高二物理测量电源的电动势和内阻练习题 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
第3节、测量电源的电动势和内阻 一、选择题： 1、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易损坏仪器，应选择下列哪种电源为好（） 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 2、图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图，下列说法中正确的是（） A、该电路图有错误，缺少一只与电流表相串联的保护电阻 B、用一节干电池做电源，稍旧电池比全新电池效果好 C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好 D、实验中滑动变阻器不能短路 3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的：（） 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 4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（） A、横坐标I的起点一定要是零 B、纵坐标U的起点一定要是零 C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边 D使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸 5、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 b B、E a＞E b、r a＜r b C、E a＜E b、r a＞r b D、E a＜E b、r a＜r b 6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥ b，则两个电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b的关系是（） A、E a=E b、r a=r b B、E a＞E b、r a=r b
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？
2020年高二物理电动势同步练习含答案 2.2《电动势》测试 1.关于电源，下列说法中准确的是( ) A.电源可将其他形式的能转化为电能 B.在电源内部其他形式的能转化为电能 C.在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 D.电源就是产生电荷的装置 解析：选AB.电源是将其他形式的能转化为电能的装置，A对;在电源内部依靠非静电力做功将其他形式的能转化为电能，B对C错;电源能够持续移动电荷，不能产生电荷，D错. 2.图2-2-3 为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法准确的是( ) 图2-2-3 A.该电池的容量为 500 mAh B.该电池的电动势为3.6 V C.该电池在工作1 小时后达到的电流为 500 mA D.若电池以 10 mA的电流工作，可用 50 小时 解析：选ABD.电池上的 3.6 V表示电动势，500 mAh表示电荷容量，能够由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mAh=t×10 mA，得t =50 h，所以A、B、D选项准确. 3.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( ) A.电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转化为电能
B.蓄电池两极间的开路电压为2 V C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能 D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大 解析：选ABD.根据电动势的定义和表达式E=Wq，非静电力移动1 C电荷量所做的功W=qE=1×2 J=2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，A准确，C错.电源两极的电势差(电压)U=E电能q而E电能=W，所以U=E=Wq=2 V，B准确.电动势是描述电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量，E蓄电池=2 V>E电池=1.5 V，故D准确. 4.下列关于电动势的说法中，准确的有( ) A.电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的 功一定越多 B.电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极 做的功一定越多 C.电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电 量一定越多 D.电源的电动势越大，非静电力移动相同电量转化的电能一定越 多 解析：选BD.非静电力移送电荷做的功W=Eq，电动势越大，将1 C 正电荷从负极移送到正极做的功一定越多，选项A错误，选项B准确.在电源内部，非静电力移送电量为q=It，电动势大的，移送的电量不一定多，选项C错.由W=Eq，电动势越大，非静电力移动相同电量做的功越多，产生的电能也越多，D选项准确. 5.铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2
高中物理电动势教案 电动势是高中物理常考的知识点之一，下面是我为你整理的，一起来看看吧。 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。 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=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。为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。 教学过程 一、导入新课 实验引入：按如图所示电路分别接入三节干电 池和铅蓄电池(学生电源)
选修3-1 第二章 2.9 实验：测定电池的电动势和内阻 一、教材分析 “实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。。 二、教学目标 一、知识与技能 1、理解闭合电路欧姆定律内容 2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。 3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。 4、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。 二、过程与方法 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。 2、学会利用图线处理数据的方法。 三、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、严谨求实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、教学重点难点 重点：利用图线处理数据 难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析 四、学情分析 1．知识基础分析： ①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。 ②掌握了电流表、电压表的使用方法。 2．学习能力分析： ①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。 ②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法 实验法，讲解法 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习学案。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
图七 第三节 测量电源的电动势和内电阻 【教学目的】 1、学会应用欧姆定律解决实际问题，知道测量电源电动势和内电阻的原理和常用方法。复习和巩固电压表和电流表的使用。 2、了解实验数据处理的两种常规方法——代数法和图象法；特别是进一步理解和应用图象法处理数据。 【教学重点】 电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方法 【教学难点】 电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方法 【教学媒体】 实验器材（分组实验）：电压表、电流表，滑动变阻器，干电池，开关，导线若干 【教学安排】 1. 伏安法测电源的电动势和内阻的基本原理：原理如 图四所示。 （1） 由U=E-Ir 可知，测出几组U 、I 值，作出如图五所示的U —I 图象，图线在U 轴上的截距为 E 。图线的斜率的绝对值为电阻r= 2 12 1I I U U --。 （2） 用伏安法测电池的电动势和内阻的两种变形方法 ①用电阻箱、电流表测定？——实验电路如图六所示： 改变电阻箱的阻值，记录R 与I ，应用? ??+=+=)() (2211r R I E r R I E ,求出 E 、r 。为了准确，可多测几组数据，求E 与r 各自的平均值。 ②用电阻箱、电压表测定——①实验电路如图七所示 改变电阻箱的阻值，记录R 与U ，应用??? ???? +=+=r R U U E r R U U E 22 21 11,求出 E 、r 。多测几组数据分别求出几组E 、r 的值，再利用平均法求出 E 、r ，即为测量值。 2. * 用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析 图六 1图
若采用图八（a ）或（b ）电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程为 E 测=U 1+I 1r 测 E 测=U 2+I 2r 测 解得：E 测= 1 22 112I I U I U I -- r 测= 1 22 1I I U U -- 若考虑电流表和电压表的内阻， 对图八（a ）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U 1+（I 1+ V R U 1 ）r E=U 2+（I 2+ V R U 2 ）r 式中E 、r 为电源电动势和内阻的真实值。 解得：E= V R U U I I U I U I 2 1122 112)(-- -->E 测 r= V R U U I I U U 2 1122 1)(-- -->r 测 对图八（b ）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U 1+I 1r+I 1R A E=U 2+I 2r+I 2R A 解得：E= 1 22 112I I U I U I --=E 测 r= A R I I U U ---1 22 1 2019-2020年高二物理 2.2 电动势教案 教学目标： （一）知识与技能 理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。 （二）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，。 （三）情感、态度与价值观 了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。 教学重点：电动势的概念，对电动势的定义式的应用。 教学难点：电池内部能量的转化；电动势概念的理解。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教学用具：各种型号的电池，手摇发电机，多媒体辅助教学设备 教学过程： （一）引入新课 教师：引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。 在教材图2.1-2中电源的作用是什么？ 教师：（投影）（如图所示） 学生思考，选出代表回答：电源能够不断地将电子从A搬运到B，从而使A、B之间保持一定的电势差；电源能够使电路中保持持续电流。 教师：电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？ 学生思考，选出代表回答：电子的电势能增加了。电源为电路提供了电能。 教师：自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？ 学生思考，选出代表回答：电源是把其他形式能转化为电能的装置。 过度：电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢？不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗？这个本领用什么来描述呢？ （二）新课教学 1、电源 教师：（投影）教材图2.2-1（如图所示） 教师：（1）用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？ （2）导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？ 学生思考，选出代表回答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。 （2）导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。导线中的电流是恒定电流，因为导线中的电场是恒定电场，所以电子定向运动的速率是不变的，电流大小恒定。 教师：自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？ 学生：正功；减少。 教师：自由电子定向运动的速率是不变的，能量还守恒吗？该怎样理解？ 学生：守恒。自由电子与带正电的离子相互碰撞，在定向运动过程中受到阻力作用，电 电动势、闭合电路欧姆定律 【教学结构】 一、电动势，是本部教材难点，交待清楚即可。 1．电源：把其它形式的能转化为电能的装置。 电源的作用：保持两极间有一定电压，供给电路电能。 2．电动势：电源的属性，描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。在数值上就等于电源没有接入外电路时两极间电压。用符号ε表示。单位：伏特，ν。 （1）电动势由电源自身决定，与外电路无关 ` 不同类型的电源电动势不同，同种类型不同型号电源电动势相同。 （2）实验：如图1所示电路。 过程：断开电键，伏特表读数U，闭 合电键，改变滑线变阻器阻值，R减小，对应伏 特表读数，U1、U2、U3。 U为电源电动势，U大于U1、U2、U3，且U1 ＞U2＞U3 分析产生原因：电源内电阻存在，且内阻r 不变，大小由电源自身特点决定。随着R变小， 电路电流增大，电源内部电势降落增加，外电路电势降落降低。 （3）电源的电动势等于内、外电路上的电压之和 ε=U+U′，U外电路电压又称路端电压，U′电源内电路电压 % 分析U、U′的物理意义：电源电动势反映电源的一种特性，它在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源提供的电能。 （4）比较电动势和电压的物理意义。 电动势：ε=w q。w表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形 式能），ε表示移单位正荷消耗化学能（或其它形式能，反映电源把其它形式能转化为电能的本领）。 电压：U=w q。w表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能， 电压表示移动单位正电荷消耗的电能。反映把电能转化为其它形式能的本领。 二、闭合电路欧姆定律，是本部教材重点应多下功夫。 1．闭合电路欧姆定律 ε=U+U′，I= ε R r 或ε=IR+Ir，都称为闭合电路欧姆定律。 式中：ε：若电源是几个电池组成的电池组，应为整个电池组的总电动势，r为总内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。 ^ 2.2电动势 教学目标： （一）知识与技能：理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。 （二）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，。 （三）情感、态度与价值观：了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。 教学重、难点：电动势的概念，对电动势的定义式的应用。 电池内部能量的转化；电动势概念的理解。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教学手段：各种型号的电池，手摇发电机，多媒体辅助教学设备 教学过程： （一）引入新课 教师：引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。 在教材图2.1-2中电源的作用是什么？ 教师：（投影）（如图所示） 学生思考，选出代表回答：电源能够不断地将电子从A 搬运到B，从而使A、B之间保持一定的电势差；电源能够使 电路中保持持续电流。 教师：电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？ 学生思考，选出代表回答：电子的电势能增加了。电源为电路提供了电能。 教师：自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？ 学生思考，选出代表回答：电源是把其他形式能转化为电能的装置。 过度：电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢？不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗？这个本领用什么来描述呢？ （二）进行新课 1、电源 教师：（投影）教材图2.2-1（如图所示） 教师：（1）用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几 部分组成？ （2）导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点 如何？为什么？ 学生思考，回答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。 （2）导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。导线中的电流是恒定电流，因为导线中的电场是恒定电场，所以电子定向运动的速率是不变的，电流大小恒定。 教师：自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？ 学生：正功；减少。 教师：自由电子定向运动的速率是不变的，能量还守恒吗？该怎样理解？ 学生：守恒。自由电子与带正电的离子相互碰撞，在定向运动过程中受到阻力作用，电 新修订高中阶段原创精品配套教材 2.2 电动势 教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 2.2 EMF 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育 2.2 电动势 高中物理课堂教学教案 2.2电动势 年月日 课题 § 2.2电动势课型新授课（课时） 教学目标（一）知识与技能理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。（二）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，。（三）情感、态度与价值观了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。教学重点、难点电动势的概念，对电动势的定义式的应用。电池内部能量的转化；电动势概念的理解。教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段各种型号的电池，手摇发电机，多媒体辅助教学设备教学活动（一）引入新课教师：引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。在教材图 2.1-2中电源的作用是什么？教师：（投影）（如图所示） 学生思考，选出代表回答：电源能够不断地将电子从a 搬运到b，从而使a、b之间保持一定的电势差；电源能够使电路中保持持续电流。教师：电源p在把电子从a搬运到b 的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？学生思考，选出代表回答：电子的电势能增加了。电源为电路提供了电能。教师：自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？学生思考，选出代表回答：电源是把其他形式能转化为电能的装置。过度：电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢？不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗？这个本领用什么来描述呢？（二）进行新课1、电源教师：（投影）教材图2.2-1（如图所示） 教师：（1）用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？（2）导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？学生思考，选出代表回答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。（2）导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。导线中的电流是恒定电流，因为导线中的电场是恒定电场，所以电子定向运动的速率是不变的，电流大小恒定。教师：自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？学生：正功；减 图七 第四章 第三节 测量电源的电动势和内电阻 【教学目的】 1、学会应用欧姆定律解决实际问题，知道测量电源电动势和内电阻的原理和常用方法。复习和巩固电压表和电流表的使用。 2、了解实验数据处理的两种常规方法——代数法和图象法；特别是进一步理解和应用图象法处理数据。 【教学重点】 电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方法 【教学难点】 电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方法 【教学媒体】 实验器材（分组实验）：电压表、电流表，滑动变阻器，干电池，开关，导线若干 【教学安排】 1. 伏安法测电源的电动势和内阻的基本原理：原理如 图四所示。 （1） 由U=E-Ir 可知，测出几组U 、I 值，作出如图五所示的U —I 图象，图线在U 轴上的截距为 E 。图线的斜率的绝对值为电阻r= 2 12 1I I U U --。 （2） 用伏安法测电池的电动势和内阻的两种变形方法 ①用电阻箱、电流表测定？——实验电路如图六所示： 改变电阻箱的阻值，记录R 与I ，应用? ??+=+=)() (2211r R I E r R I E ,求 出E 、r 。为了准确，可多测几组数据，求E 与r 各自的平均值。 ②用电阻箱、电压表测定——①实验电路如图七所示 改变电阻箱的阻值，记录R 与U ，应用??? ???? +=+=r R U U E r R U U E 22 21 11,求出 E 、r 。多测几组数据分别求出几组E 、r 的值，再利用平均法求出 E 、r ，即为测量值。 2. * 用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析 图六 （ (b) 图八 1图 若采用图八（a ）或（b ）电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程为 E 测=U 1+I 1r 测 E 测=U 2+I 2r 测 解得：E 测= 1 22 112I I U I U I -- r 测= 1 22 1I I U U -- 若考虑电流表和电压表的内阻， 对图八（a ）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U 1+（I 1+ V R U 1 ）r E=U 2+（I 2+ V R U 2 ）r 式中E 、r 为电源电动势和内阻的真实值。 解得：E= V R U U I I U I U I 2 1122 112)(-- -->E 测 r= V R U U I I U U 2 1122 1)(-- -->r 测 对图八（b ）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U 1+I 1r+I 1R A E=U 2+I 2r+I 2R A 解得：E= 1 22 112I I U I U I --=E 测 r= A R I I U U ---1 22 1 2.3电势差 三维目标 知识与技能 1.理解电势差，了解电势差与电场力做功之间的关系，会用公式W＝qU AB进行有关的计算 2.理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系，对于公式U＝Ed要知道推导过程 3.能够熟练应用U＝Ed解决有关问题 4.理解电势与场强无直接的关系 5. 了解示波管的工作原理 过程与方法 通过匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生分析、解决问题的能力。 情感态度与价值观 从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学的逻辑美。 教学重点 1．匀强电场中电势差与电场强度的关系； 2．U＝Ed及其成立条件及正确应用。 教学难点 电势与场强无直接的关系。 教法建议 本节课是通过分析、推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的，教学中重视启发学生联想、分析物理量之间的关系，使学生不仅知道结论，并会推导得出结论，在一定的条件下正确应用结论。 教具准备 投影仪、课件 课时安排 1课时 教学过程 ［新课导入］ 问题：你学过哪些描述电场性质的物理量？ 电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。 问题：等势面的特点？ 等势面的特点：①同一等势面上各点的电势相等，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。电荷从一个等势面上的任一点移到另一个等势面上的任一点，电势能的变化量相同，电场力做的功相同。②等势面一定和电场线垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。③在相邻等势面间电势差值相同的情况下，等势面密处场强大，等势面疏处场强小。④不同电势的等势面在空间不能相交，同一电势的等势面一般也不相交。 既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，电场强度是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移送电荷做功相联系的。正像力和功有联系一样，电场强度和电势差也是有联系的。那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢？本节课以匀强电场为例来研究它们的关系。 ［新课教学］ 一、电势与电场强度的关系 1．电场强度E大的地方电势φ不一定高。电势φ高的地方电场强度E不一定大。 问题：①电场强度大的地方电势是否一定高？反之，电势高的地方电场强度是否一定大？②电场强度为零的点电势是否一定为零？反之，电势为零的地方电场强度是否一定为零？分析：电场强度的值是客观存在的，而电势的值与零电势点选取有关。电场强度是矢量，电势是标量，所以上述问题没有肯定答复。 理论上规定无穷远处为零电势点，下面从直观表示它们的电场线和等势面的分布图讨论。下面以正、负点电荷的电场为例分析： 在正的点电荷形成的电场中，A比B所在处的电场线密，所以E A＞E B；而沿电场线的方向，电势是逐渐降低的，所以φA＞φB。 故在正的点电荷形成的电场中，电场强度E大的地方电势φ一定高。 (注意：不能从若干特殊例子随便概括出带有一般性的结论。要想肯定一个命题，必须做一 《电势差》教学设计 一、教材分析 “电势差”是高中静电场知识关于电场力做功特点、电势能、电场力做功与电势能的关系、电势等概念与规律之后的一个教学内容，也是高中电学教学的重点和难点。电势差是比电势更有实际意义的概念，在物理学中，特别是在技术应用方面使用更多的是电势差概念。本节内容以电势概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念，接着把电势差定义为“两点间的电势之差”，交代了电势差正负的含义。然后，从静电力在A、B 两点间移动电荷时所做的功等于电荷在这两点间的电势能之差出发，导出静电力做的功与电势差的关系W AB=qU AB，经过变形得到U AB=W AB/q，同时得出电势差与电势零点的选择无关。再通过例题对电势差进行深化理解与巩固应用 二、学情分析 本节内容涉及的概念有电势、电势能、电场力做功和电势差等，概念多且抽象，概念间的关系也较复杂，再加上静电力做功公式中正负号的应用以及正负号的物理意义等，都会对学生的学习构成困难。电势差即电压，学生在初中电学学习时已经了解电压概念，本节教学是对电压概念的深化。教学中要以学生原有的知识（电势定义式、电场力做功与电势能的关系）作为新知识（电势差概念）的生长点，引导学生从原有知识中生长出新的知识，能够激发学生的好奇心和求知欲，并体会收获的喜悦，同时还能培养学生的演绎思维能力。 三、教学目标 1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。 2.掌握两点间电势差的电势表达式，知道电势差正负与两点电势高低的关系。 3.知道电场中移动电荷时静电力做功与两点电势差之间的关系，会应用静电 力做功的公式进行相关计算。 四、教学流程 1.回顾旧知，类比引入 （1）引导学生回顾小结已学知识：前面我们学习了电场力做功的特点、电场力 做功与电势能变化的关系、电场中某点电势的表达式以及等势面等，研究电场的能 的性质时，我们沿着“电场力做功―电势能变化―电势能―电势―等势面”的思路展开，同时与“重力做功―重力势能变化―重力势能―高度―等高线”进行类比。 （2）引出新概念：在电场中，我们更关心的并不是某一点的电势，而是某两点 之间的电势之差，即电势差U AB=φA-φB。电势差U AB 反映了A、B 两点的电势差值的 大小及高低关系，单位也是伏特。 （3）引导学生讨论下列问题：①电势差是标量吗？怎样理解它的正、负及 零的意义？电势差是电势之差，故与电势一样，也是标量；电势差的正负反 映了这两点的电势高低关系。② U AB=U BA 吗？为什么？由电势差U AB=φA- φB 的 定义式可直接得出U AB=-U BA 的结论。 【设计意图】本节电势差的教学离不开上两节内容的铺垫，所以通过复习旧 知引入，理清相关概念和规律，同时运用高度和高度差类比得出电势差定义， 让学生理解电势差概念及其引入的必要性与重要性。 2.顺藤摸瓜，逻辑推理 高中物理《1.3 电势能、电势、电势差》教案新人教版选修3-1 【基本内容】 一、电势能 1．静电力做功的特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的始、末位置有关，与移动路径路径无关。 2．电势能： （1）电荷在电场中由电荷的相对位置所决定的能叫电势能，用E P表示。电势能具有相对性。电荷在某点的电势能等于将电荷从这点移到电势能为零点电场力所做的功。 （2）静电力做的功等于电势能的减少量： W AB = E PA - E PB 。 电场力对电荷做正功，电荷的电势能增加；电场力对电荷做负功，电荷的电势能减少。 （3）电荷在电场中的电势能由电荷与电场两个方面共同决定的，其表达式为E P =qφ。 二、电势 3．定义：电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值，叫做该点的电势。φ= E P /q。 4．电势是标量：只有大小，没有方向。电势具有相对性，通常取离场源电荷无穷远处或大地为零电势，其正号表示高；负号表示低于零电势。 5．电势的实质：是与零电势的电势差，即电场中某点的电势，在数值上等于把电荷移到零势能（零电势点）时电场力所做的功。 6．变化：沿着电场线的方向，电势降低。 三、电势差 7．定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB与电荷量q 的比值，叫做A、B两点间的点势差，用U AB表示；其定义式：U AB =W AB/q。 8．单位：电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为伏特，简称“伏”，符号为“V”。1伏=1焦/库，即1C的正电荷在电场中由一点移到另一点,电场力所做的功为1焦耳，则这两点间的电势差就是1伏。 9．电势差也等于两点电势之差：U AB=φA－φB 如果U AB＞0，即φA＞φB，表示A点电势高于B点电势；若U AB＜0，即φA＜φB，表示A 点电势低于B点电势。 四、等势面 10．定义：由电场中电势相同的点构成的面。 11．特点： （1）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向垂直。即等势面必定与电场线垂直。 （2）电场线总是由高电势面指向低电势面。 （3）等势面的疏密表示电场的强弱，等势面较密的地方，场强较大；等势面较疏的地方，电场较弱。 （4）空间两等势面不相交。 12．常见电场的等势面（如图） 高中物理中的反电动势问题 湖北省恩施高中 陈恩谱 尽管在高考考纲中已经明确说明不考反电动势，但是，高中物理中的电解槽、电池充电、电动机、通电自感、变压器等地方却涉及到了反电动势问题，而要对这些地方有清晰而正确的理解，就必须弄清楚反电动势的概念和反电动势在相关问题中的作用。 一、电动势与反电动势概念 1、电动势 电动势是电源的一个重要参数，它反映的是电源中的非静电力做正功将其他形式能量转化为电能的本领，其定义式为q W E 非 =，即电动势的数值等于电源中非静电力移动电荷时所 做的功与移动的电荷量的比值。该定义式上下都除以时间t ，则得 I P E 非 = ，即有IE P =非，这就是非静电力将其它形式能量转化为电能的功率。 非静电力有不同的来源：在化学电池（干电池、蓄电池）中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用；在温差电源中，非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用；在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力；变化磁场产生的有旋电场对处于该电场中的导体内的自由电荷的电场力也是一种非静电力。 电动势的方向为非静电力的方向，电动势导致电源中顺着非静电 力方向电势的升高，正是因为这点，导致接在电源两端的电路中形成了电场，从而驱动导体中的自由电荷定向移动形成电流。 2、反电动势 反电动势是和电动势正好相反的一个概念，产生反电动势的部分，在电路中不再是电源，而是消耗电能的元件；从能量转化角度讲，这种元件内发生的过程是非静电力做负功，将电路中的电能转化为其它形式能量。比如电解槽、电池充电问题中，非静电力——化学作用做负功，将电能转化为化学能；电动机中，非静电力——安培力（洛伦兹力的一个分力）做负 功，将电能转化为机械能等等。 反电动势的定义式为q W E 非反= ，反电动势的方向也就是非静电力的 方向，与电路中电流方向相反（即逆着电流方向电势升高，也就是说 顺着电流方向电势是降低的），它对电荷做负功，对电路中的电流有阻碍作用。 该定义式上下都除以时间t ，则得I P E 非反= ，即有反非IE P =，这就是 非静电力将电能转化为其他形式能量的功率，比如电动机输出的机械功率、电池充电时的有效功率、通电自感现象中电能转化为磁场能的功率。 二、欧姆定律与电动势、反电动势 1、部分电路欧姆定律与反电动势 对于纯电阻电路，电路中消耗的电能全部转化为热能，即有R I IU 2=，等式两边各除以一个I ，得IR U =，变形即可得到纯电阻电 物理选修3-1 第二章恒定电流 第2节电动势 山东省滕州市教学研究室赵西耕 第2节电动势（教学设计） 一、设计思想 人类的探知欲是科学发展的源动力，新课程强调“通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神”。 “电动势”是电学中一个重要的概念，又是中学物理教学中很突出的难点。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。在常规教学中，一般是用“电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的，为了表征电源的这种特性，物理学中引入电动势的概念”的表述把电动势的概念直接呈现给学生。 本节课采用实验探究的方法来学习“电动势”。通过对电池的研究，了解电源电动势是反映电源将其它形式的能转化为电势能本领的物理量。再通过灯泡发光实验的探索，了解电源的内阻。在教学中引导学生充分运用已有的旧知识和方法展开探索，促进学生在实践中经历科学探索的过程，实现自主发展。二、《课标》要求、教学内容及教学对象的大体分析 1．高中物理《课标》在这里的要求是：“知道电源电动势和内阻”。 2．本节课是参考各种版本教材进行设计的。在此之前，学生已经学过电场、简单电路、功能关系等知识，并且对类比法、比值定义法有了一定的认识。 三、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势能本领的物理量，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。 四、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。 五、难点突破方法 为了突破第一个难点，本课采用了类比法，通过玩具中的小球在滑道中的循环运动来引导学生推测出电源内部的非静电力，以及非静电力的做功情况，然后从功能关系阐释能量的转化，说明电源的作用；通过比较不同电源将其它形式的能转化为电势能本领的大小不同，引入电动势的概念。 为了突破第二个难点，巧妙地设计了三个对比实验，电动势为1.5V的干电池能使小灯泡发光，一个电动势小于1.5V的水果电池不能使小灯泡发光；而串联起来的苹果电池和桔子电池，电动势虽然达到1.5V 《电动势》教学设计 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. 3.养成良好的环境保护意识，爱护环境，垃圾分类。 五﹑【教学重点﹑难点】 1.电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解 2.知道电源的重要参数。理解电动势的本质，能区分电动势和电压。 六﹑【教学流程】 教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图 创设情景，引入新课 新课教学投影展示生活中常见的例子。 问题： 如何选一台自己需求的电动车？ 电源在我们日常生活中有着广泛 的用途，那你知道它是一个怎样 的装置吗？ 你知道它是如何供电的吗？你知 道它的能量是哪来的吗？ 通过上节课的学习我们知道，电 源能够维持电路中持续的电流。 那么，电源为何能够维持持续的 电流呢？如何描述电源这种作用 的大小呢？《电动势》这节课将 为我们解开这疑团。 首先请大家观察动画 回答： 打开阀门后，水的重力做了什么 学生思考讨论。 （外观）（便捷） （续航能力）…… 答：水的重力做正 激发学生 的求知 欲。 通过类比 抽水机的 作用，为 学生后续 理解电源 的作用做 铺垫 习题课 感应电动势大小的的计算 一、教学目标： 1．熟练应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。 2．培养学生分析、解决问题的能力 二、教学重点：应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小 三、教学难点：培养学生分析、解决问题的能力 四、教 具：幻灯片、投影仪 五、教 法：讲练结合 六、教学过程： （一）简要复习基础知识： 1．提问：法拉第电磁感应定律的内容是什么写出计算公式。 答：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 公式t n E ??=φ（感应电动势的大小） 2．提问：写出导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式，使用这个公式时应注意什么 答：Blv E = 这个公式表示，在匀强磁场中，当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时，感应电动势等于磁感应强度B 、导线长度l 、导线运动速度v 的乘积。 （二）例题精讲 【例1】如图1所示，是一个水平放置的导体框架，宽 度L=1.50m ，接有电阻R=Ω,设匀强磁场和框架平面垂直, 磁感应强度B=,方向如图.今有一导体棒ab 跨放在框架上， 并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab 电阻均不计，当ab 以v=4.0m/s 的速度向右匀速滑动时，试求： （1）导体ab 上的感应电动势的大小 （2）回路上感应电流的大小 （3）要维持ab 作匀速运动，求外力多大 分析与解答：已知做切割运动的导线长度、切割速度和磁感应强度，可直接运用公式Blv E =求感应电动势；再由欧姆定律求电流强度，最后由平衡条件判定安培力及外力 图 1 （1）导体ab 上的感应电动势的大小 Blv E == （2）导体ab 相当于电源，由闭合电路欧姆定律得 0.4=+=r R E I A （3）对导体ab ，所受安培力80.0==BIL F 安N ，由平衡条件知，外力80.0==安F F N. 点评：①若求外力F 的功率，，则可由功率公式P=Fv 求得，因为外力功率和安培力功率相等，也可以用P=IE=I 2R （电路消耗的电功率和外力的机械功率相等）求得 ②由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时值等于平均值，所以也可以用下式求E t S B t E ??=??=φ ③如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测得的就是外电路上的电压，即 E r R R IR U += = 【例题2】如图2所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用，第二次用。设插入方式相同，试求： 图 2 （1）：两次线圈中的平均感应电动势之比 解：1 2122121=??=?????=t t t t E E φφ （2）：两次线圈之中电流之比 解：1 2212121==?=E E E R R E I I （3）两次通过线圈的电荷量之比 解：1 1221121=????=t I t I q q （4）两次在R 中产生的热量之比2020-2021年高二物理 . 电动势教案
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