2
R
3、电源的效率:
电源的效率随外电阻的增大而增大
判断:电源的输出功率最大时,电源的效率最大。 (错,因为当R=r时,电源输出功率最大, 此时电源效率只有50%)
5.若测其它电阻:重复步骤 2.3.4。
6. 不用时拔出表笔,选择开 关置于OFF档或交流电的最高 档。长期不用取出电池。
二、路端电压与电流的关系:
由E= U外+ U内
得:U外= E - Ir =- rI+E
U-I图象:
r
纵截距:E 横截距:I短
E
斜率绝对值:r (图线的陡峭程度)
斜率tan =-tan
ΔU ΔI
=-r
0
E
r
关于电源的功率问题 闭合电路中的能量转化
电源提 供电能
外电路消 耗的能量
r
内电路消 耗的电能
在外电路,沿电流方向电势降低。 在内电路,沿电流方向电势升高。
一、闭合电路的欧姆定律:
内容:闭合电路中的电流强度跟电源的电动 势成正比,跟整个电路的总电阻成反比。
1、表达式:I E Rr
2、变形式:E= IR+ Ir
r
= U外+ U内 电源的电动势
路端电压 等于内外电路
3、适用条件:纯电阻电路 电势降落之和
表达式: R l
S
2、电阻率:反映材料导电性能好坏的物理量。
单位: 欧·米( )
金属: T
电阻温度计
电阻率与温 某些材料当温度降低到一定温度时
度的关系
=0
R=0 超导体
合金:电阻几乎不随温度变化
锰铜合金、镍铜合金
标准电阻
2.7 闭合电路的欧姆定律
一、闭合电路的欧姆定律:
电路的组成: 外电路: 内电路: 闭合电路:
三、电源的输出功率与效率
1、推导:由E= U外+ U内
得:EI= U外I+ U内I
即:P总= P外+ P内
r
电源提供的 电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
电源内部的 发热功率I2r
2、电源最大输出功率(纯电阻电路)
P出 UI
I 2R
E2R (R r)2
E2 (R r)2
2.8 多用电表的原理
思考与讨论:能不能让它们共用一个表头制成一个多用
电表?请完成最简单的多用电表的电路图
A
A+
- B
A
A+
R1 - B
A R2
A+
-B
A
+-
R2
R1
2
1
3
A
B
问:开关S调到1、2、3、 4、5、6个位置时电表分 别是什么电表?(在识别电 阻档和电压档电路时,可 以把虚线框中的电路当成 一个电流表)
定义式:E= W q
W:非静电力做的功 q :电荷量 2、物理意义:反映电源非静电力做功本领的大小。
(把其他形式的能转化为电能本领的大小)
2.3 欧姆定律
一、电阻:
1、定义式: R U I
(取决于导体本身, 与U、I无关)
2、决定式: R ρ l s
二、欧姆定律:
1M=106
1、公式: I U R
第二章 恒定电流
电源和 电流
电动势
欧姆定律
闭
合
串联电路和并 电
联电路
路
欧
姆
焦耳定律
定
律
电阻定律
简
单
的
逻
辑
电
多用电表
路
实验:测定电池的 电动势和内阻
2.1 电源和电流
1、电源的作用:提供持续的电压 2、形成电流的条件: (1)存在自由电荷 (2)导体两端存在电压 3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的 电流。
2、适用范围:金属、电解液适用, 气体、半导体不适用。
三、导体的伏安特性曲线( I-U图象)
I
1
2 图线斜率表示电阻的倒数
U
斜率k=tanα= I
1 R
R1<R2
2.4 串联电路 和并联电路
电压表和电流表的改装
三个主要参数: 内阻Rg 满偏电流 Ig
满偏电压Ug
由欧姆定律可知 Ug Ig Rg
1、2为电流表
3、4为欧姆表,
5、6为电压表
A
E
E
234 5
1
6
B
2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置量程比较大?
电流:1大
电压:6大
问题:若测一个阻值为810Ω左右的电阻,
应该选择哪个欧姆档位?
810×1 Ω 8.1×100Ω
偏角小 —示数跨度大 —不易读准 偏角大 —示数过小 —大倍率放大误差
81×10Ω 指针指在刻度中央附近,误差较小。
用欧姆表测量电阻的使用步骤:
1.机械调零:测量前, 应先检查电表指针是否 静止在电流的零刻线处 (左端的“0”位置), 如不指零,应用螺丝刀 轻轻转动定位螺丝,使 指针指零。
1.机械调零:
2.选档:选择开关选择合适档位。
3.欧姆调零:红(+)黑(-) 表笔短接,电表指针指向电阻 为零处(右端的“0”位置), 如不指零 ,调节调零旋钮, 使指针指零。 4.测量、读数: 接入电阻, 读数=示数×倍率
1.电流表G改装成电压表
原理:串联一个电阻(分压)
Ig
Rg
R
V
Ug
UR
U
U
由串联电路的特点:U IgRg IgR
2.电流表G改装成电流表
原理:并联一个电阻(分流)
I Ig Rg
IR
R
U
I
A U
由并联电路的特点: Ig Rg I Ig R
2.5 焦耳定律 Q=I2Rt
电功和电热: 1)纯电阻电路中:
W=UIt=I2Rt=Q P电=UI= P热=Q/t=I2R 2)非纯电阻电路中: W=UIt 大于I2Rt=Q; P电=UI 大于P热=Q/t=I2R P电=P热+P其它
2.6 导体m 的电阻
1、电阻定律:
内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长 度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻与构成它的材料有关.