2013高二物理课件第14章第十三节 (2)-文档资料

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【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册第十四章恒定电流六、闭合电路欧姆定律(备课资料)

●备课资料一、新型电池干电池、蓄电池的应用已有一百多年的历史，在人类生产和生活中发挥了重要作用.虽然它们的性能在不断提高，但是仍满足不了科学技术飞速发展的需要，因此，近年来的新型电池不断出现.最早出现的干电池以碳粉作正极、锌筒作负极，以浓缩的氯化铵水溶液为电解液，利用它们之间的化学反应供应电能.近年来用得较多的则是“碱性电池”，它改用强碱性物质氢氧化钾或氢氧化钠作电解质，结构也与通常的干电池有所不同（外形没有变化），所以容量比同体积的旧式干电池大出一倍以上.碱性电池常用在小型录音机、照相闪光灯等耗电量大的用电器中.氧化银电池是一种质量小、容量大的电池，大量用在电子表、导弹和人造卫星上，有一种钮扣式氧化银电池，它的正极是氧化银，负极是锌，所以又叫锌银钮扣式电池.用锂作电极可以大大增加电池的容量.把无机锂盐溶解在溶剂中（因为锂能和水发生剧烈的化学反应，所以不能用水），这样就制成了锂电池.锂电池可以做成各种形状，广泛用在移动电话机、照相机、电子手表中.电子手表中的钮扣形锂电池，可以使用十多年，而同体积的碱性电池，只能使用一两年.光电池是一种将光能转化为电能的电池.硅光电池是一种典型的光电池，它的主要部分用硅制成.这种电池性能稳定，使用寿命长，已广泛应用到电子计算器、收音机、玩具等方面，在人造卫星和其他太空仪器上常用硅光电池作电源.目前光电池的成本高，而且能量转换效率较低，这限制了它的应用范围.二、海洋电池每到夜晚，海上航标灯星星般一闪一闪，护卫着来往船只航行的安全.无论夜晚和白天,航标灯成了海上船只安全航行的保障.然而,灯标的电能是会用尽的,在海上重新更换电池或二次充电,绝不是一件容易的事,既耗费人力、物力,又因作业环境艰苦,劳动强度大,并且还存在很大危险,如遇风暴、海啸等特殊情况,海上更换电池的作业就无法进行.迄今为止,海上用电方式主要有两种:一种是一次性电源，如锌锰电池、锌银电池和锂电池等.另一种是二次电源,就是说先充电,再供电的电能源,像铅酸蓄电池、镉镍电池等,它们都需要定期充电,工作量加大,费用必然就高.两种用电方式都会给环境造成污染,破坏海洋资源.随着现代高新技术的发展,人们期待已久的绿色、无污染、长效、稳定可靠的海洋电池终于问世.它利用铝合金作电池的阳极,金属网作阴极,多盐分的海水充当电解质,构成海洋电池的基本结构.阳极铝板与海水中的溶解氧发生化合反应产生电能.有趣的是其反应物恰是无毒、无味、无污染的氢氧化铝,而它又是人们早已熟知的胃药——胃舒平的主要成分.无污染的海洋电池首先受到了科研人员和使用者的肯定.那么,如何在水中提取氧,让其与铝板阳极发生反应,产生我们需要的电能呢?海洋电池以广阔的海水作电解液,是任何电池所无法比拟的.我们知道海水中大约只含有0.5%容积的溶解氧,为了获得这部分氧,科研人员把电池的阴极设计成仿鱼腮的网状结构,以增大表面吸附海水中微量的溶解氧.这些氧在海水电解液的作用下,与铝阳极发生反应,源源不断地产生电能.海洋电池在使用中不需要串联,也就不存在漏电的问题.由于没有承压部件,即使在海水下使用,无论深度变化如何,它也能安然处之.寒冬酷暑,风吹浪击,它都不受影响.更巧的是,海洋电池本身不含电解质和阴极活性物质,不放入海水时,铝阳极在空气中不会被氧化,可以长期储存,随取随用.同时,把电池投入水中便可供电.电池设计的使用周期可达一年以上,免去经常更换电池的工作.即使更换,也只是换上一块铝板.铝板的大小,依照用电设施耗电的需求进行不同容量的组合,大大满足了不同用户的要求.绿色海洋电池不仅资源丰富,而且输出能量高,经济实用,是现代人可望又可求的.海洋电池广泛的应用前景,将使它成为海上用电设施的能源新秀.壮观而深远的大海,它既是海洋电池的巨大材料来源,又是海洋电池施展本领的广阔天地.三、燃料电池在人类百余年的用电历史中,水力、火力和核能这三类发电技术一直稳当地称霸天下.其中,用煤、石油和天然气作为燃料的火力电站,以70%以上的比重而雄居首位.但是当人类设计21世纪的能源工程时,使用和开发洁净的能源成为了首选条件.这不能不让人考虑准备在发电领域的殿堂里摆上第四把交椅,它就是“燃料电池”.因为燃料电池带有电池这两个字,外行人常常会顾名思义地把它和普通的蓄电池混在一块儿.燃料电池确实和普通电池有相似之处.它也有阴极和阳极,也是通过电解质把这两个电极分开.但它和一般电池的最大区别是,燃料电池所使用的是开放式系统,只要能源源不断地供给它作为燃料的化学反应物,比如氢气和氧气,燃料电池就能长期发电.氢氧反应的燃料电池是目前人们应用比较广泛的一种.在20世纪60年代,燃料电池就已经成功地应用于航天技术.往返于太空和地球之间的阿波罗飞船,就安装了这种小巧的装置.进入70年代以后,燃料电池开始向大型化发展.燃料电池是把氢、煤气、天然气或者甲醇等化学能直接变成电能的一种化学电源.它需要化学反应物作为燃料,但不用像火力电站那样必须燃起熊熊炉火,依靠温度和蒸汽来作发电的动力.氢氧燃料电池发电的基本原理是电解水的逆反应.把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散,和电解质发生反应后,放出电子，通过外部负载到达阳极.失去电子的氢离子经过电解液转移到阴极后和氧离子结合产生了纯水,成为发电的副产品.燃料电池的电极是用多孔性特殊材料制成的,这是燃料电池的一项关键技术.它不仅要为气体和电解质提供比较大的接触面,还需要对电池的化学反应起催化作用.传统火力电站的燃料能量大约有70%要消耗在锅炉、气轮发电机这些庞大的成套设备上.而燃料电池则不需要中间的燃烧.它的发电功率是由电池块组合相加而成的.一个4.5 MW实验装置用460块电池拼装起来就行了，发电的效率高达50%以上,建设或扩建这样的电站都很方便.燃料电池将会在21世纪受到人们的广泛重视，主要还是因为燃料电池电站向大气排放的有害物质比起火力电站来,不知要少多少倍.又干净的发电设备，它在野外考察勘探领域都受到人们格外的喜爱.到了21世纪,无论天上地下被称做第四类发电的燃料电池一定会飞速发展,和火力、水力、核能发电并驾齐驱.四、伏打与电池的发明伏打（1745~1827年）是著名的意大利物理学家.他于1745年2月出生在科摩，1774年担任科摩大学预科物理教授，同年他发明了起电盘.1779年又去帕维亚大学担任了物理教授职务.1791年被选为伦敦皇家学会会员.1780年，著名医生伽伐尼在一个偶然的情况下发现，当起电盘放电时，如果用金属解剖刀触动靠近起电盘的蛙腿肌肉，蛙腿便会发生痉挛.这就是第一个伽伐尼电池.但是伽伐尼对此并不理解，他认为青蛙体内产生了“动物电”.伏打对此很感兴趣，经过一番研究，他发现蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所谓特殊的“动物电”是不存在的.伏打指出，伽伐尼实验中连接起来的是两种不同的金属（他称为第一类导体或干导体）和含液体的青蛙肌肉（他称为第二类导体或湿导体）.伏打把不同的金属板浸入一种电解液里，组成了第一个直流电源——伏打电池.他用几个容器盛了盐水，把插在盐水里的铜板、锌板连接起来，电流就产生了.1800年3月20日伏打向伦敦英国皇家学会宣布了这个发现.伏打于1827年3月5日逝世，后人为了纪念他的功绩，将电势差的单位取名为伏特.五、电源外特性曲线延长线的物理意义在电源的两端接上一个外电路电阻R ，若电源电动势为ε，内阻为r ，则电源路端电压U =ε－Ir ，当外电路的电阻R 改变时，电路的电流亦随之改变，路端电压也会改变.用横轴表示电流I ，纵轴表示路端电压U ，U －I 的关系曲线如图2所示.图1 图2在图2中，线段AB 即为电源的外特性曲线，它位于第一象限.线段AB 上的一点,横坐标为I ,纵坐标为U ,U /I 则为外电路的电阻R ;端点A 表示外电路的电阻为0时即短路时的电流和电压,短路时电流最大,为ε/r ,路端电压为0;端点B 则表示了开路时的电流和电压,外电路开路时电流为0,路端电压最大,为ε;线段AB 的斜率为－r ,r 越小,A 点离坐标原点O 越远,当电源内阻r 小到0时,线段AB 则成为平行于横轴的直线,如图2中与横坐标平行的虚线所示.r ≠0时,外接电阻R 越大,电流越小,路端电压越大.至此似乎电源的外特性已讨论清楚,现行教材也是这样讲的.可是我们不仅要问:电源的外特性曲线难道只能在第一象限吗?线段AB 能否延长至二、四象限?如果能,它们的物理意义是什么呢?先讨论第二象限的情况.在第二象限,电流为负,路端电压随电流I 的负增长而增大.首先,电流为负表示什么意思?电流为负表示电流的方向与图1中所标的方向相反.在图1中,外电路只接了一只电阻,电流从电源正极出发,这时电源给外电路提供电能,电源放电.我们知道:电源不仅可以放电,也可以充电,如手机电池、汽车电瓶等都可以充电.充电时,外电路接的是电源,如图3所示.在图3中,略去了电源E 的内阻,电流I =r R E+-ε,电源ε的路端电压U =ε－Ir .当ε＜E 时,I 为负,表明电源ε被充电,若外电阻R 一定,充电电源的电动势E 越高,充电电流I 越大,电源ε的路端电压越高;若E 一定,外电路的电阻R 增大,充电电流变小,路端电压U 降低(注意此时I 为负).当ε＞E 时,I 仍为正,电源ε仍放电,U －I 曲线仍在第一象限.在第四象限,电源的外特性曲线的物理意义又是什么呢?图3 图4在图4中,在电源ε两端接一只电阻R ,再接一个电源E ,两个电源同时供电.I =r R E ++ε,U =ε－Ir =rR rE R +-ε. 可见，当R ε＜rE 时，电源ε的路端电压为负，若R 一定，随着外接电源的电动势E 的升高，电流增大，电源ε的路端电压U 负得越高（电压为负，表示电压极性与图4中所标的参考极性相反）；若E 一定，外电路电阻R 越大，电流越小，路端电压负得越低.当R ε＞rE 时，I 、U 仍为正，U －I 曲线仍在第一象限.综上所述，所讨论的电源外接电阻时该电源放电；外接电源时该所讨论的电源可充电也可放电.不管外接电路是电阻还是电源，所讨论电源的路端电压U 与电流I 的关系均为U =ε－Ir ,U －I 曲线为一条直线.外接纯电阻R 时U －I 曲线在第一象限，随着R 改变，U 随I 的增大而减小，电源放电；在第二象限，外接一电源和电阻，所讨论的电源被充电，路端电压U 随充电电流I 增大而升高；在第四象限，外接电源和电阻，两电源同时供电，所研究的电源的路端电压可能为负.六、电源输出功率最大的讨论在讨论求解电源的输出功率时，学生容易直接用到当外电阻等于内电阻时电源输出功率最大.这个结论一定成立吗？举例说明如下：［例1］有四个电源分别为：A.电动势E 1=4 V ，内阻r 1=1 Ω;B.电动势E 2=4 V ；内阻r 2=1.5 Ω，C.电动势E 3=4 V ，内阻r 3=2 Ω；D.电动势E 4=4 V ，内阻r 4=2.5 Ω.现有一个阻值为R =2 Ω的电阻，分别接在上述四个电源上，则接在哪一个电源上时，电源输出的功率最大呢？甲同学认为：应接C.乙同学认为:应接A.你认为呢?为什么?我们先暂不看结果,还是先分析一下这个结论是怎样得出的.如图5所示,电源电动势为E ,内阻为r ,外电路为一变阻器R (R ＞r ),当外电阻R 取何值时,电源的输出功率最大?图5解析:电源输出功率P sc =I 2R .而I =r R E +,所以P sc =(r R E +)2R =22)(R rR E +.由此可得结论:当R =r 时,电源输出功率有最大值P sc max =rE 42. 特别注意,上述结论成立的条件是:内电路一定,而只有外电路(且为纯电阻电路)发生变化时才成立.对于一个结论要注意到适用条件.上述例1中是外电阻一定,而内电路不同,因此不能乱用结论.只有通过R 的电流最大时,外电路消耗的功率才最大,故乙的选择才是正确的.［例2］如图6所示,电源电动势E =24 V,内电阻r =4 Ω,M 为电动机,额定电压为6 V,线圈电阻R ′=0.5 Ω,滑动变阻器R 的最大值为25 Ω,求:当变阻器接入电路的电阻为何值时,电源输出的功率最大且电动机能正常工作,电源输出功率最大为多少?电动机输出功率为多少?图6解:电动机是非纯电阻电路,不能认为变阻器取3.5 Ω时,电源输出功率最大,这是因为 R ′只是电动机的发热电阻,而电流做功的有效电阻不是0.5 Ω.电源输出的功率P sc =IE －I 2r =24I －4I 2=－(2I －6)2+36.所以当I =3 A 时,电源输出功率最大P sc max =36 W.而电动机额定电压U =6 V,则R 和r 共分得电压U ′=(24－6) V=18 V;而I =418+=+'R r R U ,所以R =2 Ω. 对电动机:输出功率P sc ′=UI －I 2R ′=(6×3－32×0.5) W=13.5 W.此例说明,对非纯电阻电路结论不可用.应根据实际情况另找途径.［例3］如图7所示,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10∶1,原线圈接在交流电源上,其电动势表达式e =2202sin100πt V,内阻r =10 Ω,副线圈接电阻值为R 的用电器.求:当R 为何值时,电源输出功率最大?最大值是多少?(编者按,本例是变压的阻抗变换,以达到与电源匹配，取得最大功率输出,详见赵凯华编《电磁学》一书)图7解:理想变压器不消耗能量,当原线圈负载为R 1=r 时,电源输出功率最大.原线圈两端电压U 1=E /2,而E =220 V,故U 1=110 V.副线圈两端电压U 2=V 111011112==U U n n ; 变压器输入端功率P 1=I 1U 1=rU 21=1210 W; 输出端功率P 2=P 1=R U 22,所以R =1210112Ω=0.1Ω. 故当R =0.1 Ω时,电源输出功率最大为1210 W.上述结论,在满足条件时可适当推广,如下例.［例4］如图8所示,电源电动势E =12 V,内阻r =4 Ω,定值电阻R =2 Ω,当可变电阻R ′取何值时,它消耗的功率最大,最大值是多少?图8解析:把定值电阻R 等效在电源内部,即视r ′=r +R =6 Ω,当R ′=r ′=6 Ω时,R ′消耗的功率最大,其最大值为:P m =6412422⨯='r E W=6 W.。

高中物理人教版高二选修3-4(课件)第十四章_电磁波_3

[再判断] 1．当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现谐振现象．(√) 2．收音机能够直接接收声波．(×) 3．要使电视机的屏幕上出现图象，必须将电视机接收到的无线电信号解调．(√)
[后思考] 1．无线电波和可见光都是电磁波，为什么无线电波很容易绕过障碍物继续传播，而可见光不能绕过障碍物？【提示】无线电波的波长比较长，而可见光的波长很短(4×10－7～7.7×10 －7m)，无线电波很容易发生明显的衍射现象，而可见光则不易发生明显的衍射现象． 2．调谐电路能进行调谐的基本原理是什么？【提示】调谐电路能进行调谐的基本原理是电谐振，即让接收电磁波的频率和被接收电磁波的频率相同．
知识点
一
学
3 电磁波的发射和接收
业分
层
测
评
知
识
点
二
学习目标 1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程．知道无线电通信的基本原理．(重点) 2．能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念．(难点) 3．能结合生活实际，说出无线电通信在生活中] 1．发射电磁波的振荡电路的特点 (1)要有__足__够__高__的振荡频率：频率_越__高___，发射电磁波的本领越大． (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用__开__放__电路．
【解析】信息(声音或图象等)转化为电信号后，往往由于信号频率低不能直接用来发射，需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上，这就是调制．
【答案】调制
无线电波的发射及相关问题 1．无线电波的发射：由振荡器(常用 LC 振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去． 2．一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号，都采用调幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波．低频信号类比成货物，高频波类比成运载工具，调制的过程类比成将货物装载到运载工具上．

高二物理人教版3-4课件：第十四章电磁波本章整合

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专题一
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2.两个过程
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专题一
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电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程,当电容器的电荷量增加时为充电过程,这个过程中电路的电流减小;电荷量减少时为放电过程,这个过程中电路的电流增大,变化如图所示。在任意两个过程的分界点对应的时刻,各物理量取特殊值( 零或最大值)。
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2.电磁波和机械波的区别 (1)二者本质不同。电磁波是电磁场的传播,机械波是质点机械振动的传播。 (2)传播机理不同。电磁波的传播机理是电磁场交替感应,机械波的传播机理是质点间的机械作用。 (3)电磁波传播不需要介质,而机械波传播需要介质。 (4)电磁波是横波。机械波既有横波又有纵波,甚至有的机械波同时有横波和纵波,例如地震波。
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解析:由图象知 t=0 时,电容器开始放电,又 M 极板带正电,结合 i t 图象可知,电流以逆时针方向为正方向,因此这段时间内,电流为负,且正在减小, 符合条件的只有图象中的 cd 段,故只有 D 正确。答案:D
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专题二电磁波和机械波的比较
电磁波与机械波都是波,但又各有自己的特点,如能正确比较电磁波和机械波的异同,就能全面、透彻理解这两个知识点。 1.电磁波和机械波的共同点 (1)二者都能发生干涉和衍射。 (2)介质决定二者的传播速度。 (3)二者在不同介质中传播时频率不变。
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麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场
麦克斯韦预言了电磁波的存在,提出了光的电磁说电磁波电磁波的发现电磁波电磁场:变化的电场和变化的磁场不可分割电磁波:电磁场由近及远向外传播,是横波赫兹实验电磁波的传播速度等于光速证实了麦克斯韦关于光的电磁理论

【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册第十四章恒定电流二、电阻定律、电阻率(第一课时)

第二节电阻定律电阻率●本节教材分析本节的电阻定律是这一章的基本规律之一，它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系.教材对电阻定律的讲述，从学生的实际出发，在学生初中已有的定性认识的基础上，通过实验，引入电阻率的概念，得出电阻定律.同时，还介绍了电阻率与温度的关系.因此，做好教材安排的实验，是顺利完成这一教学任务的关键.电阻率是一个反映材料导电性能的物理量.各种材料的电阻率都随温度而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大；半导体的电阻率随温度的升高而减小；超导体的电阻率在温度降到转变温度时突然变为零.根据金属的电阻率随温度变化制成了电阻温度计.●教学目标一、知识目标1.理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算.2.了解电阻率与温度的关系.二、能力目标1.培养学生通过控制变量，利用实验抽象概括出物理规律的能力.2.培养学生应用物理知识解决实际问题的能力.三、德育目标通过电阻温度计的教学，培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质.●教学重点1.电阻定律.2.利用电阻定律进行有关的分析和计算.●教学难点利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点.●教学方法实验法、分析法●教学用具实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课［师］同学们在初中学过，电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小决定于哪些因素？其定性关系是什么？［生］导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料.同种材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大.［师］同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系，这节课让我们用实验定量地研究这个问题——电阻定律电阻率二、新课教学［师］介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.（1）L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线（镍铬丝）（2）L2、L3为长度相同、材料相同但横截面积不同的合金导线（镍铬丝）（3）L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线（L3为镍铬丝，L4为康铜丝）［演示］电阻与导体长度、横截面积的定量关系.（1）按下图连接成电路.（2）研究导体电阻与导体长度的定量关系.［师］将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同并测出电流.比较通过L1、L2电流的不同，得出导线电阻与导线长度的定量关系.［生］从实验知道，电流与导线的长度成反比.根据欧姆定律，在电压相同的条件下，导线中的电流与它的电阻成反比.经过分析推理可知，在导线材料、横截面积相同的条件下，导线的电阻与导线的长度成正比.（3）研究导体电阻与导体横截面积的定量关系.［师］将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同并测出电流.比较通过L2、L3电流的不同，得出导线电阻与导线横截面积的定量关系.［生］从实验知道，电流与导线的横截面积成正比.而在电压相同的条件下，电流与电阻成反比，经过分析推理可知，在导线的长度和材料相同的条件下，导线的电阻与横截面积成反比.（4）研究导体的电阻与导体材料的关系.［师］将与A、B连接的导线分别接在L3、L4两端，重做以上实验.［生］从实验知道，电流与导体的材料有关.经过分析推理，导线的电阻与导线的材料性质有关.师生共同活动：概括归纳出电阻定律.（1）电阻定律的内容：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比.这就是电阻定律.（2）电阻定律的公式：lR=ρS［师］介绍比例常数ρ.（1）比例常数ρ跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率.（2）电阻率的物理意义：材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为 1 m、横截面积为1 m2的导体电阻.（3）电阻率的单位：在国际单位制中，R的单位是Ω，l的单位是m，S的单位是m2，所以ρ的单位是Ω·m.［投影］几种导体材料在20 ℃时的电阻率.锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰.镍铜合金：54%铜，46%镍.镍铬合金：67.5%镍，15%铬，16%铁，1.5%锰.［师］从上表可知，金属与合金哪种材料的电阻率大？［生］从表中可以看出，合金的电阻率大.［师］制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？［生］制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做.制造线绕电阻时应选择电阻率大的合金来制作.［师］各种材料的电阻率都随温度而变化.金属的电阻率跟温度有什么关系呢？［演示］研究金属的电阻率跟温度的关系.将日光灯灯丝（额定功率为8 W）与演示用欧姆表调零后连接成上图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，欧姆表示数的变化情况，说明了什么道理？［生］当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属的电阻随温度的升高而增大，或金属的电阻率随温度的升高而增大.［师］介绍电阻温度计的主要构造、工作原理.（1）工作原理：电阻温度计是利用金属的电阻随温度变化制成的.（2）主要构造：指示仪表、连接导线、热电阻（铂）.请同学们思考：锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，怎样利用它们的这种性质？［生］利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻.［师］有些材料的电阻率随温度的升高而减小，下节课学习这部分内容.三、小结本节课主要学习了以下几个问题：l.1.电阻定律R=ρS2.电阻率是反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变：金属的电阻率随温度的升高而增大；半导体材料的电阻率随温度的升高而减小；而某些合金的电阻率随温度变化极小.四、作业1.练习二（1）、（2）、（3）、（4）2.查阅资料，了解滑动变阻器的两种连接方法：分压式接法和限流式接法.3.预习“测定金属的电阻率”分组实验. 五、板书设计六、本节优化训练设计1.一只“220 V 、100 W ”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是A.小于484 ΩB.大于484 ΩC.等于484ΩD.无法确定2.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d ，电阻是R ，把它拉制成直径为10d的均匀细丝后，它的电阻变为A.10000 RB.R /10000C.100 RD.R /1003.一个标有“220 V 、60 W ”的白炽灯泡，加上的电压U 由0逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示，在图中所给的四个图线中，肯定不符合实际的是4.在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达到5.6 μA 时，每秒钟从电子枪发射的电子数目有多少？电流的方向如何？5.现有半球形导体材料，接成左下图所示两种形式，则两种接法的电阻之比R a ∶R b =_______6.在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数为10 V ，电流表的示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远？如右上图所示.参考答案：1.A2.A3.ACD4.3.5×1013个，电流方向与电子运动的方向相反. 5.1∶4解析：将半球形导体可再等分成两块41球形材料，假设每41球形材料相当于用同种材料制成的长为球半径r 、截面积为S 的电阻R ，则图（a ）中的连接方式相当于长为r ，面积为2S 的等效电阻，故R a =ρ2212RS r S r ==ρ；图（b ）中的连接方式相当于长为2r ，面积为S 的等效电阻，故R b =ρSrS r ρ22==2R R a ∶R b =1∶46.12.5 km解析：设发生短路处距离A 处有x m ，据题意知，A 、B 两地间的距离l =40 km ，电压表的示数U =10 V ，电流表的示数I =40 mA=40×10－3A,R 总=800 Ω.根据欧姆定律I =RU可得：A 端到短路处的两根输电线的电阻R x R x =3104010-⨯=I U Ω=250 Ω ①根据电阻定律可知：R x =ρSx 2 ② A 、B 两地输电线的电阻为R 总，R 总=ρSl 2 ③由②/③得lxR R x =总解得x =800250=l R R x 总×40 km=12.5 km。

13-2 全反射

第十三章
第二节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
学习目标定位
第十三章
第二节
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※
知道光疏介质，光密介质、全反射、临界角的概念能判断是否发生全反射，能计算有关问题，并能解释全反射现象了解全反射现象的应用
※※ ※
第十三章
第二节
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(哈尔滨高二检测)光导纤维的结构如图所示。其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是( )
第十三章
第二节
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A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
在海面平静的日子，站在海边有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立、街道棋布、山峦重叠等景象，这就是“海市蜃楼”。这种现象是怎样形成的呢？
第十三章
第二节
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解析：当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图 1 所示，下层的折射率较大。远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象。
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第二节
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2013高二物理课件第14章第二节

三、滑动变阻器的两种用法 1．限流接法(如图 14－2－1) 负载 RL 上的电压变化范围：RLR＋LR0U≤UL≤U；
负载 RL 上的电流变化范围：RL＋U R0≤IL≤RUL.
图14－2－1
图14－2－2
2．分压接法(如图 14－2－2) 负载 RL 上的电压变化范围：0≤UL≤U；负载 RL 上的电流变化范围：0≤IL≤RUL. 3．两种接法的比较分压电路电压调节范围大，且电压、电流可从零
开始连续调节；限流电路消耗电功率较小，且结
构连接简单．
4．选择限流、分压接法的依据 (1)当电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路； (2)当用电器的电阻远大于滑动变阻器的全阻值，且实验要求电压(电流)变化范围较大时，必须选用分压电路；
(3)要求电路中某部分电路的电压从零开始可连续
图 14－2－4
解析：选 D.设电阻板厚度为 d，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体长为 L2，横截面积为 L1d，根据电阻定律：RⅠⅡ＝ρSl ＝ρLL12d；同理，RⅢⅣ＝ρSl′′＝
ρLL21d.所以 RⅠⅡ∶RⅢⅣ＝L22∶L21.
类型三滑动变阻器的原理和应用例3 如图14－2－5所示为滑动变阻器的原理示
类型二电阻定律的应用
例2 A、B两根完全相同的金属裸导体，如果把导体A均匀拉长到原来的2倍，导体B对折后结合起来，然后分别加上相同的电压，求： (1)它们的电阻RA∶RB之比为________． (2)相同时间内通过导体横截面的电荷量QA∶QB之比为________．
【解析】如一根导体体积不变，当均匀拉长为原来 2 倍时，横面积则为原来的12.设 A、B 导体原长为 L，截面积为 S. 则 RA＝ρS2/L2＝4ρL/S；RB＝ρL2/S2＝14ρSL，则 RA∶ RB＝16∶1.

【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册第十四章恒定电流五、电功和电功率(第一课时)

第五节电功和电功率●本节教材分析本节内容是在学生初中所学知识的基础上，用“能”的观点进一步深化并拓宽对电功、电功率的理解，这是本节内容的重点.教材还讲述了电功率和热功率的区别和联系，这是本节内容的难点.与初中相比，教材注重了概念的建立与公式的推导.在推导电功的计算公式时，用了等效的方法.应当注意说明，在时间t内，只是相当于把电荷q由电路的一端移动到另一端，这跟把电荷q直接由一端移动到另一端效果是一样的，即所做的功相同.教材在讲述电场力对自由电荷做功的实质时，用了类比的方法.把电荷在真空电场中的运动与物体在真空中的自由下落作类比；把电荷在电阻元件中的定向移动与物体在粘滞性较大的液体中匀速下落作类比.●教学目标一、知识目标1理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算.2.理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算.3.知道电功率和热功率的区别和联系.4.知道电场力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程.二、能力目标1.通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力.2.通过介绍用电器的额定电压、额定功率，使学生明白：选择用电器时一定要注意它的额定电压.从而培养学生学以致用的能力.三、德育目标通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育.●教学重点电功、电功率的概念、公式.●教学难点电功率和热功率的区别和联系.●教学方法等效法、类比法、比较法、实验法.●教学用具灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课［师］用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况 .［生甲］电灯将电能转化为内能和光能.［生乙］电炉将电能转化为内能.［生丙］电动机把电能转化为机械能.［生丁］电解槽将电能转化为化学能.［师］用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程.电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识 .（板书课题）二、新课教学 1.电功和电功率［师］请同学们思考下列问题： (1)电场力的功的定义式是什么? (2)电流的定义式是什么?［生甲］电场力的功的定义式W =qU .［生乙］电流的定义式I =tq . ［投影］如图所示，一段电路两端的电压为U ，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I .［师］在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 是多少? ［生］在时间t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q =It . ［师］这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端.在这个过程中，电场力做了多少功？［生］在这一过程中，电场力做的功W =qU =UIt .［师］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.写成公式为：W =UIt .该公式用语言如何表述？［生］电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积.［师］请同学们说出电功的单位有哪些？［生甲］在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. ［生乙］电功的常用单位是千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h. ［师］1 kW ·h 的物理意义是什么？1 kW ·h 等于多少焦？［生甲］1 kW ·h 表示功率为1 kW 的用电器正常工作1 h 所消耗的电能.［生乙］1 kW ·h=1000 W ×3600 s=3.6×106J［说明］使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J.［师］在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同.例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功.电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念.接下来我们研究电功率.请同学们阅读教材P 157电功率部分，并回答下列问题. ［问题1］电功率的定义是什么?［生］电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位时间内电流所做的功叫做电功率，用字母P 表示.［问题2］电功率的定义式是什么?［生］电功率P =tW=UI ［问题3］电功率的单位有哪些?［生］在国际单位制中，电功率的单位是瓦（W ），比瓦大的单位有千瓦（kW).1 kW=103W［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同.电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少.［师］在力学中讲功率时,有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢？［生甲］利用P =tW计算出的功率是时间t 内的平均功率. ［生乙］利用P =UI 计算时，若U 是某一时刻的电压，I 是这一时刻的电流，则P =UI 是该时刻的瞬时功率.［师］为什么课本没提到这一点呢？［生］这一章我们研究的是恒定电流.用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U 和I 的乘积P 不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了.［说明］利用电功率的公式P =UI 计算时，电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，电功率P 的单位就是W.［演示］研究小灯泡在不同电压下工作的实际功率.取一个“36 V ，18 W ”的灯泡，把它接在如图所示的电路中，改变滑动变阻器滑片的位置，分别观察灯泡在下述条件下的发光情况，并记下电流表的示数，计算出灯泡的实际功率.（1）当电压表的读数U =36 V 时；（2）当电压表的读数U =24 V 时；（3）当电压表的读数U =40 V 时. ［实验结果］（1）当U =36 V 时，I =0.5 A,P 实=18 W ，灯泡正常发光. （2）当U =24 V 时，I =0.33 A,P 实=8.0 W ，灯泡发光暗淡. （3）当U =40 V 时，I =0.56 A,P 实=22.4 W ，灯泡发光强烈.［师］请同学们观察灯泡的铭牌，说明“36 V ，18 W ”的物理意义. ［生］“36 V ”表示灯泡的额定电压；“18 W ”表示灯泡的额定功率. ［师］灯泡在电路中实际消耗的功率一定等于额定功率吗？［生］不一定.只有加在小灯泡两端的电压为额定电压时，小灯泡消耗的功率才等于额定功率.［师］选择用电器时，要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作.实际电压偏低，用电器消耗的功率低，不能正常工作.实际电压偏高，长期使用会影响用电器的寿命，还可能烧坏用电器.2.电功率和热功率［师］请同学们阅读教材P 157电功率和热功率，了解电场力对电荷做功的实质. ［生甲］电场力对电荷做功的过程，实际上是电能转变成其他形式能量的过程.［生乙］在真空中，电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少，电荷的动能增加，减少的电势能转化成动能.这个过程可以用“物体在真空中的自由下落”作类比.物体在真空中下落时，物体的重力势能减少，物体的动能增加，减少的重力势能转化成动能.［生丙］在电阻元件中电能的转化情况与真空中有所不同.在金属导体中，除了自由电子外，还有金属正离子.在电场力的作用下，做加速定向移动的自由电子要频繁地与金属正离子发生碰撞，并把定向移动的动能传给离子，使离子的热运动加剧，将电能完全转化成内．．．．．．．．能．，于是导体发热. 这可以用“物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时”作类比.物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时，重力势能通过克服液体阻力做功而转化为内能.［师］同学们的回答很好.设在一段电路中，只有纯电阻元件，其电阻为R ，通过的电流为I ，试计算在时间t 内电流通过此电阻产生的热量Q .［生］求解热量Q .解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U =IR在时间t 内电场力对电阻元件所做的功为W =UIt =I 2Rt由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W 将全部转化为内能Q .产生的热量为Q =I 2Rt［师］Q =I 2Rt 这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，因此叫焦耳定律.同学们在初中已经学过了.请同学们继续阅读教材P 158内容，并回答下列问题. ［问题1］什么叫热功率？［生］单位时间内发热的功率叫做热功率. ［问题2］热功率的定义式和单位分别是什么？［生］定义式P 热=tQ =I 2R ，其单位是W. ［演示］研究电功率和热功率的区别和联系.取一个玩具小电机，其内阻R =1.0 Ω，把它接在如图所示的电路中.（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转.调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V ，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率并加以比较.（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V(此电压为小电机的额定电压)，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率并加以比较.［实验结果］（1）电机不转时，U =0.50 V ， I =0.50 A ，P 电=UI =0.50×0.50 W=0.25 W P 热=I 2R =0.502×1.0 W=0.25 W P 电=P 热（2）电机转动时，U =2.0 V,I =0.40 A, P 电=UI =2.0×0.40 W=0.80 W P 热=I 2R =0.402×1.0 W=0.16 W P 电＞P 热［师］请同学们分组讨论上述实验结果，比较电功率与热功率的区别和联系. （1）电功率与热功率的区别电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U 和通过的电流I 的乘积.热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I 2和电阻R 的乘积.（2）电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等.即P 热=P 电［指出］上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻. 若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能.这时电功率大于热功率，即P 电＞P 热.［指出］上述实验中，电机转动时电机消耗的电功率其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P 电＞P 热.［投影］如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =0.6 Ω,R =10 Ω,U =160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？解析：（1）设电动机两端的电压为U 1，电阻R 两端的电压为U 2，则U 1=110 V ，U 2=U －U 1=（160－110）V=50 V通过电动机的电流为I ，则I =10502 R U A=5 A（2）输入到电功机的电功率P 电=U 1I =110×5 W=550 W（3）在电动机中发热的功率P 热=I 2r =52×0.6 W=15 W（4）电动机工作1 h 所产生的热量Q =I 2rt =52×0.6×3600 J=54000 J说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻.通过计算发现，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率.三、小结本节课主要学习了以下几个问题：1.在一段电路中电流所做的功叫做电功.其数值等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积.即W =UIt .2.单位时间内电流所做的功叫做电功率.一段电路上的电功率P 等于这段电路两端的电压U 和电路中的电流I 的乘积.即P =UI .3.单位时间内发热的功率叫做热功率.即P 热=I 2R .4.只有在纯电阻电路中，P 热=P 电；在非纯电阻电路中，P 电＞P 热. 四、作业 1.练习三、（1）、（3）、（4）、（5） 2.复习本节内容. 五、板书设计六、本节优化训练设计1.如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为m =50 kg ，电源供电电压为110 V ，不计各处摩擦，当电动机以v =0.9 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流是5 A ，则电动机线圈的电阻是多少？（g 取10 m/s 2）2.把家用电炉的电热丝剪去一小段后继续使用，则在同样的时间内A.由Q =I 2Rt 可知，电炉的发热量减少 B.由Q =UIt 可知，电炉的发热量不变C.由Q =t RU 2可知，电炉的发热量增加D.无法确定3.如图所示，滑动变阻器R 1的最大阻值为200 Ω，电阻R 2=200 Ω，电路电压U AB =8 V ，试分别计算开关S 断开和闭合两种情况下，移动滑动片，R 2两端获得功率的范围.4.一个标有“220 V ，40 W ”的电灯正常工作时，通过灯丝的电流是多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110 V 的电路上，它的实际功率是多大？参考答案： 1.4 Ω 解析：据能的转化和守恒定律可知，电动机的电功率等于电动机的热功率与机械功率之和.设电动机线圈的电阻为R ，则UI =I 2R +mgv解得R =2259.010505110⨯⨯-⨯=-I mgv UI Ω=4Ω 2.C 解析：因家用电器的工作电压就是照明电路的电压，这个电压为恒值，据Q =t RU 2可知，由于电阻R 减小，导致电炉的发热量增大.3.（1）当S 断开时，0.08 W ≤P ≤0.32 W （2）当S 闭合时，0≤P ≤0.32 W 解析：（1）当S 断开时，R 1起限流作用，当滑片位于R 1的最上端时，R 2上的电压最大，U max =U AB =8 V,此时电阻R 2上消耗的功率最大，P max = W 0.32 W 2008222max ==R U 当滑片位于R 1的最下端时，R 2的电压最小，U min =21U AB =4 V ，此时电阻R 2上消耗的功率最小，P min = W 0.08 W 2004222min ==R U (2)当S 闭合时，R 1起分压作用，当滑片位于R 1的最上端时，R 2上的电压最大，U max =U AB =8 V,此时R 2的功率最大，P max = W 0.32 W 2008222max ==R U 当滑片移到R 1的最下端时，R 2上的电压最小，U min =0,此时R 2的功率最小，P min =0.4.0.182 A ，10 W 解析：据P =UI 可知I =22040=U P A=0.182 A 灯泡的电阻R =4022022=额额P U Ω=1210 Ω实际功率P =1210110221 R U W=10 W。

2013高二物理课件第14章第十三节-文档资料

【解析】测电阻应选择多用电表的欧姆挡．红表
笔应插入“＋”接线孔，黑表笔插入“－”接线
孔．光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，故
θ<θ′. 测试后应将开关置于 OFF 挡或交流电压最
高挡．
【答案】(1)欧姆 (2) ＋－ (3) < (4) OFF或交
流电压最高
温控传感器的应用图14－13－7为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图． (1)为了通过测量得到如图所示I－U关系的完整曲线，在如图14－13－8甲、乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由： _______________________________________ _________________________________. (电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)
(4)将所测数据填入下表中．光照强度 R/Ω 强中弱
3．光电计数器数字变化的观察将钩码放在纸带上，如图14－13－1所示．拖动纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化．
核心要点突破
一、数据处理
1．热敏电阻特性实验：根据测得的温度与阻值分
析热敏电阻的阻值随温度升高而变化的特点；
2．光敏电阻特性实验：根据测得的阻值分析光敏
电阻的阻值随光照条件改变而变化的规律．
二、注意事项 1．在做热敏实验时，加开水后要等一会再测阻值，以使电阻温度与水温相同，并同时读出水温． 2．可用图象描出电阻随温度的变化图线来分析其规律． 3．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少． 4．光电计数器是比较精密的仪器，使用过程中应轻拿轻放，严格按操作要求进行．

高二物理(人教大纲版)第二册第十四章恒定电流一、欧姆定律(第一课时)

高二物理（人教大纲版）第二册第十四章恒定电流一、欧姆定律(第一课时)●教学目标一、知识目标1、知道电荷的定向移动形成电流，理解导体中产生电流的条件：导体两端有电压、2、理解电流的概念和定义式I=q/t，并能进行有关的计算、知道公式I=nqvS，但不要求用此公式计算、3、知道什么是电阻及电阻的单位、4、理解欧姆定律并能用来解决有关电路的问题、5、知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件、二、能力目标1、培养学生运用数学图象处理物理问题的能力，培养学生运用数学进行逻辑推理的能力、2、通过阅读教材中的阅读材料“自由电子定向移动的速率”，培养学生处理信息、获取新知识的能力、3、培养学生抽象和概括、分析和综合等思维能力以及科学的语言文字表达能力、三、德育目标1、通过介绍“欧姆和欧姆定律”的建立，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格、2、通过导体中产生电流的条件讲解，培养学生辩证唯物主义思想（内因和外因的辩证关系）、●教学重点1、电流的概念及定义式、2、欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题、3、导体的伏安特性曲线、●教学难点公式I=nqvS的推导和理解是本节课的教学难点之一，另外伏安特性曲线的物理意义也是本节课的难点、●课时安排1课时●教学方法启发、设问、探讨、讲练结合、●教学用具晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、多媒体电脑、自制课件、投影仪、●教学过程一、引入新课同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识，今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识、二、新课教学1、电流［师］请同学们思考，电流是如何形成的？［生］自由电荷的定向移动形成电流、［师］形成电流的内部条件是什么？［生］形成电流的内部条件是导体内部有能够自由移动的电荷，即自由电荷、［师］金属导体中的自由电荷是什么？电解质溶液中的自由电荷是什么？这些自由电荷的定向移动都能形成电流吗？［生］金属导体中的自由电荷是自由电子，电解质溶液中的自由电荷是正、负离子，这些自由电荷的定向移动都能形成电流、［师］导体中产生电流的外部条件是什么？［生］导体两端有电压、［师］为什么导体两端有电压，导体中就会产生电流呢？下面我们用电场的观点加以分析、（1）利用CAI课件模拟导体中自由电荷的无规则运动、在通常情况下，导体中大量的自由电荷就像气体中的分子一样，不停地做无规则的热运动、自由电荷向各个方向运动的机会相等，因而对导体的任一横截面在一段时间内从两侧穿过截面的自由电荷大致相等、从宏观上看，导体中的自由电荷没有定向移动，所以导体中没有电流、（2）利用CAI课件模拟金属导体中产生的电流、当金属导体两端有电压时，导体中就有电场存在、导体中的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线的方向发生定向移动，形成电流、（3）利用CAI课件模拟电解质溶液中产生的电流、当电解质溶液两端有电压时，溶液中就有电场存在，溶液中的正离子在电场力的作用下，由高电势处向低电势处定向移动，溶液中的负离子在电场力的作用下，由低电势处向高电势处定向移动，形成电流、［师］电流的方向是如何规定的？［生］物理上规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向、［师］在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向有什么关系？在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向有什么关系？［生］前者相反，后者相同、［师］电流不仅有方向，而且有强弱，电流的强弱用电流这个物理量来表示、电流是如何定义的？［生］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的比值称为电流、用I表示电流、［师］电流的定义式是什么？［生］I=［师］电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？［生］电流的单位有：安（A）、毫安（mA）、微安（μA）、它们之间的关系为：1 mA=10－3A1μA=10－6 A［师］1 A的物理意义是什么？［生］如果在1 s 内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是1A、即1 A=1 C/s、在单位时间内，在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C［师］图15－3中的AD表示粗细均匀的一段导体，两端加以一定的电压、设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v、设想在导体中取两个横截面B和C，它们之间的距离在数值上等于v、这样，在单位时间内，在横截面B和C 之间的自由电荷将全部通过横截面C、想一想，为什么？设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q,单位时间内通过横截面C的电荷量是多少？相信你能求出导体中电流I 的表达式：I=nqvS［生］在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C，否则电荷便会集聚，不是恒定电流了、单位时间内通过横截面C的电荷量为Q=nvSq、据电流的定义式：I==nqvS：［师］在实际中，测量电流的仪器是什么？［生］电流表、［师］介绍直流和恒定电流、方向不随时间而改变的电流叫做直流、方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流、2、欧姆定律电阻［师］既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？［投影］电路图、请同学们思考如何利用该电路来研究导体AB中的电流跟导体两端电压的关系？［生］合上电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压分别为0、2、0 V、4、0 V、6、0 V、8、0 V，记下不同电压下电流表的读数，然后通过分析实验数据，得出导体中的电流跟导体两端电压的关系、［师］在一次实验中得到如下实验数据、同学们如何分析在这次实验中得到的数据呢？U/V02、04、06、08、0I/A01、94、05、87、9［生］用图象法、在直角坐标系中，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，根据实验数据在坐标纸上描出相应的点、根据这些点是否在一条直线上来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系、［师］请一位同学上黑板作IU图线叫做导体的伏安特性曲线、如图所示是金属导体的伏安特性曲线、［讨论］在IU图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数、即k=tanθ=、图线的斜率越大，电阻越小、［师］伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件、［演示］用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路，改变电压和电流，画出晶体二极管的伏安特性曲线如右下图所示，可以看出图线不是直线、［师］伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件、三、小结通过本节课的学习，主要学习了如下几个问题：1、当导体两端有电压时，导体中的自由电荷发生定向移动形成电流、物理上规定正电荷定向移动的方向为电流方向、电流的大小可根据I=来计算、电流的单位有：A、mA、μA、2、电阻、导体对电流的阻碍作用，与导体本身有关、R=3、欧姆定律、即导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比、表达式为I=、欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液、4、电流I与电压U的关系可以用IU图线是直线，非线性元件的I—U图线不是直线、四、作业1、阅读“自由电子定向移动的速率”、2、分组讨论教材151页方框内容、3、练习一写在作业本上、五、板书设计电阻：R=，导体对电流的阻碍作用，与导体本身有关六、本节优化训练设计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、某电解质溶液，如果在1 s内共有5、01018个二价正离子和1、01019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？3、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动、已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？参考答案：1、C2、解析：设在t=1 s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价负离子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t时间内通过该横截面的电荷量为q=(2n1+n2)e电流为I==1、610－19A=3、2 A3、解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动的知识有：T=根据电流的定义式得：I=。

2013高二物理课件第14章第十二节

3．二极管的特性是单向导电性，当二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小；当二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大，就象断开的开关一样．三、实验器材
多用电表、黑箱、导线、干电池、晶体二极管、电阻、开关、小灯泡．四、实验步骤 1．使用欧姆挡测电阻 (1)机械调零：检查表针是否停在左端的“0”位置，如果没有，应该用小螺丝刀轻轻转动表盘中间部位的定位螺丝，使表针指“0”．
(2)欧姆调零：将选择开关置于合适的量程上，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到“0”欧姆位置(表头为满偏)． (3)将两表笔分别与定值电阻两侧相接触，读出电阻值，然后断开表笔．
(4)若读数过大(指针偏角很小)或读数过小(指针偏角很大)，则应重新选择更大(小)倍率的量程进行重新测量．
五、误差分析 1．测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差． 2．欧姆表内部电池用旧后电动势下降，内阻增加，使指针的偏转角度变小，指针指示的示数(测量值) 偏大．六、注意事项 1．测电阻时，待测电阻要跟别的元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆． 2．合理选择欧姆挡的量程，使指针尽量指在表盘中间位置附近． 3．换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行欧姆调零，才能进行测量．
【解析】机械调零需调节S，电阻调零(欧姆挡调零)需调节调零旋钮T0指针偏转角度过小说明该电阻是一个大电阻，需换用阻值较大的挡来测量才
准确，换挡之后需要重新电阻调零．故正确顺序应为ADC. 【答案】①S③T 0刻线④ADC
【点评】利用多用电表测电阻的前提是能正确熟
练地使用多用电表．只有对多用电表的用途了解并掌握，才能解决此类型题目．
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转
角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．

高二物理课件第14章第十三节

牛顿第三定律在生活中的应用
汽车刹车：汽车刹车时，地面对轮胎的摩擦力与轮胎对地面的摩擦力相等，使汽车减速电梯上升：电梯上升时，电梯对地面的压力与地面对电梯的支持力相等，使电梯上升推拉门：推拉门时，门对门的推力与门对门的拉力相等，使门移动跳绳：跳绳时，绳子对脚的拉力与脚对绳子的推力相等，使绳子上下摆动
实施实验：按照实验方案进行实验操作
记录实验数据：记录实验过程中的数据，包括测量数据、实验现象等
分析实验结果：对实验数据进行分析，得出实验结论
撰写实验报告：总结实验过程、实验结果、实验结论等，撰写实验报告
实验结果分析
实验目的：验证物理定律或理论实验方法：描述实验步骤和操作实验数据：记录实验过程中获得的数据实验结论：根据实验数据得出结论，验证物理定律或理论
综合习题
物理总结
本节重点与难点总结
重点：理解力和运动的关系，掌握力和运动的基本概念
难点：理解力和运动的关系，掌握力和运动的基本概念
重点：理解力和运动的关系，掌握力和运动的基本概念
难点：理解力和运动的关系，掌握力和运动的基本概念
学习方法总结
课前预习：提前阅读教材，了解知识点，提出疑问
课堂听讲：认真听讲，做好笔记，积极参与课堂讨论
牛顿运动定律在科技领域的应用
机械领域：汽车、飞机、轮船等交通工具的设计和制造
电子领域：电子设备的设计和制造，如手机、电脑等
航天领域：火箭发射、卫星定位等
建筑领域：建筑物的设计和建造，如桥梁、高楼等
物理习题
力学基础：牛顿三定律、力的合成与分解、运动学夫定律、电磁感应等
热学基础：热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律等

高二物理选修课件第十四章电磁波

干涉和衍射等。
实验技能
学生通过实验掌握了电磁波的基本性质和应用，能够独立完成与电磁波相关的实验，如电磁波的发射和接收实验、电磁波的干涉
和衍射实验等。
对未来学习方向和目标设定
深入学习电磁波理论
学生将进一步学习电磁波的理论知识，包括电磁波的波动方程、电磁场的量子化等，为后续的学习和研究打下坚实基础。
电磁污染现状及治理措施
电磁污染现状
随着电子设备的普及和无线通信技术的发展，电磁污染问题日益严重，已成为全球性的环境问题。
治理措施
为治理电磁污染，需要采取综合性的措施，包括制定严格的电磁辐射标准、加强电磁辐射监测和评估、推广低辐射技术和产品等。
绿色通信技术在环保中应用
绿色通信技术
绿色通信技术是指在通信过程中注重节能减排、资源利用和环境保护的技术，如采用高效能设备、优化网络架构、实现能源回收等。
02
电磁波与物质相互作用
物质对电磁波吸收和散射
物质对电磁波的吸收
物质能够吸收电磁波的能量，将其转化为内能或其他形式的能量。吸收程度取决于物质的性质、电磁波的频率和强度等因素。
物质对电磁波的散射
电磁波在物质中传播时，遇到不均匀性或障碍物会发生散射现象，即电磁波改变传播方向并产生新的波前。散射程度与物质的微观结构和电磁波的波长密切相关。
拓展应用领域
学生将关注电磁波在新技术领域的应用，如无线通信、光通信、微波能应用等，了解电磁波在实际应用中的最新进展和发展趋势。
提升实验技能
学生将通过更多的实验和实践活动，提升自己在电磁波领域的实验技能和实践能力，培养自己的创新能力和解决问题的能力。
THANK YOU
感谢聆听
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高二物理 (人教大纲版)第二册第十四章恒定电流六、闭合电路欧姆定律(第一课时)

高二物理（人教大纲版）第二册第十四章恒定电流六、闭合电路欧姆定律(第一课时)一、知识目标１、理解电动势的定义，知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压、2、知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和、3、理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题、4、理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题、5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化、二、能力目标1、通过演示路端电压与外电阻的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法、2、通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理问题的能力、3、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力、三、德育目标通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力、●教学重点1、闭合电路的欧姆定律、2、路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图线表示、●教学难点1、电动势的概念、2、路端电压与电流（或外电阻）的关系、●教学方法在教师指导下，师生共同探讨的启发式教学，通过演示实验、讨论、讲解、练习、电教等方法完成教学任务、●教学用具干电池（1号、5号、2号）、铅蓄电池、可调内阻电池、叠层电池、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干、示教板电路1、示教板电路2、实物投影仪、多媒体电脑、自制课件、●课时安排1课时●教学过程一、引入新课［师］最简单的电路由哪几部分组成？用电器中有持续恒定电流的条件是什么？［生甲］最简单的电路是由电源、用电器、开关、导线组成的电流路径、［生乙］用电器中有持续恒定电流的条件是：用电器两端有恒定的电压，即用电器接在电源的两极上、［师］为了研究闭合电路，先介绍一个表征电源特性的物理量电动势、二、新课教学1、电动势［师］同学们在实验室常用的电源有哪些？［生］干电池、蓄电池、［师］向学生出示各种电池，并认识它们的正、负极、干电池（1号、2号、5号）、铅蓄电池、可调内阻铅蓄电池、钮扣式氧化银电池、［演示］用电压表测量电池没有接入电路时两极间的电压、［实验结果］干电池的电压约1、5 V，铅蓄电池的电压约2、0 V，可调内阻铅蓄电池的电压约2、0 V、［师］从上面的实验可得出什么结论？［生］从上面的测量结果可以看出：没有接入电路时类型相同的电池两极间的电压相同，而类型不同的电池两极间的电压不同、［师］此电压是由什么因素决定的？［生］由电源本身的性质决定的、［师］物理上为了表征电源的这种特性，引入电动势的概念、电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压、那么，当电源接入闭合电路中时，情况又怎么样呢？为此，我们先认识闭合电路的两部分组成、［投影下面的电路图］外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线等、内电路：电源内部的电路、外电阻：外电路的总电阻、内电阻：内电路的电阻，通常称为电源的内阻、［师］利用CAI课件研究闭合电路中，电源电动势E跟U内、U外的关系、如左下图所示、(1)在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势降落U外，在内阻上也有电势降落U内、(2)在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E、(3)理论分析表明：在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于外电路中电势降落的数值，即电源的电动势E等于U内与U外之和、 (4)闭合电路中电势升降可用“儿童滑梯”作类比、如右上图所示，儿童滑梯两端的高度差相当于内、外电阻两端的电势差，电源就像升降机，升降机举起的高度相当于电源的电动势、［师］出示如图装置示教板，将开关分别拨向1和2，从电压表读出的是什么？［生］电源电动势、［师］分别将开关拨向1和2，让学生通过电压表的实物投影读出E1和E2的电动势、［生］E1=3 V；E2=9 V、［师］将电压表换成小灯泡，开关接1时，几乎发白光、问开关接2时，会发生什么情况？［生］烧毁或更亮、［师］开关接通2，小灯泡还不如接1时亮、［生］（好奇）为什么？［师］学习了闭合电路的欧姆定律后，我们就会明白其中的奥秘、2、闭合电路欧姆定律［师］出示右面的闭合电路、流过内电路和外电路的电流有什么关系？［生］相等、［师］电源的电动势E和内、外电压U内、U外之间有什么关系？［生］E=U内+U 外、［师］设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为r，电源电动势为E，由部分电路欧姆定律可以将上式进一步写成怎样的形式？［生］根据欧姆定律，外电压U外=IR，内电压U内=Ir，代入E=U外+U内可得E=IR+Ir、［师］如果我们要探讨电路里电流与哪些因素有关，有什么关系，还需要把上式改写成怎样的形式？［生］可以改写成I=、［师］这就是闭合电路欧姆定律、即闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比、3、路端电压跟负载的关系［师］对给定的电源E、r 均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？［生］据I=可知，R增大时I减小；R减小时I增大、［师］外电阻增大时，路端电压如何变化？［生甲］变大、［生乙］变小、［师］实践是检验真理的唯一标准、让我们一起来做下面的实验、［演示］探讨路端电压随外电阻变化的规律、（1）投影实验电路图如图所示、（2）按电路图连接电路、（3）调节滑动变阻器，改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随电流（或外电阻）而改变、［实验结论］当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小、［师］路端电压与电流的关系式是什么？［生］U=E－Ir［师］就某个电源来说，电动势E和内阻r是一定的，利用数学知识可以知道路端电压U是电流I 的一次函数，同学们能否作出UI图象如图所示、［师］从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么？［生］路端电压随着电流的增大而减小、［师］直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？［生］直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻、［师］能否根据闭合电路的欧姆定律从理论上分析路端电压与电流（或外电阻）的关系呢？［生］当外电阻R增大时，根据闭合电路欧姆定律I=可知，电流I减小，内电压U内=Ir减小，路端电压U=E－Ir增大、同理可判断R减小时的情况、［师］刚才我们讨论了路端电压跟外电阻的关系，请同学们思考：在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什么现象？［生］发生短路现象、［师］发生上述现象时，电流有多大？［生］当发生短路时，外电阻R=0，U外=0，U 内=E=Ir，故短路电流I=、［师］一般情况下，电源内阻很小，像铅蓄电池的内阻只有0、005 Ω~0、1 Ω，干电池的内阻通常也不到1 Ω，所以短路时电流很大，很大的电流会造成什么后果？［生］若电路中有保险丝，会引起保险丝熔断、否则可能烧坏电源，也可能引起火灾、［师］实际生产生活中，要防止短路现象的发生、当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？［生］断路、断路时，外电阻R→∝，电流I=0，U内=0，U外=E、［师］电压表测电动势就是利用了这一原理、［练习］出示如图的示教板、逐个合上开关，灯泡的亮度会不会发生变化？（学生讨论，看法不一）［演示］学生观察、［实验结果］发现接入电路中的灯泡越多，灯泡的亮度逐渐变暗、［师］怎样解释上面的现象?［生］随着灯泡逐渐接入，外电路的总电阻逐渐减小，外电路的端电压逐渐减小，据P=可知，灯泡消耗的实际功率逐渐变小，灯泡亮度变暗、［练习］请同学们思考示教板1的实验中，为什么接2时小灯泡更暗？［生］讨论并回答、应该是开关接2时，E2和小灯泡构成闭合电路,由于E2的内阻很大,故第二次加在小灯泡两端的电压比第一次小,所以第二次灯泡发光较暗、［师］同学们的推理是否正确?让我们用实验验证一下、［演示］用电压表测出示教板1电路中,开关接1和接2两种情况下的路端电压、［实验结果］第二次时的路端电压确实小于第一次时的路端电压,证实了同学们的回答是正确的、4、闭合电路中的功率［师］据E=U外+U内，两边乘以电流，得到EI=U外I+U内I，式中的EI、U外I、U内I分别表示什么物理意义？［生］EI表示电源提供的电功率；U外I表示外电路上消耗的电功率；U内I表示内电路上消耗的电功率、［师］EI=U外I+U内I说明了什么？［生］说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能、［师］实际上，上式也表明：电源的电动势越大，电源提供的电功率就越大，这表示电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大、5、例题分析［例1］如下图所示的电路中，电源的电动势为1、5 V，内阻0、12 Ω,外电路的电阻为1、38 Ω,求电路中的电流和路端电压、解：已知电动势E=1、5 V，外电阻R=1、38 Ω,内阻r=0、12 Ω、由闭合电路欧姆定律可求出电流I：I=A=1A、路端电压为U=IR=1、38 V、我们看到，路端电压小于电源的电动势、在初中处理这类问题时忽略了内阻，认为r=0，路端电压等于电源的电动势、［例2］如图所示，R1=14 Ω，R2=9 Ω、当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=0、2A;当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I2=0、3A、求电源的电动势E和内阻r、解：由题意知，R1=14 Ω，R2=9 Ω，I1=0、2 A,I2=0、3 A，根据闭合电路欧姆定律可列出方程：E=I1R1+I1r E=I2R2+I2r消去E，解出r，得r=代入数值，得r=1 Ω、将r值代入E=I1R1+I1r中，得E=3 V［说明］这道例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法、同学们课后可以思考：若给你一个电压表、一个电阻箱、导线若干、开关，如何测一节干电池的电动势和内阻？若给你一个电压表和一个电流表呢？三、小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1、电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，其大小是因电源本身的性质决定的、在电源上接上外电路时，电源内外有相同的电流，这时在内、外电阻上有电势降落U内和U 外，这时电源电动势就等于内、外电压之和，即E=U内+U外、2、闭合电路的欧姆定律的内容及公式、3、路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小、4、路端电压与电流的关系式为U=E－Ir，其U—I图线是一条倾斜的直线、5、闭合电路中的功率关系为EI=U外I+U内I即P 总=P外+P内、四、作业1、练习四、（1）、（2）、（3）、（4）、（5）2、预习分组实验九、3、查阅资料了解新型的电源、五、板书设计六、本节优化训练设计1、如图所示，A、B为两个独立电源的路端电压与其总电流I的关系图线，则下列说法中正确的是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２、若E表示电源的电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻， r 表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是A、U′=IRB、U′=E－UC、U=E+IrD、U=3、如图所示，已知R1=R2=R3=1 Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0、8 V，则电池的电动势等于A、1 VB、1、2 VC、2 VD、4 V４、如左下图所示，L1、L2、L3三个灯泡连接的电路中，如果L3灯发生短路，某同学对各灯发生变化作如下的判断，正确的是A、L3灯两端电压为零B、电池组路端电压为零C、L1灯变得更亮D、L2灯变得更亮５、如右上图所示电路中，A、B、C、D是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑键向下滑动时，下列说法中正确的是A、A灯变亮B、B灯变亮C、C灯变亮D、D灯变亮参考答案：1、AC2、BD3、C4、AC5、BD。

高二物理第十四章电磁波

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理第十四章电磁波知识精讲人教实验版一. 本周教学内容：第十四章电磁波［知识要点］1. 理解电磁感应现象及掌握电磁波的概念。

2. 理解电磁振荡的产生原理，掌握它的周期、频率的求法。

3. 了解电磁波的发射和接收的途径及方式，能对无线电波进行波段划分。

4. 了解电磁波在我们日常生活、生产及科技领域中的应用。

二. 重点、难点解析：本章知识结构：（一）电磁振荡问题1. 电磁振荡的产生和过程（1）振荡电流的产生①振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流。

②振荡电路：能够产生振荡电流的电路。

③LC回路：自感线圈L和电容器C组成的电路，LC回路是一种最简单的振荡电路。

（2）电磁振荡：在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上电荷、极板上电压、电路中电流以及跟电荷有关的电场、与电流有关的磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡现象。

在电磁振荡过程中，电场能和磁场能同时发生周期性变化。

注意：在分析电磁振荡的过程时，首先要明确电容器和自感线圈在电路中的作用。

电容器在电路中有充电和放电的作用，自感线圈在电路中有阻碍电流变化的作用，线圈中自感电动势的大小和电流的变化率成正比，方向总是阻碍电流的变化。

（3）振荡中的电流、极板上的电荷量、电压、电场能和磁场能的对应关系：①图象说明如图所示。

说明：在振荡电路中，电容器极板上的电荷量与电压、电路中的电流，都是按正弦（或余弦）规律变化的，它们对时间的变化是不均匀的——在最大值处，变化率最小；在零值处，变化率最大。

（可依据斜率判断，图线的斜率即代表该量变化率，即变化快慢。

）振荡电流tqI∆∆=，由极板上电荷量的变化率决定，与电荷量的多少无关。

两板间的电压U＝qc，由极板上电荷量的多少决定（电容C恒定），与电荷量的变化率无关。

线圈中的自感电动势E自＝Lti∆∆，由电路中的电流变化率决定，而与电流的大小无关。

2. 阻尼振荡和无阻尼振荡（1）无阻尼振荡：没有能量损耗的电磁振荡。

2013高二物理课件第14章第三节~第四节

图14－3－5
【解析】当增大电容器 A、B 极板间距时，由 C εS ＝知，其电容减小，而电容器两极板间电压 4πkd 一定，由 Q＝CU 知，电容器带的电荷量应减小，但由于二极管的单向导电性，其反向电阻非常大，可认为断路，故阻止了正、负电荷的中和，故其带的电荷量不变．所以 D 项对．
课前自主学案
一、半导体 1 ．半导体：其导电性能介于导体和 ______ 之绝缘体间．其电阻随温度的增加而_____．锗、硅、砷减小化镓都是常用的半导体材料． 2．半导体材料的重要特性及其应用 (1)热敏特性：有的半导体在温度升高时电阻会迅速_____．利用这种材料可以制成热敏电阻．减小
例1
【自主解答】火情出现后温度升高，R2 的值减小，与 R2 并联的电路两端的电压减小，R1 两端的电压增大即 U 变大； R3 所在支路中由欧姆定律在 U I＝，得电流 I 变小，所以 C 项正确． R
【答案】 C 【点评】在分析电表示数变化时，要抓住哪一个变，影响到哪些变化，按一定顺序分析．
核心要点突破
一、半导体材料的特性及其应用半导体材料有许多与导体完全不同的特性，下面主要介绍三方面的特性： 1．热敏特性：许多半导体的电阻都随温度的变化而有显著的变化，有的半导体，在温度升高时电阻减小得非常迅速，而金属导体的电阻率是随温度升高而增大的，造成这种现象的原因是导体与半导体微观结构不同使产生电流的原理不相同．人们用半导体做成的热敏电阻，当温度升高时，由于电阻减小使电流急剧增大，通常用在温控电路中．
对超导的理解和应用如图14－3－4表示水银的电阻随温度变化的图象，由图判断： (1)水银的转变温度为多少？ (2)在高于转变温度时，水银的电阻是如何变化的？

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(4)将所测数据填入下表中．光照强度 R/Ω 强中弱
3．光电计数器数字变化的观察将钩码放在纸带上，如图14－13－1所示．拖动纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化．
核心要点突破
一、数据处理
1．热敏电阻特性实验：根据测得的温度与阻值分
析热敏电阻的阻值随温度升高而变化的特点；
2．光敏电阻特性实验：根据测得的阻值分析光敏
光电传感器
例2 (2011年深圳模拟)如图14－13－6所示，
用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系．
图14－13－6
(1)应将多用电表的选择开关置于________挡； (2)将红表笔插入________接线孔，黑表笔插入 ________接线孔(填“＋”或“－”)； (3)将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断 θ________θ′(填“<”“＝”或“>”)； (4)测试后应将选择开关置于________挡．
第十三节实验：传感器的简单应用
目标概览
课前自主学案
第十三节
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
目标概览
学习目标：1.知道什么是传感器．
2．知道什么是光敏电阻、热敏电阻、金属热电
阻．
3．知道传感器的工作原理．
重点难点：对传感器工作原理的理解．
课前自主学案
一、实验目的了解传感器的简单应用及其原理．二、实验原理 1．传感器的作用传感器是能将所感受到的物理量(如力、热、光、声等等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件．其工作原理如下：
2．光电计数器的基本原理如图14－13－1所示，A是发光仪器，B是由光敏电阻构成的光电传感器，当传送带上没有物品时，光直接照射B，光敏电阻值变小，供给信息处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住A射向B 的光时，光敏电阻变大，供给信号处理系统的电压变高．这种交替变化的信号经信号处理系统的处理，就会自动转化为相应的数字，实现自动计数．
次数待测量 t/℃ R/Ω 1 2 3 4 5
(4)在图14－13－3中粗略描绘出热敏电阻的阻值 R随温度变电阻特性 (1)用多用电表欧姆挡两表笔接光敏电阻两端，测光敏电阻阻值．如图14－13－4所示．
图14－13－4 (2) 用手张开 ( 或用黑纸 ) 放在光敏电阻上，挡住部分光线，测光敏电阻阻值． (3)全部挡住光线，测光敏电阻阻值．
课堂互动讲练
力电传感器的理解与应用
测定压力变化的电容式传感器如图14－13 －5所示，A为固定电极，B为可动电极，组成了一个电容可变的电容器，可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容，现将此电容式传感器连接到如图14－13－5所示的电路中，当待测压力增大时( ) 图14－13－5
例3
图14－13－7
图14－13－8
(2)在图14－13－9电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的 I － U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________ V；电阻R2的阻值为________ Ω.
图14－13－9 (3)举出一个可以应用热敏电阻的例子．
【解析】测电阻应选择多用电表的欧姆挡．红表
笔应插入“＋”接线孔，黑表笔插入“－”接线
孔．光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，故
θ<θ′. 测试后应将开关置于 OFF 挡或交流电压最
高挡．
【答案】(1)欧姆 (2) ＋－ (3) < (4) OFF或交
流电压最高
温控传感器的应用图14－13－7为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图． (1)为了通过测量得到如图所示I－U关系的完整曲线，在如图14－13－8甲、乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由： _______________________________________ _________________________________. (电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)
图14－13－1
三、实验器材铁架台、温度计、欧姆表、烧杯、热敏电阻、光敏电阻、导线、纸带、光电计数器、钩码．四、实验步骤
图14－13－2
1．热敏电阻特性 (1)如图14－13－2所示，将一热敏电阻连入电路中，用多用电表欧姆挡测其电阻，记录温度、电阻值． (2)将热敏电阻放入盛有少量冷水并插入温度计的烧杯中，记录温度、电阻值． (3)再分几次向烧杯中倒入开水，观察不同温度下热敏电阻的阻值．把测得的温度、电阻值填入下表中．
例1
A．电容器的电容将减小 B．电阻R中没有电流 C．电阻R中有从a流向b的电流 D．电阻R中有从b流向a的电流【解析】当待测压力增大时，电容器两极间的距离变小，电容器的电容变大．因电容器两端的电压不变，所以电容器带电量变大，即电源给电容器充电，所以电阻R中有电流，电流的方向从b流向 a. 【答案】D
电阻的阻值随光照条件改变而变化的规律．
二、注意事项 1．在做热敏实验时，加开水后要等一会再测阻值，以使电阻温度与水温相同，并同时读出水温． 2．可用图象描出电阻随温度的变化图线来分析其规律． 3．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少． 4．光电计数器是比较精密的仪器，使用过程中应轻拿轻放，严格按操作要求进行．
【解析】由图知 R2 与热敏电阻串联后与 R1 并联接在 9 V 电源上．总电流 I＝70 mA， R1＝ 250 Ω，设通过热敏电阻的电流为 I2，通过 R1 的电流为 I1， 9 3 则 I＝ I1＋ I2，所以 I2＝ I－ I1＝ (70－ × 10 )mA 250 ＝ 34 mA，由图象查得 34 mA 对应的电压为 5.2 V， R2 两端电压 U2＝ 9 V－ 5.2 V＝ 3.8 V，所以 R2＝ 3.8 V ＝ 111.8 Ω. －3 34× 10 A