选修3-1《电动势》 (8)
高中物理选修31知识点总结
高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律：F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2．场强（1）定义式：EF电q（2）点电荷：EKQr2（3）匀强电强：EUd3.电场力：F电Eq4.电势差：UABWABABqAWAOq5.电场力做功：与重力做功类同，做正功电势能减少，做负做电势能不断增加（1）W电=Uq（2）W电=F电scos6.电容器：QQ（1）cU{（2）Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2：（1）水平侧移技术水平距离即竖直方向位移：U2y2l4U1d（2）：tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移：（1）粒子穿过电场的时间：tLv0（2）在磁场中的加速度：aUqmd（3）搬回电场时的侧移距离：y12at2（4）离开电场时的速度偏向角：tanvyatvxv0二．基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开，则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开，则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件：真空中的点电荷3.场强方向：规定：把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线：（1）不相交、不相切，不闭合（2）密的地方场强大，疏的地方场强弱（3）某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线：（1）与电场线垂直（2）在等势线上移动电荷，电场力不做功（3）等势线密的地方场强大，疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布：7.等量生化电荷电场分布：8.电容器：a.与源断开，电量Q不变；b.与电源接通电压U不变。
9.力做功：（1）电场力：仅仅决定电势能的变化。
正功，电势能减少；负功，电势能增加。
（2）重力：只决定重力势能的变化。
正功，重力势能减少；负功，重力势能增加（3）安培力：做正功电能转化为机械能，做负功机械能转化为电能。
做多少功，就转化多少能量。
（4）洛仑兹力：对运动电荷永远不够做功，始终与速度方向垂直。
选修3-1第二章 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻
图 2－10－12
(2)0.6 A 量程时，电流表读数为 0.280 A；0～3 A 量程时， 读数为 1.40 A．电压表取 0～3 V 量程时，读数为 0.70 V，取0～ 15 V 量程时，读数为 3.50 V.
ΔU 1.5－0.8 (3)由图线知 E＝1.5 V，所以 r＝ ＝ Ω＝1 Ω. 0.7 ΔI
，联立求解可得 E
图 2－10－4
图 2－10－5
(2)图象法：由 E＝U＋Ir，有 U＝E－Ir，故根据伏安法数 据作出 U－I 图象，如图 2－10－5 所示．图线斜率的绝对值为
电源内阻 r 的大小；当 I＝0 时，U＝E，即图线与纵轴交点的坐
E 标值为电源电动势；当U＝0时，r＝ ，其中I为短路时的电流， I
E－U0 E r＝ ，若不是从零开始，如图乙所示，则 r＝ . I0 I0
图 2－10－6
【注意事项】
(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选 用已使用过一段时间的 1 号干电池或水果电池)． (2)由于干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势会明 显下降，内阻 r 会明显增大，故实验中不能将电流调得过大(长 时间放电不宜超过 0.3 A，短时间放电不宜超过 0.5 A)，且读数 要快，读完后立即切断电源．
E＝I(R＋r) I、R 组_____值，就能算出电动势和内阻．原理公式：__________.
(3)用电压表、电阻箱测量．如图 2－10－3 所示，测出两 U E＝U＋ Rr U、R 组______值，就能算出电动势和内阻．原理公式：__________.
图 2－10－1
图 2－10－2
图 2－10－3
2．下图给出了测定一节干电池的电动势和内阻的实验电路 图．由于一般电池的内阻较小(比电压表的内阻小得多，与电流 表的内阻相差不多)，所以为使测量结果比较准确，应选用下列 哪种电路( B )
高中物理选修3-1人教版2-2电动势
①它们的定义、物理含义不同(见上面电势差与电动势的 比较)
②它们的决定因素不同：电势差取决于电场本身，在电 路中两点间的电势差取决于电路的特点，电动势取决于电源 本身，与其他因素无关。
另外，这两个物理量的测量方法也是不同的，这将在后 面进行讨论。
知识体系构建
重点难点突破
一、正确理解非静电力 在电源外部的电路里，自由电荷在电场力作用下移动， 电场力做正功，电势能转化为其他形式的能；在电源内部自 由电荷移动的方向与受到的电场力方向相反，移送电荷的不 再是电场力，叫做“非静电力”。非静电力做功将电荷“移 送”到电势能高的电极，增加电势能(消耗其他形式的能)。所 以可以说：电源是通过非静电力做功，将其他形式的能转化 为电能的装置。
考点题型设计
对电动势的理解
(2012·镇江高二检测)关于电动势下列说法中正确 的是( )
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做 功，电能增加
B．对于给定的电源，移送正电荷非静电力做功越多， 电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极 移送单位电荷量做的功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负 极移送到正极的电荷量越多
解析：电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，是 通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功， 电能就增加，A 正确；电源电动势是反映电源把其他形式的 能转化为电能本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送 单位电荷量非静电力所做的功，不能说电动势越大，非静电 力做功越多，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，C 正确，B、D 错误。
答案：1.2 600 20 充电时间和充电电流
人教版选修(3-1)《电动势》1完整4PPT课件
2.2电动势
1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到 正极所做的功跟被移送的电荷量的比值。
2.公式： E W q
注意区分题中的E是电动势还是电 场强度
3、单位：伏特 V
1V=1J/C
作
业
2.2电动势
4.物理意义：反映电源把其他形式的能 转化为电能本领的大小，数值上等于非 静电力把1C的正电荷在电源内部从负极 移送到正极所做的功。
质量数:0
电荷数：-e
γ粒子：一种频率较高的光子。不带电荷 质量
基本忽略
质子、中子的质量近似相等，电子的质量约是 它们的1/1836，质子、电子电荷量绝对值相等
课堂训练
1、关于电动势，下列说法正确的是（AC ）
A. 在电源内部把正电荷从负极移到极，非静电力做功， 电能增加
B. 对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多， 电动势就越大
电动势是1.5V的物理意义是什么？
2.2电动势
5、特点：电动势由电源中非静电力的特性决 定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电 路及外电路的情况无关。
电池的电动势跟正负极材料和电解液的化 学性质有关，所以我们日常见到的干电池的电 动势都是相同的。 6、标量
2.2电动势
7、内阻：电源内部也是由导体组 成的，也有电阻r，叫做电源的内 阻，它是电源的另一重要参数.内 阻的大小跟材料与形状都有关系。
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（3）在不同的电源中，非静电力的作用是不同的， 是不同形式的能量转化为电能。
w q
干电池
2C
3J
1.5
纽扣电池 2C
9J
4.5
蓄电池
高中物理选修3-1期末复习练习题(8)
E S R 1R 2R 3 R 4L 1L 2A图6 选修3-1测试题一、选择题1、两根材料相同的匀称导线a 和b ，a 长为L ，b 长为2L ，串联在电路上时沿长度方向的电势改变如图1所示，则a 、b 的横截面积之比A 、2:3B 、1:3C 、1:2D 、3:12、如图，在xOy 平面中有一通电直导线与Ox 、Oy 轴相交，导线中电流方向如图所示。
该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz 轴的正方向相同。
该磁场的磁感应强度的方向可能是A.沿x 轴正方向B.沿y 轴负方向C.沿z 轴正方向D.沿z 轴负方向3、关于带负电的粒子（重力可忽视不计），下面说法中正确的是①沿电场线方向飞入匀强电场，电场力做功，动能增加 ②垂直电场线方向飞入匀强电场，电场力做功，动能增加③垂直磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力不做功，动能不变 ④沿磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力做功，动能增加 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①④4、如图所示的电路，当闭合开关时，灯L 1、L 2正常发光。
由于电路出现故障，突然发觉灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小。
试依据上述现象推断，发生的故障可能是A ．R 1断路B ．R 2断路C ．R 3短路D ．R 4短路5、如图所示，相距为d 的水平金属板M 、N 在左侧有一对竖直金属板P 、Q ，板P 上的小孔S 正对极Q 上的小孔O ，M 、N 间有垂直纸面对里的匀强磁场，在小孔S 处有一带负电粒子，其重力和初速均不计，当变阻器的滑动触头在AB 的中点时，带负电粒子恰能在M 、N 间做直线运动，当滑动变阻器滑片滑到A 点后，A ．粒子在M 、N 间运动过程中，动能肯定不变B ．粒子在M 、N 间运动过程中，动能肯定增大C ．粒子在M 、N 间运动过程中，动能肯定减小D ．粒子可能从M 板的右边缘飞出6、光滑水平面上有一个带负电的小球A 和一个带正电的小球B ，空间存在着竖直向下的匀强磁场，如图所示，给小球B 一个合适的冲量，B 将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动。
高中物理选修3-1教案3：2.2 电动势教学设计
2 电动势[学习目标]1、理解电动势的的概念及定义式。
知道电动势是表征电源特性的物理量。
2、从能量转化的角度理解电动势的物理意义，加强科学素质的培养。
3、了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。
学习方法指导：a）能量观点考虑，采用类比的方法。
课前自学[基础知识自学]一、电源的作用在金属导体中，能够自由移动的电荷是，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的方向移动。
在外电路，正电荷由流向，电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到的正电荷经过电源不断搬运到。
电源是电源是通过非静电力做功把能转化为的装置。
二、电动势1.物理意义在不同的电源中，的本领不同，物理学中用来表明电源的这种特性。
2.定义电动势在数值上等于非静电力把的正电荷在从负极送到正极所做的功。
也就是非静电力的功与电荷量的。
3.表达式如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E= 。
4.单位W 、q 、E的单位与、的单位相同，是。
5.决定因素电动势由电源中来决定，跟无关，也跟无关。
三、内阻电源内部也是由组成，所以也有，叫做电源的内阻。
四、生活中电池电池的容量就是电池放电时能输出的，通常以或为单位。
对同一种电池来说，越大，电池的容量越大，内阻。
电池的重要参数有、和等。
写出下列常见电池的电动势干电池、锌汞电池、锂电池、铅蓄电池。
[基本规律自学]电动势的物理意义[自学质疑感悟]把不理解的知识点写在下面课上助学[自学学情反馈]小组合作检查学案完成情况。
[能力提升助学]一、电源的作用（互动）1.类比如图1所示当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。
而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。
抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。
电源中的非静电力的存在及其作用可类比于此。
2.迁移阅读教材P43第2、3自然段，观察图2.2-1。
选修3-1《电动势》 (1)
高中物理选修3-1《2.2电动势》例题
1.关于电源的电动势，下列说法中正确的是（）
A．电动势公式E＝中W与电压U＝中的W是一样的，都是电场力做的功
B．不管外电路的电阻如何变化，电源的电动势不变
C．电动势就是电压，它们之间无区别
D．外电路全部断开时，电动势将变为零
【分析】电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势。
电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势与外电路无关。
接在电源两极间的电压表测得的电压小于电源的电动势
【解答】解：A、电动势公式E＝中W与电压U＝中的W是不一样的，前者是非静电力做功，而后者是电场力做功。
故A错误
B．不管外电路的电阻如何变化，电源的电动势不变，故B正确
C、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电压表征的是把电能转化为
其它形式能的本领，不是同一量。
故C错误。
D、根据闭合电路欧姆定律E＝U+Ir，得知，当I＝0时，U＝E，即电源没有接入外电路
时两极间的电压等于电源电动势，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查对电源电动势的理解，要抓住电动势的物理意义、定义和欧姆定律来强化理解。
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高中物理《电源的电动势和内阻》教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案
电源的电动势和内阻一教材分析本节课是高中物理选修3—1的第四章第三节，这节课内容是测量电源的电动势与内阻，电源的特性主要由电动势与内阻来描述，因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义，在上一节介绍的测量电源内电压的方法，在许多情况下是不可行的，这一节在它的基础上，从实用的角度向学生提出了新的问题，即怎样简洁的测量电源的电动势与内阻？只有设计合理的实验电路，选择必要的实验器材，科学的处理数据，才能得到满意的结果。
本节课主要介绍了用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以及一种新的处理实验数据的方法——用图象法处理实验数据。
重点是：实验方案的获取与利用图像法处理数据。
难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
本节教学中主要让学生自己根据已经学过的关于闭合电路欧姆定理等相关知识，通过自己的探索，把学过的知识应用于实际，本节内容涉及到的动手实验及用图象法处理数据，这正是学生感兴趣的内容，通过学生自己的探索，不但把学过的知识应用于实际还可以激发他们的创新精神。
二教学目标1知识与技能：使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
2.过程与方法：学会利用图线处理数据的方法。
3.情感态度与价值观：使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨某某的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三设计思路测量电源的电动势与内阻其实就是对闭合电路欧姆定理的应用，这节课的安排主要是对闭合电路欧姆定理的应用反馈。
因此，本着巩固和深化所学知识，以及能够把所学过的知识应用于实际的思想，本节内容我设计如下：把全班同学分成八个小组，要求每一个小组在课下利用课余时间查阅资料了解测量电阻的各种方案，看是否可以用于本节内容中，能够设计哪些方案来测量电源的电动势与内阻，并且设计好本组将要应用的测量方案。
人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第2节 电 动 势含答案
第2节电_动_势1.电动势与电压的单位都是伏特，但二者意义不同，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，电动势的大小仅取决于电源本身。
2．电动势的定义式为E ＝W q，电动势和内阻是电源的两个重要参数。
3．干电池的电动势一般为1.5 V ，不同型号的干电池内阻不同，容量也不同。
一、电源在电路中的作用1．非静电力(1)定义：非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能增加。
(2)在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。
2．电源 (1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(2)不同的电源，非静电力做功的本领不同，这是由电源本身性质决定的。
二、电源的电动势和内阻1．电动势(1)物理意义：反映电源非静电力做功的本领的大小。
(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。
即E ＝W 非q。
(3)单位：伏特(V)。
(4)大小的决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关。
(5)常用电池的电动势干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池1.5 V 2 V 3 V或3.6 V 1.2 V2．内阻：电源内部导体的电阻。
3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。
1．自主思考——判一判(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加。
(√)(2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少。
(×)(3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。
(×)(4)电动势在数值上等于一秒内非静电力所做的功。
(×)(5)电动势相同的电池，内阻也一定相同。
(×)(6)容量越大的电池，储存的化学能越多。
【金版教程2014年高中物理 第二章《第8、9节 多用电表的原理 实验练习使用多用电表》课件 新人教版选修3-1
(2)由例题知R内＝5000 Ω＝Rg＋R0＋R＋r， 故电源的内电阻：r＝5000 Ω－50 Ω－4848 Ω－100 Ω＝2 Ω.
[答案]
2 (1)指在满偏刻度的 处 5
(2)2 Ω
考点二
练习使用多用电表(实验)
1. 了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用 方法． 2. 会使用多用电表测电压、电流及电阻． 3. 会用多用电表探索黑箱中的电学元件．
背核心语句 1. 欧姆表是依据闭合电路欧姆定律，由电流表改装而成， 它由表头、电源和可变电阻三部分组成． 2. 使用多用电表测电阻时，先要进行机械调零，选完挡
后，再进行欧姆调零，每次重新选挡后都要重新进行欧姆调 零． 3. 利用多用电表可测量电压、电流、电阻，并可应用多用 电表判断电路故障、检测二极管的极性及好坏等.
2. 刻度为什么不均匀？ E 根据闭合电路欧姆定律I＝ ，式中R、r、Rg R＋r＋Rg＋Rx 均为定值电阻，不同的Rx对应不同的电流I，但电流I和被测电 阻Rx不是正比关系，所以电阻值的刻度是不均匀的．若在刻度 盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，就可以从刻度盘上直接 读出被测量电阻的阻值．
02课堂合作探究
考点一
正确理解欧姆表测电阻原理
电流表改装、电压表改装应用了什么原理呢？体现了 一种什么思想？
重点诠释 1．原理如图所示
欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律，所以通 E 过表头的电流为：I＝ ，Rx与电流I一一对应，故 Rx＋R＋Rg＋r 可以将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出 电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表．其中，R也叫调零电 阻，R＋Rg＋r为欧姆表的内阻．
4．使用方法 (1)使用前：先检查多用电表的指针是否指到零刻度处，若 没有，调整“ 指针定位螺丝 (2)用多用电表测量电压 ①测交流电压时，将选择开关旋到交流电压挡的合适挡位 上，不需要区分红黑表笔，直接并联到被测的电路上就行； ”，使指针指到 零刻度．
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高中物理选修3-1《2.2电动势》例题
1.关于电源的电动势，下面叙述不正确的是（ ）
A．同一电源接入不同电路，电动势不会发生变化
B．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压
C．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小
D．在外电路接通时，电源的电动势等于内外电路上的电压之和
【分析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理
意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电
动势在数值上等于内、外电压之和．
【解答】解：
A、电动势反映电源本身的特性，与外电路的结构无关。即同一电源接入不同的电路，电
动势不会变化；在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也不会
变化。故A正确；
B、电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，电源有内电压，则电压表测得的电
源两极间电压值略小于电动势。故B错误；
C、电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故C正
确。
D、在外电路接通时，根据闭合电路欧姆定律可知：电动势的数值等于内、外电路电压之
和，故D正确。
本题选错误的，故选：B
【点评】本题考查对于电源的电动势的理解能力．电动势是表征电源把其他形式的能转
化为电能本领大小，与外电路无关．