高中物理选修3-1 第二章学生复习学案

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高二物理选修3-1第二章1.2学案

1. 电源、电流2.电动势学案课前自主学案一、电源使电路中保持____的电流，能把____从一个位置搬运到另一位置的装置就是电源．二、恒定电场导线中的电场是由____________等电路元件所积累的电荷共同形成的．尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，电荷的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．特别提醒：稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定．就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充多少电荷．和静电场一样，其电场分布不随时间改变，静电场的基本规律这里都适用．和静电场不同的是：产生稳定电场的电荷是运动的，但电荷分布不随时间变化，所以其本质为动态稳定.三、恒定电流1．恒定电流：我们把______________都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流：(1)定义：通过导体截面的________与通过这些电荷量所用________的比值，叫做电流强度，简称电流．是表示电流强弱程度的物理量．(2)公式表达：I ＝q t，或写成电荷量的表达式：__________. 特别提醒：对电解液中正、负离子都参与导电的情况下，通过导体横截面的电荷量正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

（3）电流的方向：规定______电荷______移动的方向为电流方向．金属导体中电流的方向与______________的方向相反．电流强度虽有大小和方向，但不是矢量，是标量．(4)单位：在国际单位制中是______，简称安，符号是A .更小的单位还有________ (mA )、________(μA )，换算关系为：1 A ＝103 mA ＝106 μA .思考与讨论：电流的传播速度是光速，电子在导线中也是以光速移动吗？电路中闭合开关的瞬间电灯亮了，能说明导线中电子定向移动的速率很大吗？对应练习1、关于电流，下列说法中正确的是( )A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大A B C D q q q vtC ．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量对应练习2、某电解池中，若在2 s 内有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A3、电流的微观表达式如图所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B 和C ，设导体的截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个电荷的电量为q ，电荷的定向移动速率为v ，求导体中的电流。

高中物理选修3-1 第二章 2、3欧姆定律学案导学案

高二年级、物理学科选修3——1课题：第二章、第三节、欧姆定律课型：新授课第一课时：学生预案学习目标：1、经历探究导体电压和电流关系的过程，体会利用U-I图像来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法。

2、进一步体会用比值定义物理量的方法，理解电阻的定义，理解欧姆定律。

3、通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握利用分压电路改变电压的基本技能；知道伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件。

学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。

学习重点：利用U-I图像来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法学习难点：利用分压电路改变电压的基本技能学习过程：一、自主学习：要点一，欧姆定律的理解：1．公式R＝UI 和I＝UR的对比：在应用公式I＝UR解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I、U、R三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I、U、R值代入公式计算．所谓“同时性”指U和I必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．要点二伏安特性曲线1．伏安特性曲线中直线的物理意义伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan α＝I U ＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．图2－3－3 预习展示：一、欧姆定律 1．电阻(1)定义：加在导体两端的________跟通过该导体的________的比值叫做该导体的电阻．(2)定义式：R ＝UI.(3)单位：在国际单位制中是：________，简称欧，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(k Ω)和兆欧(M Ω)．1 M Ω＝________ Ω，1 k Ω＝________ Ω.(4)标量：电阻只有大小，没有方向．(5)物理意义：反映导体对电流________作用的物理量，是导体本身的属性． 2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比． (2)表达式：I ＝U R(3)适用条件：实验表明，除金属外，欧姆定律对____________也适用，对气态导体和半导体元件不适用．二、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线：在实际应用中，常用纵坐标表示________、横坐标表示________，这样画出的I U 图象叫做导体的伏安特性曲线．2．线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标________，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件．3．非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的直线，也就是说，电流与电压________正比，这类电学元件叫做非线性元件(气态导体和半导体元件).典例剖析：一、公式R ＝U I 和I ＝UR的对比：【例1】下列判断正确的是( )A．由R＝UI知，导体两端的电压越大，电阻就越大B．由R＝UI知，导体中的电流越大，电阻就越小C．由I＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D．由I＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比二、导体的伏安特性曲线：【例2】如图2－3－7所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：(1)电阻之比R1∶R2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为________．(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______．图2－3－7当堂达标检测：1、两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图2－3－8所示，可知两电阻的大小之比R1∶R2等于( )A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ 3 D.3∶12．下列判断正确的是( )A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大图2－3－8B．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D．电解液短时间内导电的U—I线是一条直线3．若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？2、3欧姆定律第二课时，学生练案得分一、选择题：阅读以下材料．回答1～3题．在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压U ，于是导中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，其大小可以表示成kv (k 是恒量)．1．静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v 成为一定值．这一定值是( )A.ekU l B.eU kl C.elU kD ．elkU 2．设单位体积的自由电子数为n ，自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是( )A.env l B.enlv S C ．envS D ．enlv 3．该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS4.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( )A ．导体的电阻是25 ΩB ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V5.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图6实线所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 ΩB ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小图6 二、计算题：8．一金属导体，两端加上U 1＝10 V 的电压时电流I 1＝0.5 A ，两端加上U 2＝30 V 的电压时导体中电流I 2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？教学反思：答案：例1：CD例2：（1）3：1 （2）3：1 （3）1：3当堂达标检测：1、A2、CD3、2A学生练案：1、B2、C3、A4、B5、D6、20A 20Ω。

精选人教版高中物理选修3-1学案：第二章第3节欧姆定律含答案

第3节欧姆定律1.电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，其定义式为R ＝U I，电阻的大小取决于导体本身，与U 和I 无关。

2．欧姆定律的表达式为I ＝U R，此式仅适用于纯电阻电路。

3．在温度不变时，线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的倾斜直线。

4．所有金属的电阻率均随温度的升高而变大。

一、欧姆定律 1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比，用R 表示。

(2)定义式：R ＝U I。

(3)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有k Ω、M Ω，且1 Ω＝10－3k Ω＝10－6M Ω。

(4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小。

2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。

(2)表达式：I ＝U R。

(3)适用范围：适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用。

二、导体的伏安特性曲线 1．定义建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I ，用横轴表示电压U ，画出导体的I -U 图线。

2．线性元件导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压成正比的线性关系的元件，如金属导体、电解液等。

3．非线性元件伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，如气态导体、半导体等。

1．自主思考——判一判(1)定值电阻满足R ＝U I，U 和I 变化时，二者变化的倍数相同。

(√) (2)电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，导体的导电能力越强。

(×) (3)对于金属导体，电压变化时，可能导致电阻发生变化。

(√) (4)无论是线性元件还是非线性元件，其伏安特性曲线均过原点。

(√) (5)U -I 图线和I -U 图线中，图线上的点与原点连线的斜率的含义不同。

(√) 2．合作探究——议一议(1)一台电动机接入电路中，正常工作时能用欧姆定律求电流吗？提示：不能。

(2)某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如图所示，这种元件是线性元件吗？该元件的电阻随U 的增大是如何变化的？提示：该元件是非线性元件，该元件的电阻随U 的增大而减小。

学人教版高中物理选修3-1学案2-1电源和电流2

第二章恒定电流1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是()A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()A.根据I=qt可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为().8×10-6×10-13.6×10-6×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为().0×1011.0×1019.0×1013.0×1036.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?。

人教版高中物理选修3-1第二章章末复习课.docx

高中物理学习材料桑水制作第二章章末复习课【知识体系】[答案填写] ①q t ②非静电力 ③W q ④U I⑤UIt ⑥UI ⑦I 2Rt ⑧I 2R ⑨U 1＋U 2＋… ⑩R 1＋R 2＋… ⑪P 1＋P 2＋… ⑫I 1＋I 2＋… ⑬1R 1＋1R 2＋… ⑭P 1＋P 2＋… ⑮ρl S ⑯I 2Rt ⑰U R ⑱E R ＋r⑲IE⑳IU○21I2r主题一电路的动态分析1．电路中不论是串联部分还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻必变大．只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻必变小．2．根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律判定总电流、电压的变化．3．判定固定支路电流、电压的变化．4．判定变化部分的电流、电压变化，如变化部分是并联回路，那么应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后可变电阻部分的电流、电压就能确定了．【典例1】(多选)如图所示电路，电源内阻不可忽略，且R1>r.开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．R1上消耗的功率增大D．电源输出的功率增大解析：变阻器R0的滑片向下滑动，变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小．并联部分电压U并＝E－I(R1＋r)，I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，故电流表示数减小．故A正确，B错误．干路电流I增大，由功率公式P＝I2R分析得知，R1上消耗的功率增大．故C正确．根据推论：当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由题意，R1>r，外电路总电阻减小，可知电源输出的功率减小．故D错误．答案：ACD针对训练1．(2016·上海卷)(多选)如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I.在滑动变阻器R1的滑片P 由a端滑到b端的过程中( )A．U先变大后变小B．I先变小后变大C．U与I比值先变大后变小D．U变化量与I变化量比值等于R3解析：根据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增大，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误．答案：BC主题二电阻的测量1．伏安法测电阻(测灯泡的伏安特性曲线)：当R xR A>R VR x，采用内接法，结果偏大．当R xR A<R VR x，采用外接法，结果偏小．大内偏大，小外偏小．2．仪器选择：先选电压表：依据电源和电表量程．电流表通过计算：电压表量程与被测元件大约阻值之比．3．变阻器：判断分压式和限流式．①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻．②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化(例如测小灯泡的伏安特性曲线)．③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大．④采用限流式接法时，无论如何调节变阻器，电流、电压都大于对应电表的量程．4．电路图和实物连线．【典例2】某同学要测量一段电阻丝的电阻率，电阻丝电阻约为4 Ω，可提供的实验器材有：A．电流表G，内阻R g＝120 Ω，满偏电流I g＝3 mAB．电流表A，内阻约为0.2 Ω，量程为0～0.6 AC．电阻箱(0～9 999 Ω，0.5 A)D．滑动变阻器R(10 Ω，1 A)E．电池组(3 V，0.05 Ω)F．电阻丝R xG．一个开关和若干导线该同学进行了以下操作：(1)如图所示为他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整；(2)测量并计算电阻率，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某位置，当电阻箱阻值为R 0时，电流表G 的示数为I 1，电流表A 的示数为I 2.若电阻丝长度用L 表示，电阻丝直径用d 表示，则电阻率的表达式为p ＝__________(用相关字母表示)．解析：(1)该电路为测电阻丝的电阻，结合题目条件可知电路最好为限流电路(滑动变阻器用分压接法也对)，电流表外接，如图所示．(2)由电路图中关系可知电阻率为ρ＝R S L ＝πd 2I 1（R g ＋R 0）4L （I 2－I 1）. 答案：见解析针对训练2．在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：A ．小灯泡“6 V 3 W ”B ．直流电源6～8 VC ．电流表(量程3 A ，内阻约0.2 Ω)D ．电流表(量程0.6 A ，内阻约1 Ω)E ．电压表(量程6 V ，内阻约20 k Ω)F ．电压表(量程20 V ，内阻约60 k Ω)G．滑动变阻器(0～20 Ω，2 A)H．滑动变阻器(1 kΩ，0.5 A)(1)实验所用到的电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________(填字母代号)．(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图．解析：(1)灯泡额定电流I＝PU＝0.5 A，电流表应选D；灯泡额定电压6 V，电压表应选E；为方便实验操作，减小误差，滑动变阻器应选G.(2)描绘灯泡伏安特性曲线滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常工作时电阻为R＝UI＝12 Ω，RR A＝12，R VR＝1 666.7，RR A＝12<R VR＝1666.7，电流表应采用外接法，实验电路图如下图所示．答案：(1)D E G (2)电路图如图所示统揽考情本章实验是高考的必考点，也是本章的重点难点．实验包括伏安法测伏安特性曲线，测电阻以及测电源的电动势和内阻，往往还会用到电表的改装和多用电表的使用．真题例析(2015·课标全国Ⅰ卷)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为 1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可求出R1＝________Ω，R2＝________Ω.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表A对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池的电动势为 1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 Ω和1 000 Ω；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R0应选用阻值为______Ω的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻．图(b)中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连．判断依据是：________．解析：(1)定值电阻和毫安表都是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比，若使用a和b两个接线柱，量程为3 mA，则通过R1和R2的为2 mA，电流比为1∶2，所以电阻比为2∶1，可得R1＋R2＝1 2 R g＝50 Ω.若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA，通过R1的电流为9 mA，电流比为1∶9，可得电阻比为9∶1，即R1＝19(R g＋R2)整理可得R2＝35 Ω，R1＝15 Ω.(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为1.5 V 0.000 5 A＝3 000 Ω，最小阻值为1.5 V0.003 A＝500 Ω.若定值电阻选择为1000Ω，则无法校准3.0 mA；所以定值电阻选择300 Ω.由于最大阻值要达到3 000 Ω，所以滑动变阻器要选择3 000 Ω.(3)因为只有一个损坏，所以验证R2是否损坏即可．所以d点应和接线柱“c”相连，若电流表无示数，则说明R2短路，若电流表有示数，则说明R1断路．答案：(1)R1＝15 ΩR2＝35 Ω(2)500 Ω 3 000 Ω(3)c若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路．针对训练(2016·海南卷)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．(1)已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻．利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V．则根据条件，定值电阻的阻值应选R1＝________Ω，R2＝________Ω，R3＝________Ω.(2)用量程为3 V、内阻为2 500 Ω的标准电压表○V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端．(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.解析：(1)根据题意，R1与表头G构成1 mA的电流表，则I g R g＝(I－I g)R1，得R1＝100 Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则R2＝U ab－I g R gI＝910 Ω；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则R3＝U ac－I g R gI－R2＝2 000 Ω.(2)电压表与改装电表并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻．(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用．(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900 Ω.答案：(1)100 910 2 000 (2)50 (3)M(4)大于1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图a所示，测量金属板厚度时的示数如图b所示．图a所示读数为________mm，图b所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.图a 图b解析：图a：0＋0.010 mm＝0.010 mm；图b：6.5 mm＋0.3700 mm＝6.870 mm；厚度为：6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm.答案：0.010 6.870 6.8602．(2014·课标全国Ⅱ卷)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x约为200 Ω，电压表○V V的内阻约为2 kΩ，电流表○A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接表的连接方式如图a或图b所示，结果由公式R x＝UI计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图a 和图b 中电路图测得的电阻值分别记为Rx 1和Rx 2，则________(填“Rx 1”或“Rx 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx 1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．图a 图b 解析：由于RV R x ＝10；R x R A＝20，可认为是大电阻，采取电流表内接法测量更准确，即图a 电路测量，Rx 1更接近待测电阻真实值；图a电路测量由于电流表的分压使测量值大于真实值；图b 电路测量由于电压表的分流使测量值小于真实值．答案：Rx 1 大于小于3．(2015·江苏卷)小明利用如题图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻(1)图中电流表的示数为________A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下 U (V) 1.451.36 1.27 1.16 1.06 I (A)0.12 0.20 0.28 0.36 0.44请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U－I图线．由图线求得：电动势E＝________V：内阻r＝________Ω.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_________________________________________________________．解析：(1)由题目表格测量数据知，电流表使用0.6 A，则读数为0.44；(2)描点画图，如图所示：根据U＝－Ir＋E：图线的斜率等于内阻r＝1.2 Ω；(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．答案：(1)0.44 (2)U－I图象如解析图所示1．60(1.58～1.62都算对) 1.2(1.18～1.26都算对)(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大4．(2016·四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路和阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I；③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线(U、I都用国际单位)；④求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________________；电流表最好选用________________．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端的接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端的接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．解析：(1)电压表最好选用内阻较大的A；电路能达到的最大电流I＝ER1＋R2＋r＝310＋5＋2A≈180 mA，电流表最好选用C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．说明外电路的电阻变大，滑动变阻器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，故选C.(3)根据U－I线的在U轴上的截距等于电动势E，则E＝ka；斜率等于内阻与R2之和，则r＝k－R2.答案：(1)A C (2)C (3)ka k－R25．(2015·广东卷)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等．①使用多用电表粗测元件X的电阻．选择“×1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为________Ω.据此应选择图中的________(填“b”或“c”)电路进行实验．②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．③图(a)是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件________(填“X”或“Y”)是非线性元件．④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图(b)所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V，利用图(a)可算得E＝________V，r＝________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)．解析：①欧姆表读数由图知：10 Ω，由U－I图象知x的电阻：R＝3.00.30Ω＝10 Ω，RR A＝101Ω<R VR＝3 00010Ω，所以用外接法．②P从左往右，分压变大则电流表示数增大．③由图知Y是非线性元件．④S2闭合：E＝310(r＋10)，S2断开：E＝110(r＋21＋10)，两式联立得：E＝3.2 V，r＝0.50 Ω.答案：①10 b②增大③Y④3.2 0.50。

2020届人教版高中物理选修3-1学案：第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻含答案

第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。

2．学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。

3．尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。

二、实验原理实验电路如图所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变R的阻值，测出两组U、I的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值。

三、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。

四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按实验电路图连接好实物电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。

2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。

3．同样的方法，依次记录多组U、I值。

4．断开开关S，拆除电路。

5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。

五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：1．公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：实验序号 1 2 3 4 5 6I /AI 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 U 外/VU 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E 1、r 1，E 2、r 2，E 3、r 3，求出它们的平均值E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33作为测量结果。

2．图像法把测出的多组U 、I 值，在U -I 图中描点画图像，使U -I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U ＝E －Ir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝E r。

教科版高中物理选修3-1全册学案

第一章静电场第1节电荷及其守恒定律接触起电的电荷分配原则两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示．电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分．图1－1－21.“中性”与“中和”之间有联系吗？“中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程．2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？(1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的．(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.一、电荷基本性质的理解【例1】绝缘细线上端固定，图1－1－3下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1－1－3所示．现使a、b分别带正、负电，则()A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后又与a分开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开答案 B解析因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触．若a、b原来所带电荷量不相等，则当a与b接触后，两球先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若a、b原来所带电荷量相等，则a、b接触后完全中和而都不带电，a、b自由分开．二、元电荷的理解【例2】关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案BCD解析元电荷实际上是指电荷量，数值为1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高.1.在图1－1－1中的同学的带电方式属于()A．接触起电B．感应起电C．摩擦起电D．以上说法都不对答案 A解析该演示中采用了接触的方法进行带电，属于接触起电．2．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．接触起电D．感应起电答案AC解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．3．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．感应起电D．摩擦起电答案AC解析注意该题目和上题的区别．在该题目中，玻璃棒没有接触到金属球，属于感应起电，和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反，带负电，和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同，带正电荷．金属箔片的起电方式为感应起电．4．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C答案 A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量为3/2倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的.题型一常见的带电方式如图1所示，图1有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则()A．金属球A可能不带电B．金属球A可能带负电C．金属球A可能带正电D．金属球A一定带负电思维步步高金属箔片的张角为什么减小？金属箔片上所带电荷的性质和金属球上带电性质有何异同？如果A带正电会怎样？不带电会怎样？带负电会怎样？解析验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥．张开角度的大小决定于它们电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔夹角减小．如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球电荷发生极性分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B 球的端面出现正的感应电荷．A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用．因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小．答案AB拓展探究如果该题中A带负电，和B接触后张角怎么变化？答案张角变小．题型二电荷守恒定律有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为Q A＝6.4×10－9 C，Q B＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？思维步步高为什么要求两个小球完全相同？当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象？接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点？转移的电子个数和电荷量有什么关系？解析在接触过程中，由于B球带负电，其上多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净余正电荷，B球上的电子会继续转移到A球，直至两球带上等量的正电荷．在接触过程中，电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量：Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92 C＝1.6×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q B＋Q B′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－9 C1.6×10－19 C＝3.0×1010个答案电子由球B转移到球A 3.0×1010个拓展探究如果该题中两个电荷的带电性质相同，都为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么？答案电子由球B转移到球A 1.0×1010个解析接触后带电荷量平分，每个小球的带电荷量为3.2×10－9 C＋6.4×10－9 C2＝4.8×10－9C，转移的电荷量为1.6×10－9 C，转移的电子数为1.0×1010个.一、选择题1．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何电荷D．接触后，A球一定带电荷答案BD2．如图2所示，图2在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭答案 B解析在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．4．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电答案BD解析根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．5．在上题中，如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流．则()A．水流将向远离橡胶棒的方向偏离B．水流将向靠近橡胶棒的方向偏离C．水流先靠近再远离橡胶棒D．水流不偏转答案 A解析用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒的带电性质相反．6．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示．那么，下面的说法正确的是()图3A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案 D7．如图4所示，图4a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d两小球带同种电荷D．c、d两小球带异种电荷答案BD解析根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷，d和其它三个小球带电性质不同．在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质．二、计算论述题8．如图5所示，图5将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方．放开气球后，你可能观察到什么现象？你能解释这个现象吗？答案发现两个气球分开，这是因为两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以会分开．9．有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电．现要使B球带有3 8Q的电荷量，应该怎么办？答案见解析解析由于两个完全相同的金属球接触时，剩余电荷量平均分配，因此，可由以下四种方法：①A 与C 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ②A 与C 接触分开，再让A 与B 接触分开，然后B 与C 接触分开； ③A 与B 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ④A 与B 接触分开，再让A 与C 接触分开，然后B 与C 接触分开．10．两块不带电的金属导体A 、B 均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C . (1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作？哪一块带正电？ (2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作？ (3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作？答案 (1)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，再将两导体分开，最后移走带电体C .远离带电体C 的一块带正电．(2)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 接触导体A (或B )，再将导体C 移走，再将两导体A 、B 分开，则A 、B 都带上了正电．(3)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，用手接触一下A (或B )，再将两导体A 、B 分开，最后移走带电体C ，则A 、B 都带上了负电．第2节库仑定律.要点一点电荷点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷．(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定，例如，一个半径为10 cm 的带电圆盘，如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面．要点二库仑定律的理解1．适用条件：适用于真空中的点电荷．真空中的电荷若不是点电荷，如图1－2－2所示．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．图1－2－22.对公式122q q F kr =的理解:有人根据公式122q q F k r =,设想当r →0时,得出F →∞的结论．从数学角度这是必然的结论，但从物理的角度分析，这一结论是错误的，其原因是，当r →0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际的电荷都有一定的大小和形状，根本不会出现r ＝0的情况，也就是说，在r →0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷q 1、q 2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．4．式中各量的单位要统一用国际单位，与k ＝9.0×109 N·m 2/C 2统一．5．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，可由静电力叠加的原理求出合力．6．两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样满足牛顿第三定律.的表达那么简捷，却揭示了自然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多样的美．特别提醒(1)库仑力和万有引力是不同性质的力．(2)万有引力定律适用时，库仑定律不一定适用．2．三个点电荷如何在一条直线上平衡？当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时．(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷的两边．(2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就距离谁近一些.一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案 C解析本题考查点电荷这一理想模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看作点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C.1.下列关于点电荷的说法正确的是( ) A ．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B ．带电体体积很大时不能看成点电荷C ．点电荷的所带电荷量可能是2.56×10－20 CD ．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷答案 AD2．如图1－2－3所示，图1－2－3两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q ，两球之间的静电力为( )A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2C ．小于k Q 29r 2D ．等于k Q 2r2答案 B3．(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较，你能得到什么结论？ (2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力？答案 (1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用力时，可忽略万有引力．(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和．4．关于库仑扭秤图1－2－4问题1：1785年，库仑用自己精心设计的扭秤(如图1－2－4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系．通过学习库仑巧妙的探究方法，回答下面的问题．(1)库仑力F 与距离r 的关系． (2)库仑力F 与电荷量的关系．问题2：写出库仑定律的数学表达式，并说明静电力常量k 的数值及物理意义．答案问题1：(1)F ∝1r2 (2)F ∝q 1q 2问题2：F ＝k q 1q 2r2，k ＝9×109 N·m 2/C 2.物理意义：两个电荷量为1 C 的点电荷，在真空中相距1 m 时，它们之间的库仑力为1 N.题型一库仑定律的应用如图1所示，两个正电荷q 1、q 2的电荷量都是3 C ，静止于真空中，相距r ＝2 m.图1(1)在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力． (2)在O 点放入负电荷Q ，求Q 受的静电力．(3)在连线上A 点左侧的C 点放上负点电荷q 3，q 3＝1 C 且AC ＝1 m ，求q 3所受的静电力．思维步步高库仑定律的表达式是什么？在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么？在直线上的各个点如果放入电荷q ，它将受到几个库仑力的作用？这几个力的方向如何？如何将受到的力进行合成？解析在A 、B 连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O 点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A 的左侧放入负电荷，则受到q 1和q 2向右的吸引力，大小分别为F 1＝kq 3q 1x 2和F 2＝kq 3q 2(r ＋x )2，其中x 为AC 之间的距离．C 点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N ，方向向右．答案 (1)0 (2)0 (3)3×1010 N ，方向向右拓展探究在第三问中如果把q 3放在B 点右侧距离B 为1 m 处，其他条件不变，求该电荷受到的静电力？答案 3×1010 N 方向向左解析求解的方法和第三问相同，只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左，所以合力方向向左，大小仍然是3×1010 N.在教学过程中，强调不管在O 点放什么性质的电荷，该电荷受到的静电力都为零，为下一节电场强度的叠加做好准备．另外还可以把电荷q 3放在AB 连线的中垂线上进行研究.题型二库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？思维步步高为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm ？在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的？当接触后电荷量是否中和？是否平分？解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12N ＝1.38×10－19 N 两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16 C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．答案 (1)1.38×10－19 N 引力 (2)不能斥力拓展探究如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？答案 5.76×10－21 N 斥力解析如果两个导体球完全相同，则电荷中和后平分，每个小球的带电荷量为0.8×10－16C ，代入数据得两个电荷之间的斥力为F ＝5.76×10－21 N.两个导体相互接触后，电荷如何分配，跟球的形状有关，只有完全相同的两金属球，电荷才平均分配.一、选择题1．下列说法正确的是( )A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q 1q 2r2 可知,当r →0时,有F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的答案 D解析当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.2．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.167 答案 CD解析由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q 1＝q 、q 2＝7q .若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q 1′＝4q ，q 2′＝4q ，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q 1″＝3q ，q 2″＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确．3．如图2所示，图2在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大答案 C解析根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F ＝k q 1q 2r2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．4．如图3所示，图3两个带电金属小球中心距离为r ，所带电荷量相等为Q ，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A ．若是同种电荷，F <k Q 2r 2B ．若是异种电荷，F >k Q 2r 2C ．若是同种电荷，F >k Q 2r 2D ．不论是何种电荷，F ＝k Q 2r2答案 AB 解析净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r ，如图所示，根据库仑定律F=k q 1q 2r 2，它们之间的相互作用力小于k Q 2r2.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r ，则相互作用力大于k Q2r2.故选项A 、B 正确．5．如图4所示，图4悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ，当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 2/q 1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 3 答案 C解析 A 处于平衡状态，则库仑力F ＝mg tan θ.当θ1＝30°时，有kq 1qr 21＝mg tan 30°，r 1＝l sin30°；当θ2＝45°时，有k q 2q r 22＝mg tan 45°，r 2＝l sin 45°，联立得q 2q 1＝2 3.6．如图5所示，图5把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B .现给B 一个沿垂直AB 方向的水平速度v 0，B 球将( )A ．若A 、B 为异种电性的电荷，B 球一定做圆周运动B ．若A 、B 为异种电性的电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C ．若A 、B 为同种电性的电荷，B 球一定做远离A 球的变加速曲线运动D ．若A 、B 为同种电性的电荷，B 球的动能一定会减小答案 BC解析 (1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B 球受到A 球的库仑引力，方向指向A .因v 0⊥AB ，当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力，即k q 1q 2r 2＝m v 20r时，解得初速度满足v 0＝kq 1q 2mr，B 球做匀速圆周运动；当v >v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v <v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．7．如图6所示，。

选修3-1复习导学案

选修3－1复习学案编写：高二物理组――申金生第一章静电场知识要点：1、“电量平分法”与库仑定律的结合。

库仑定律公式F ＝2、电场强度的方向及三个公式。

E ＝ E ＝ E ＝3、带电粒子在非匀强电场中运动时，结合曲线运动的条件判断粒子受力、速度、加速度、动能、电势能的变化。

4、电势差与电场强度的关系。

5、电容器的两个公式及Q 或U 不变的两种情况。

C ＝ C ＝6、带电粒子在匀强电场中的加速和偏转。

V ＝Y ＝ tan θ＝典型例题：课本第9页第1题。

21页例题。

23页第2题。

32页第1题。

39页3、4题。

1、如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知① 带电粒子所带电性② 带电粒子在a 、b 两点的受力方向③ 带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大④ 带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大⑤ a 、b 两点哪点的电势较高以上判断正确的是（ B ）A ．①②⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①③⑤同类型题：《学习指导》第8页例3，第9页达标训练第3题。

2、如图2所示，点电荷+Q 形成的电场中，ab 为电场中同一条电场线上的两点，b 离Q 的距离是a 离Q 的距离的2倍．将电荷量为+q 的电荷M 置于a ，将电荷量为—(1/2)q 的电荷N 置于b ，下列判断正确的是（ C ）A ．a 处的电场强度小于b 处的电场强度B ．a 、b 处的电场强度方向相反C ．电荷N 受到Q 的电场力是电荷M 受到Q 的电场力的1/8倍D ．电荷M 受到Q 的电场力是电荷N 受到Q 的电场力的4倍相同类型题：《考试报》第1期第1版例1，第3版基础训练第6题。

图2第二章恒定电流知识要点：1、电流微观解释公式I= nqsv2、伏安法测电阻：理解“大内偏大，小外偏小”。

误差分析，电路选择。

3、无论电路串并联，只要有一个电阻增大，总电阻就增大，反之亦然。

2020届人教版高中物理选修3-1学案：第二章第7节闭合电路的欧姆定律含答案

第7节闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律的表达式为I＝ER＋r，此式仅适用于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。

2．闭合电路内、外电压的关系为E＝U内＋U外＝Ir＋U外，由此式可知，当电流发生变化时，路端电压随着变化。

3．当外电路断开时，路端电压等于电动势，当外电路短路时，路端电压为零。

一、闭合电路欧姆定律1．闭合电路的组成及电流流向2．闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。

3．闭合电路欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系 1．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir 。

(2)U -I 图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。

2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R 增大时，电流I 减小，外电压U 增大，当R 增大到无限大(断路)时，I ＝0，U ＝E ，即断路时的路端电压等于电源电动势。

(2)外电阻R 减小时，电流I 增大，路端电压U 减小，当R 减小到零时，I ＝E r，U ＝0。

1．自主思考——判一判(1)如图甲所示，电压表测量的是外电压，电压表的示数小于电动势。

(√)(2)如图乙所示，电压表测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。

(×) (3)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。

(×) (4)外电路的电阻越大，路端电压就越大。

(√) (5)路端电压增大时，电源的输出功率一定变大。

(×) (6)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。

(×) 2．合作探究——议一议(1)假如用发电机直接给教室内的电灯供电，电灯两端的电压等于发电机的电动势吗？提示：不等于。

因为发电机内部有电阻，有电势降落。

发电机内部电压与电灯两端电压之和才等于电动势。

(2)在实验课上，小红同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧电池的电动势约为1.45 V ，现在她把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W ”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。

2019-2020年人教版高中物理选修3-1学案：第二章实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)含答案

实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。

2．练习使用螺旋测微器。

二、实验原理1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。

2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。

3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。

4．螺旋测微器的读数规则测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。

三、实验电路电流表仍然外接，而滑动变阻器一般采用限流式接法即可，如图所示。

四、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电池组、开关、导线、待测金属丝等。

五、实验步骤1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，并记录。

2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。

测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/m3.4．电路经检查确认无误后，闭合开关S。

改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S。

测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R x/Ω5.六、数据处理1．金属丝直径的测量(1)特别注意半刻度是否露出。

(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。

(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。

2．金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度。

(也要估读)(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。

3．电阻R的测量(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。

(2)图像法：可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。

4．电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RSl＝πd2R4l中，计算出金属导线的电阻率。

高中物理第二章恒定电流2.4串联电路和并联电路(2)学案2选修3_1

串联电路和并联电路第2课时班级姓名第小组【目标一】认识表头，知道表头是一个能从刻度盘读出电流值（或电压值）的电阻。

1．描述表头G 的参数有g g g U I R ,,,请分别说出它们各表示什么物理量？。

2．某电流表的刻度盘如下左图所示，则g I = ，若已知此电表的电阻g R =100Ω，则g U = 。

请在右图中标出此表当做电压表使用时对应的刻度盘数值。

【目标二】熟练掌握将电流表改装成大量程的电压表小组探究：有一个电流表G ，内阻g R =30Ω，满偏电流g I =1mA ，要把它改装为量程0—3V 的电压表，要怎样改装？请画出电路图。

改装后的电压表的内阻是多大？深入探究：有一个内阻为g R 的电压表，要将它的量程（即满偏电压）扩大为原来的n 倍，应该串入一个电阻值为R= 的分压电阻，改装后的电压表的内阻为R V = （此结论可当公式用）。

量程越大的电压表，其内阻越。

【目标三】熟练掌握将电流表改装成大量程的电流表小组探究：有一个电流表G ，内阻g R =30Ω，满偏电流g I =1mA ，要把它改装为量程0—0.6A 的电流表，要怎样改装？请画出电路图。

改装后的电流表的内阻是多大？深入探究：有一个内阻为g R 的电流表，要将它的量程（即满偏电流）扩大为原来的n 倍，应该并入一个电阻值为R= 的分流电阻，改装后的电流表的内阻为R A = （此结论可当公式用）。

量程越大的电流表，其内阻越。

课后习题1．把表头G改装成电压表时，下列说法正确的是 ( )A．改装的原理是串联电阻有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变2．把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是 ( )A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B．改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变C．改装后，表头G自身的电阻减小了D．改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了3．电流表的内阻是R g＝200 Ω，满刻度电流值是I g＝500 μA，现欲把这电流表改装成量程为1.0 V 的电压表，正确的方法是 ( )A．应串联一个0.1 Ω的电阻 B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个1 800 Ω的电阻 D．应并联一个1 800 Ω的电阻4.用同一个小量程电流表G分别改装成电流表A、电压表V，则G、A、V的内电阻R G、R A、R V之间的关系为（）A．R G<R A <R V B．R A<R G <R V C．R V<R A <R G D．R A<R V <R G5.如图所示电路，G是电流表，R1、R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1、R2，可以改变电流表G的示数．当M、N间的电压为6 V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度．将M、N间的电压改为5 V时，若要使电流表G的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中一定可行的是( )A．保持R1不变，增大R2 B．增大R1，减小R2C．减小R1，增大R2 D．保持R2不变，减小R16.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数、电表指针偏转角度的说法正确的是( )A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同7.一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是________V．6.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g=1mA,内阻R g=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应______连接一个________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是______________.8.一个电流表的满刻度电流值I g= 0．6A，面板如图所示，那么它每一小格所对应的电流是______mA，指针现在的电流示数是______A。

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。

高二物理选修3-1-磁场-复习课学案

高二物理选修3-1 磁场复习课学案教学目标：1．知识目标通过例题的讲解，使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解，并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。

2．能力目标在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能够分析和解决一些实际问题。

3．物理方法教育目标通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。

复习重点：物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用教学方法：复习提问，讲练结合，学案导学教具投影片，学案教学过程一、知识整合1．磁极之间的相互作用是通过_______发生的。

磁极在空间产生________ ，_______ 对放入其中的磁极有的作用．2．通电导线的周围存在磁场是由丹麦物理学家发现的．如图，当导线中通有图示的电流时，小磁针Ｎ极将向转动。

奥斯特实验说明_______________________________________。

_________和________有密切的联系．3．磁场不仅对永磁体有力的作用，对通电导线也有力的作用。

实验表明，当电流方向相Ｉ同时，；当电流方向相反时，。

它们的相互作用也是通过来传递的．4．法国学者安培注意到_____ 的磁场与的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说．安培认为，在_______________________________存在着一种——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为，它的两侧是。

5．我们约定，在磁场中的_________，______________的受力方向,为________的磁场方向。

磁感线是在磁场中画出的一些________________这些______________________________都和_____________方向一致．磁感线与电场线的联系与区别：6．直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判定：用握住导线，让______________________________,____________________________就是磁感线的环绕方向。

高中物理人教版课件选修3-1 第二章阶段复习课

(4)当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等。 (5)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之电容器将放电。通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化量。
5.测电源的电动势和内阻的方法根据闭合电路欧姆定律,其方法有:
(5)电动势和电压的区别和联系注意：电压(电势差)有正、负值之分，而电动势只有正值。
3.部分电路欧姆定律 (1)内容：导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即。 (2)欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液，即纯电阻电路。
对电气路体。导电不适I 用U，应用时U、I、R三个物理量要对应同一段 R
一、电路的动态分析方法 1.分析思路按照“局部→整体→局部”的顺序，先根据局部电阻变化判断总电阻的变化，再根据闭合电路欧姆定律判断总电流及路端电压的变化，然后根据串并联电路特点判定局部电压、电流的变化情况。
2.分析步骤 (1)由部分电阻的变化推断出外电路总电阻R总的变化情况。 (2)根据I=E/(R+r),判断闭合电路干路电流的变化情况。 (3)依据U=E-Ir,判断路端电压的变化情况。 (4)把外电路分成两部分：电阻不变的电路和电阻发生变化的电路。 (5)判断电阻没有发生变化的那部分电路的电压、电流和功率的变化情况。 (6)应用串并联电路的知识再判断电阻发生变化的那部分电路的电压、电流和功率的变化情况。然后以此类推。
(1)如图甲所示,改变滑动变阻器的阻值,从电流表、电压表
中读出几组I和U值,由U=E-Ir可得:
(后2)在为U减-I小图误中差描,点至作少图测,出由六图组线U纵和截I值距,和且斜变率化E 找范出围I1U要I12 大 II些22U,然1 , r

人教版高二物理选修3-1第二章《电路》第二节《对电阻的进一步研究》学案

第二章电路2.2 对电阻的进一步研究一、学习目标：1、会计算并联电路的等效电阻2、会分析混联电路的电阻、电流和电压的关系3、能分析分压器电路二、温故知新：1、欧姆定律内容：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的成正比，跟导体的成反比。

表达式:2、串联电路的特点：(1)电流:串联电路中,各处的电流 ,若各部分电流为I1,I2，I3，则电I= .(2)电压:串联电路中,总电压等于各部分电路电压,若各部分电路电压为U1，U2,U3，则总电压U= .(3)电阻:串联电路中,总电阻等于各部分电路电阻, 若各部分电路电阻为R1,R2,R3,则总电阻R＝ .3、并联电路的特点(1)电流:并联电路中,总电流等于各支路电路,若各支路电路电流为I1，I2,I3,则总电流I＝ .(2)电压：并联电路中,各支路两端电压,若各支路两端电压为U1，U2,U3,则总电压U＝ .4、两个定值电阻阻值分别为 R1＝3Ω、R2＝6Ω，将它们按以下情形接入电路，回答问题：(1)若将两个电阻串联接入电压 9 V 的电路上，则总电阻为______Ω，流过电路的总电流为______A；流过 R1、R2的电流分别为_____A、_____A；R1、R2两端的电压分别为______V、________V(2)若将两个电阻并联接入电压 9V 的电路上，则R1、R2两端的电压分别为________V、________V.流过 R1、R2的电流分别为_____A、_____A；流过电路的总电流为________A相当于一个Ω电阻接在电路中？三、合作探究：探究1、R1和R2并联后等效电阻R为多少？R1、R2和R3并联后等效电阻R为多少？R1、R2、R3…R N，N个电阻并联后的等效电阻是多少？例1：计算如下电路的等效电阻，其中：R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，求R ab探究2、由四个电阻连接成的电路如图所示.R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω.(1)请画出等效电路(2)c,d之间的等效电阻R34是多少？ a、d之间的总电阻R是多少？(3)如果把42 V的电压加在a、d两端，则在等效电路中电流是多少？a,c两端的电压是多少？c，d两端的电压是多少？通过R3,R4的电流分别是多少？=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，接到电压恒定U=2V练习：如右图所示电路中，R的电源上，求流过各电阻的电流之比I1：I2：I3= ______________，电阻两端的电压之比U1：U2：U3= ______________。

高二物理：第二章复习教案新人教版选修3

第二章恒定电流复习课一、复习回顾基础知识（投影复习提纲，可以印发提纲，要求学生课下预习完成）（一）基本概念： 1、电流：（1）电荷的定向移动形成电流，电流的方向规定为正电荷的移动方向。

负电荷的定向移动方向与电流方向相反（2）定义：通过导体横截面积的电量q 跟通过这些电荷量所用的时间t 的比值称为电流。

（3）公式： I=q/t 单位有： A ，mA ，μA 换算关系是： 1A=103mA=106μA 2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

（2）定义：将电荷量为q 的电荷从电源的一极移动到另一极，非静电力所作的功W 与电荷量q 的比值，叫做电源的电动势。

（3）公式：qWE =，单位：V （4）电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压 3、电阻：（1）定义：导体对电流的阻碍作用（2）公式：R= U/I （3）单位：欧姆符号表示： Ω4、电阻率ρ反映材料的性能物理量，国际单位：欧姆米符号： Ω5、电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。

（2）公式：W= UIt 单位：焦耳符号： J ．6、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。

（2）公式：P= UI 单位：瓦特符号： W7、电源的功率和效率：（1）功率：①电源的功率（电源的总功率）P E = EI ②电源的输出功率P 出= UI ③电源内部消耗的功率P r = I 2r（2）电源的效率：r R R E U EI UI P P E +====η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（二）基本规律：8、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端电压U 成正比，跟它的电阻成反比。

（2）公式：I= U/R （3）适用范围：金属导体，电解液溶液 9、电阻定律：（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

高中物理_选修3-1第2章学案

2.1电源和电流学案【自主学习】：1．电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2．导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3．由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4．把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5．电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。

6．电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时tqI =中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

7．电流的微观表达式nqSv I =的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I =q ／t 计算电流时应引起注意。

【例题与习题】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 、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？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？练习：1．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为V 0，导体中通过的电流为I ，则下列说法中正确的有 ( ) A ．自由电子定向移动的速率为V 0B ．自由电子定向移动的速率为V=I/nesC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为V=I/ne2．形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷3．在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 4．以下说法正确的是（）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大5．某电解池，如果在1s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m 2的某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A6．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线有n 个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速率为u ，在t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（） A ．nuSt B ．nut C. It/q D. It/Sq 7．下列叙述正确的是( )A ．导体中电荷运动就形成电流B ．电流是矢量C ．导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D ．只有自由电子的定向移动才能形成电流 8．示波管中，2s 内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小()A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定9．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C ，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107 m/s ，则环中的电流是：（） A ．10mA B ．1mA C ．0.1mA D ．0.01mA10．如图所示，a 、b 两导体板组成一电容器，电容为C ，带电荷量为q ，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（） A ．导线中有恒定的电流 B ．导线中有短时间的电流 C ．通过导线的电荷量为q D ．通过导线的电荷量为2q11. 如图所示，在电解槽中，如果在5s 内共有2C 正离子和2C 负离子通过面积为S=0.1m 2的某横截面，那么5s 内通过该横截面积的电荷量为，通过该横截面积的电流为。