《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第二章实验：测定金属的电阻率

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2014版高中物理《课时讲练通》人教版课件选修3-1 1.1电荷及其守恒定律

【温馨提示】三种起电方式和电荷守恒定律是本节课的重要内容，要理解三种起电方式的本质和电荷守恒定律，并能在解题中灵活应用。
考查内容
电荷间的相互作用
【典例】如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两两之间的
相互作用力为： a吸d，b斥c， c斥a， d吸b。则(
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小球带同种电荷 D.c、d小球带异种电荷
提示：摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑；原因是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都带了电，带电体能吸引轻小物体，故摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑。
2.请同学们做如图所示的实验，回答以下三个问题。 (1)把带正电的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？ (2)把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？ (3)再让A和B接触，又会看到什么现象？
1 电荷及其守恒定律
1 2 3 4
课时目标·导航课前感知·预习课堂导学·探究分层达标·训练
1.知道自然界存在两种电荷，并且只存在两种电荷。 2.通过摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法。
3.理解电荷守恒定律。
4.知道电荷量的概念及其国际单Fra bibliotek。 5.关注存在元电荷的事实，知道元电荷的概念，知道电荷量不能连续变化。
电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，只有导体中的电子才能自由移动，绝缘体中无自由移动的电荷。所
以,导体能发生感应起电，而绝缘体不能，故 (4)正确。
三种起电方式 1.实验：用丝绸摩擦玻璃棒，用毛皮摩擦橡胶棒，然后用摩擦过的玻璃棒和橡胶棒分别去接触碎纸屑，观察发生的现
象并加以解释。
【知识点拨】

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第三章 6带电粒子在匀强磁场中的运动

变化。
2.回旋加速器原理：
增大，但粒子做圆 (1)粒子每经过一次加速，其轨道半径就要_____ 不变。周运动的周期_____
2 2 2 q BR 2 1 (2)由qvB＝ m v 和Ek＝ mv2得Ek＝_______ 2m 。 2 R
即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q、m、B、R有关，与无关。加速电压_____
仪器。质谱仪是利用匀强电场先将带电粒子加速,然后通过匀
强磁场使垂直入射的粒子偏转,从而测定带电粒子的质量或测定比荷,根据质谱仪的工作原理,思考并探究下面的问题:
带电粒子比荷跟加速电压U、偏转磁场磁感应强度B以及粒子轨
道半径R之间的关系是怎样的? 提示：如图所示,设进入加速电场的带电粒子带电荷量为+q,质量为m,加速电场两板间电压为U,粒子出电场后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场。
6 带电粒子在匀强磁场中的运动
目标定位
核心提示
1.知道带电粒子沿着垂直于
磁场的方向射入匀强磁场会重点:1.理解带电粒子在匀做匀速圆周运动。不做功。强磁场中的运动半径、周期 2.应用带电粒子在磁场中运 2.理解洛伦兹力对运动电荷公式。
3.能够用学过的知识分析、动规律分析回旋加速器、质
计算有关带电粒子在匀强磁谱仪等。场中受力、运动问题。的基本构造、原理及用途。难点:带电粒子在匀强磁场
动周期？如何确定运动时间的大小? 提示：运动周期可根据线速度与周期的关系求解，即根据
2m T= 2r ，代入半径 r mv , 可得运动周期 T ；求出带电
v
粒子运动的圆弧所对应的圆心角θ，即可求出其运动时间为
t T。 2
qB
qB
【拓展延伸】带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题 (1)圆心的确定。 ①已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示,图中P为入射点,M为出射点)。 ②已知入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章 5电势差

UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V
(2)若φB=0，由UAB=φA-φB 得：φA=UAB=200 V，由UBC=φB-φC，得φC=φB-UBC=0-(-300 V)=300 V。
电荷在A点的电势能
EpA=qφA=-3×10-6×200 J=-6×10-4 J
电荷在C点的电势能
EpC=qφC=-3×10-6×300 J=-9×10-4 J。
答案:(1)200 V (2)200 V
-300 V
100 V -9×10-4 J
300 V
-6×10-4 J
【变式训练】(多选)(2014·玉溪高二检测)在静电场中,将一个电子由a点移到b点,电场力做功5eV,下面判断中正确的是( )
势零点的选取有关,电势差是绝对的,与电势零点的选取无关,C
错误;A、B两点间的电势差的关系UAB=-UBA,D正确;电势差习惯
上又称为电压,A正确。
主题二
电势差与静电力做功的关系
【情境探究】在某电场中将电荷q从A点移至B点,电场力做功为 WAB,A、B两点间电势差为UAB。
试结合上述情境讨论: (1)UAB与WAB有什么关系? 提示：电荷q从电场中A点移到B点,由静电力做功与电势能变化的关系可得:WAB=EpA-EpB;由电势能与电势的关系φ= UAB=
φM=UMA=-2V,φN=UNA=-6V,UMN=φM-φN=4V
答案:(1)4V (2)-8V -2V -6V 4V
【变式训练】(多选)下面说法正确的是(
A.电势差又叫电压 B.电势差有正值和负值之分,是矢量
)
C.电势差与电势一样,是相对量,与电势零点的选取有关 D.A、B两点间的电势差是绝对的【解析】选A、D。电势差虽然有正负,但正负号表示大小,不表示方向,电势差不是矢量而是标量,B错误;电势是相对的,与电

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第二章 6导体的电阻

试结合上述现象讨论:
1.下面表格是几种金属导体材料在不同温度下的电阻率。
观察上面表格，回答下列问题：不同材料的导体的电阻率是否
相同？纯金属与合金哪种材料的电阻率大？
提示：从表中可以看出，不同材料的导体的电阻率不同，合金
的电阻率比纯金属的电阻率大。
2.探究电阻率与温度的关系：
演示实验：将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表连接成如图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，发现灯丝加热后欧姆表示数变大了。结合本实验与探究1的表格数据，探究电阻率与温度的关系。
的横截面积最小值是(
L 2LI A. B. R U U 2UL C. D. LI I
)
【解析】选B。输电线的总长为2L，根据电阻定律得 R 由题意知IR≤U，故S≥
1.电阻定律:
长度l 成正比,与它的 (1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的_____
横截面积S 成反比;导体电阻还与构成它的_____ 材料有关。 __________
l (2)公式:______, 电阻率。 S 式中ρ 称为材料的_______ R
2.电阻率: 导电性能强弱的物理量,电阻率越小,材料 (1)意义:反映材料_________ 强。的导电性能越___ 欧姆·米符号:______ Ω ·m 。 (2)单位:_________, 材料和_____ 温度决定。 (3)决定因素:电阻率由导体的_____ 温度的变化而变化。 (4)变化规律:各种材料的电阻率一般都随_____ (5)应用:电阻温度计、标准电阻等。
【解析】选D。电阻率越大,其导电性能越差,A错误;电阻率一
般都随着温度的变化而变化,金属的电阻率随温度升高而增大,B错误;电阻率是材料本身的属性,与导体的电阻、横截面积和长度无关,C错误;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻,D正确。

2014版高中物理《课时讲练通》人教版课件选修3-1 3.1磁现象和磁场

【知识点拨】
地磁场的三个特点 (1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。
(2)地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地球
表面并不平行。 (3)在赤道平面上，到地心等距离的各点，磁场的强弱相等，且方向水平向北。
【探究归纳】 1.地磁的两极与地理的两极并不重合。 2.由于地球的磁极在缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化。
中，从而产生作用力。
2.试总结磁场存在于哪些地方，磁场的基本性质是什么。
提示：综上可知磁体的周围、通电导体的周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体产生力的作用。
3.磁场与电场一样，都是一种物质，为什么说磁场是一种特殊
的物质？【思路分析】磁场的特殊性主要从磁场的基本性质及磁场和通
(4)磁体之间的相互作用是通过磁场产生的，而通电导体之间的作
用力不是通过磁场产生的。( ) )
(5)地球的磁场与条形磁体的磁场相似。(
提示：(1)磁体上两极的磁性最强，叫磁极，所以 (1)错误。 (2)奥斯特实验说明了电可以产生磁，揭示了电和磁之间的联系，所以(2)正确。 (3)磁场不只存在于磁体的周围，在通电导体的周围也存在磁场，所以(3)错误。 (4)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导
4.知道地磁场的特点及对人类生活的影响。
重点：1.知道磁极和电流的周围都存在磁场，磁场是一种特殊的物质。 2.知道地磁场的特点及应用。难点：磁场概念的形成及磁场的基本性质。
一、磁现象 1.磁性铁、___ 钴、___ 镍等物质的性质。物质吸引___ 2.磁体磁性的物体，如磁铁。磁体分为天然磁体和人造磁体。具有_____
物质，虽然看不见、摸不着，但不管磁体周围是否有铁屑，磁场都是客观存在的，所以A、D错误。磁场的基本性质是对放入

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章 2库仑定律

(2)保持电荷间的距离不变,探究作用力与电荷量大小的关系。
【典例1】小明同学要探究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关。他将一个带正电的物体放在A处,然后将挂在绝缘丝线上
带正电的同一小球先后挂在距A点距离逐渐增大的P1、P2、P3处,
小球受力发生偏移的情况分别如图甲、乙、丙所示。请根据实
验现象及相关条件,归纳得出初步结论。
探究影响电荷间相互作用力的因素
【实验探究】如图,O是一带正电的物体,把系在丝线上的带正
电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。利用此装置探究影响电荷间相互作用力的因素。
结合上述实验讨论:
1.在本实验中,电荷间相互作用力的大小与悬线偏离竖直方向的夹角大小有什么关系? 提示：悬线偏离竖直方向的夹角越大,说明二者的相互作用力越大;反之则越小。
于一个无限大的带电平面,因而不能看作点电荷。
(2)把带电体看成点电荷的条件是什么? 提示：当带电体的线度比相互作用的距离小很多时 ,带电体可视为点电荷。 (3)当带电圆盘与电子的距离r→0时,带电圆盘与电子间的作用
力F→∞,这种说法正确吗?
提示：不正确。因为当r→0时,两个带电体已不能看作点电荷,
sin
根据牛顿第三定律,电荷间的斥力F大小相等,沿着水平方向,而与电荷的电荷量无关(但两者一定是带同种性质的电荷),所以C、
D错误。
若α>β,根据上面的分析可以判断:m2>m1,FT2>FT1,
所以A选项正确,B选项错误。
主题二
库仑定律
【情境探究】有一个半径为20cm的带电圆盘,距离圆盘某处有一个电子,试结合上述情境讨论: (1)能否把带电圆盘看作点电荷? 提示：能否把带电圆盘看作点电荷,不能只看大小,要视具体情况而定。若考虑它与10m远处的一个电子的作用力时,完全可以把它看作点电荷;若电子距圆盘只有1mm,这一带电圆盘就相当

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章 9带电粒子在电场中的运动

vy v0 at qUL 。 2 v 0 mdv 0
【知识点睛】带电粒子垂直进入匀强电场中的运动 (1)运动状态分析：带电粒子以初速度v0垂直电场线方向进入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动。 (2)处理方法：类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成
4.√。根据示波管的原理可知,发射电子的灯丝发出的电子在
加速电极间做加速直线运动。
二、选一选
一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是( ) B.匀加速直线运动 D.匀速圆周运动
A.匀速直线运动 C.匀变速曲线运动
提示：选A。一带电粒子在电场中只受电场力作用 ,合力不为零, 一定不会做匀速直线运动,故A不可能;在匀强电场中,粒子可能
【规律方法】关于粒子偏转角及偏移
量的两个重要推论
在图中，设带电粒子质量为m、电荷量为q，以速度v0垂直电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为U1。若粒子飞出电场时偏转角为θ，则
tan vy vx ，式中v y at qU1 l qU1l , v x v 0，代入得tan dm v 0 mv 0 2 d ①
【规律方法】带电粒子在电场中加速问题的处理方法
两个角度内容涉及知识
动力学角度
功能关系角度
应用牛顿第二定功的公式及动能律结合匀变速直定理线运动公式匀强电场可以是匀强电场, 也可以是非匀强电场
选择条件
【典例1】炽热的金属丝可以发射电子,在金属丝和金属板之间加一电压
U=2 500V,发射的电子在真空中加速
qU1l 2 1 2 粒子飞出电场时偏移量y= at 2 2mv 0 2 d
②
(1)若不同的带电粒子由静止经过同一加速电压U0加速后进入

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第二章 4串联电路和并联电路

2.从电势的角度探究0点与1、2、3各点电压之间的关系。
提示：不考虑导线的电阻,1、2、3各点之间没有电势差,具有
相同的电势,因此,0点与1、2、3各点电压相等,即U01=U02=U03。
3.将并联电路中的电阻 R1、R2、R3等效为一个电阻，设阻值
1 1 1 。 R1 R 2 R 3 提示：根据欧姆定律I= U 得：R U1 ,R U2 ,R U3 , 1 2 3 R I1 I2 I3 而 R U 。根据并联电路的电流、电压特点可知，I=I1+I2+I3、 I U U=U1=U2=U3，所以 R U , 等式两边取倒数得： I I1 I2 I3
【解析】选B、C。电阻R1与R2串联，电流相等，由欧姆定律可
知，I1＝
主题二
并联电路的特点
【情境探究】如图所示,三个电阻R1、R2、R3并联在一起,0、1、 2、3是电路中的4个点。
试结合上述现象讨论:
1.从电荷分布的角度,分析流过0、1、2、3各点的电流关系。提示：在并联电路中,要保持电路各处电荷量分布稳定不变,在相同时间内流过干路某横截面的电荷量必须等于流过各支路横截面的电荷量之和,即流过0点的电流等于流过1、2、3三个点电流之和。
【变式训练】(多选)如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1
是( )
A.
U U U1 U B. 1 C. 2 D. R1 R1 R2 R1 R 2 U1 U 2 U ＝＝，故B、C正确，A、D错误。 R1 R 2 R1 R 2
并联。把这两端接入电路,这样的连接方式叫作_____ 二、串联电路和并联电路的电流 I=I1=I2=I3=… 。相等即_____________ 1.串联电路各处的电流_____, I=I1+I2+I3+… 。之和即_____________ 2.并联电路的总电流等于各支路电流_____,

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第二章 9实验：练习使用多用电表

(3)如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,
测量小灯泡两端的电压。 (4)如图乙所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电流挡, 测量通过小灯泡的电流。
3.测电阻: (1)机械调零:使用前若指针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动调零定位螺丝,使指针指零。 (2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在
电源时,一表笔接a,另一表笔应
续”)接b,同时观察指针偏转情况。
(选填“短暂”或“持
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好
值 F.调节欧姆挡的调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上
【解析】第一次测量指针偏转角度太小,阻值大,说明应选更大
倍率挡测量,所以应再选“×1 k”挡。不需要的步骤为D。按
测量步骤应选择的步骤顺序为BAFEC。
答案:×1 k
D
B
A
F
E
C
类型二
黑盒问题
【典例2】(2012·江苏高考)如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。
以判断a、b接点的电阻为5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0Ω,可能的电路图如图:
答案:(1)A
(2)短暂
(3)5.0
电路图见解析
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
一、实验步骤 1.观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。 2.测电压、电流: (1)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第三章阶段复习课

3l 3 tan＝＝ 4l 4
得α＝37°
粒子在磁场b和磁场a中运动的时间分别为
2 90 t b＝ Tb 360 2 90 t a＝ Ta 360
故从P到O所用的最少时间为 t ＝ t a＋ t b＝
53m 。 60qB
(2)由题意及图可知 n(2Racosα＋2Rbcosα)＝ 3l 2 4l 2
2 粒子运动的周期为T
2Rtan
n
【变式训练】如图所示,在坐标系xOy中,第一象限内充满着两
个匀强磁场a和b,OP为分界线,磁场a的磁感应强度为2B,方向垂
直纸面向里;磁场b的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,P点坐标为(4l,3l)。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y 轴负方向射入磁场b,经过一段时间后,粒子恰能经过原点O,不计粒子重力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少?
5
③ ④ ⑤
联立②③④式得r=
R
再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大小为a，由牛顿第二定律
和带电粒子在电场中的受力公式得:qE=ma
⑥
粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，由运动学公式得:r= r=vt
1 2 at 2
⑦ ⑧
式中t是粒子在电场中运动的时间。
阶段复习课第三章
运动电荷
运动电荷(电流)
磁场
Φ =BS
B
F IL
N极
N→S S→N 安培定则
F=ILBsinθ
左手定则
F=qvBsinθ 左手定则
磁场
r mv qB

2014版高中物理《课时讲练通》人教版课件选修3-1 3.2磁感应强度

误；磁感应强度的方向规定为小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极所指的方向，同磁场方向一致，所以B、C错误，D正
确。
探究磁感应强度的大小
1.观察“探究影响通电导线受力的因素”的实验，回答以下几
个问题： (1)实验装置中，通电导线应如何放入磁场中？为什么？提示：通电导线应垂直放入磁场中；只有通电导线与磁场方向垂直时，它所受磁场力的大小才与 IL的乘积成正比，公式 F=BIL才成立。
(2)控制变量法
①将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的垂直。方向_____ 电流大小，通过观察直 ②保持磁场中直导线的长度不变，改变_____
导线摆动角度大小来比较磁场力大小。长度，通过观察直导线摆 ③保持电流不变，改变磁场中直导线_____
动角度大小来比较磁场力大小。
磁场电场
F IL
F q
N极
正电荷平行四边形
【知识点拨】 1.用比值法定义的物理量 (1)物理学中用比值法来定义的物理量很多，例如，物质的密
度、物质的比热容、电容器的电容、导体的电阻等。
(2)上述用比值法来定义的物理量遵循同样的规律，比值与分子、分母所代表的物理量的具体大小无关。因此，不能单纯从
F (2)定义式：B=____ IL 。
特斯拉，简称特，符号__ T ，1 T＝1 N/(A·m)。 (3)单位：_______ 矢量。 (4)矢标性：磁感应强度是_____ 强弱和_____ 方向。 (5)物理意义：描述磁场的_____
【判一判】 (1)磁感应强度方向即小磁针静止时S极所指方向。( (2)磁感应强度方向即该点的磁场方向。(
一、磁感应强度的方向 1．磁感应强度的方向
N极所指方向规定为该点的磁感应强度方向。小磁针静止时，____

《课时讲练通》高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章阶段复习课

qL
qL
【变式训练】如图所示,AB、CD为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相连,测得其间的场强为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经A、B加速后穿过C、D发生偏转,最后打在荧光屏上。已知C、D极板长均为x,荧光屏距C、D右端的距离为L, 问: (1)粒子带正电还是带负电? (2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处? (3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?
则UAAC 、 WCq间AC 的 1电.65势110差085为V： 250 V。
解法2：U AB

WAB q

3 105 6 108
V 500 V，
U BC

WBC q

4.5 105 6 108
V

750
V，
则UAC=UAB+UBC=500 V-750 V=-250 V。答案:-250 V
其中 a qE , t x
mv
由此得到 tan vy Ex , y Ex2
vx 2U
4U
所以粒子打在荧光屏上的位置离O点的距离为
y y Ltan Ex ( x L)。
2U 2
(3)由上述关系式得 vy Ex
所q以，粒子打在屏上时的动能
2mU
为 Ek
二、电场的能的性质描述
1.描述电场的能的性质的物理量是电势、电势差，其公式为
A

EpA q
, UAB

A
B

WAB 。 q
2.电势的高低判断与计算：
(1)根据电场线判断：沿着电场线方向电势降低。这是判断电
势高低最常用、最直观的方法。(注意与场强大小的判断的区

《课时讲练通》高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件第二章 3 欧姆定律

一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电 (纯电
阻电路)。
U 是电阻的定义式，比值表示导体对电流的阻碍作用， I U 常利用的值表示电路的等效电阻。但对给定的导体，不能说 I
(2)R
导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流经导体的电流成反比。即使导体的电阻发生变化，公式 R=
U 仍然适用。 I
I-U 图像。 (3)依据实验数据作出小灯泡的____
一、判一判
1.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小。(
)
2.当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化,但
电压和电流的比值对这段导体来说是恒量。(
)
3.通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。( )
提示：1.×。导体的电阻是导体本身的性质,与通过的电流大
流与电压、电阻的关系。
试结合上述现象分析、讨论: (1)根据下表中的实验数据,作出导体的U-I图像,写出其函数关
系式并说明电压与电流之间的关系。电.2
1.5
0.3
2.0
0.4
2.5
0.5
提示：
根据图线可得:U=kI,U与I成正比。
(2)如图是某同学在“探究导体中的电流与导体两端电压之间
电压表、电流表、___________ 滑动变阻器、学生 1.实验器材:小灯泡、_______ 电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。 2.实验电路如图所示:
3.实验操作: (1)按如图所示连接好电路,开关闭合前,将滑动变阻器滑片滑左端。至最___
电压表、 (2)闭合开关,右移滑片到不同位置,并分别记下_______ 电流表的示数。 _______
小无关。 2.√。对同一段导体,电阻不变,它两端的电压和通过电流的比值为恒量,当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化。 3.√。由欧姆定律知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。

《课时讲练通》高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章 4电势能和电势

【解题指南】解答本题时应明确以下两点: (1)正负电荷所受电场力方向与场强方向的关系; (2)电场力做功与电势能变化的关系。【解析】选B、D。由图可知匀强电场的方向水平向左,故带正电的矿粉受水平向左的电场力作用而落在左侧,A错。在带正电的矿粉下落的过程中,由于受到向左的电场力作用而向左运动, 故电场力对带正电的矿粉做正功,该种矿粉的电势能减小,D正确。对于带负电的矿粉而言,由于受到水平向右的电场力作用而向右运动,在运动过程中电场力对其做正功,电势能减小,C错,B 正确。故B、D选项正确。
2.等势面: (1)定义:电场中_电__势__相同的各点构成的面。 (2)等势面特点。 ①沿同一等势面移动电荷,静电力_不__做__功__。 ②等势面一定和电场线(或电场强度方向)_垂__直__。 (3)等势面的形状如图所示。
一、判一判 1.静电力做正功，电荷的电势能一定增加。( ) 2.电场强度处处相同的区域，电势也处处相同。( ) 3.电势、电势能、电场力做的功都有正负，故它们都是矢量。( ) 4.等势面不是真实存在的。( )
二、选一选下列关于电场性质的说法，正确的是( ) A.电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高 B.电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高 C.电场强度为零的地方，电势一定为零 D.电势为零的地方，电场强度一定为零
提示：选B。负点电荷产生的电场，离点电荷越近，电场线越密，电场强度越大，但电势却越低，故B对，A错；等量同种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处场强为零，但电势却不为零，故C错；等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处场强不为零，但电势为零，故D错。
(4)类比重力势能,讨论如何求电荷在某点的电势能。请举例说明。
提示：重力势能具有相对性,求重力势能时,首先要选取零势能面,故求电势能时也要首先确定零势能面,然后根据WAB=EpAEpB求得。例如,在图甲中,若规定电荷在B点的电势能为零,则电荷在A点的电势能等于WAB,即电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。

《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章 7静电现象的应用

带电量无关。 3.√。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施,通过避雷针尖端放电后,建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击。
二、选一选
对于在电场中处于静电平衡状态的导体,下列分析不正确的是( )
A.导体内部的场强处处为零 B.导体内部没有净电荷,净电荷只能分布在导体的外表面上 C.导体内部场强是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强,其大小为零
动，故导体处于静电平衡是在很短的时间内完成的。带负电小球P产生的电场和导体AB上感应电荷产生的电场叠加的结果会使导体内部各处的合场强总等于零，故选项B错误。M点距小球 P的距离比N点要近，由 E k Q 可知，带负电小球P在M点产生 2 的场强大于在N点产生的场强，而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感应电荷在M点产生的附加电场的场强就大
(2)应用和防止。
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 ①应用:_______ 尽量光滑会减少电能的损失。 ②防止:高压设备中导体的表面_________
2.静电屏蔽: 没有电场,因而金 (1)定义:当金属外壳达到静电平衡时,内部_____ 内部起保护作用,使其_____ 内部不受_________ 外部电场属的外壳会对其_____ 影响的现象。金属壳野外高压线上方还有_____ 两条 (2)应用:电学仪器外面有_______, 导线与大地相连,都是利用静电屏蔽消除外电场的影响。 _____
r
于在N点产生的附加电场的场强，故选项C正确，选项D错误。
【变式训练】如图所示，接地金属球 A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，它到球心的距离为r，该金属球上感应电荷在球心O左侧 R 的B处产生的场强
2
大小等于(
A.k Q Q k R r2 ( )2 2

《课时讲练通》高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第二章阶段复习课

R Rr

1 1 r
，其中P输出指的
R
是电源的输出功率,即外电路的总功率P出;P总指电源的总功率
PE。可见当R增大时,效率增大。当R=r时,即电源有最大输出功率时,其效率仅为50%,因此要把最大输出功率和最大效率区别
开。
(2)求电动机的效率时,P出指的是电动机的输出功率,即输出的机械功率;P总指电动机的总功率,即电动机的输入功率P总=UI。
二、闭合电路的功率
1.几种功率的计算方法:
(1)电源的总功率PE=EI=P出+Pr。
(2)电源的输出功率P出=UI。
①若为纯电阻电路,电源的输出功率还可以用P出=I2R=
U2 R
计算。
②在纯电阻电路中,电源的输出功率随外电阻的变化而变化的
规律:电源的输出功率为 P出

I2R

E2R
R r2
耗的功率最大,其最大值为 Pmax=4ER2 =0.75W。 (2)对固定电阻R1,当电路的电流最大时,其消耗的功率最大, 此时R=0,所以P1=I2R1=R(1E r )2R1=2W。 (3)当r=R外时,电源的输出功率最大,但在本题中外电阻最小为
2Ω,不能满足以上条件,所以当外电阻和内电阻越接近时,即 R答=案0:时见电解源析的输出功率最大P出=I2R1=R(1E r )2R1=2W。
通过电动机的电流: I2=I-I1=(12.6-4.6)A=8.0 A。电动机消耗的热功率:P1=I22R2=8.02×2W=128 W。输送给电动机的电功率: P2=U2I2=87.4×8.0W=699.2 W。故电动机的机械功率: P3=P2-P1=(699.2-128)W=571.2 W。答案:(1)100V (2)571.2 W