新课标人教版物理选修3-1 2.2 电动势 导学案

22 电动势
课前篇（学会自主学习——不看不清）
【学习目标】
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．
【自主预习】
1．在外电路中电流的方向？
2．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？
3．电动势
（1）定义：．
（2）定义式：E=
（3）单位：
（4）物理意义：表示电源把能（非静电力做功）转化为能的本领大小．电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多．
【我的困惑】
课上篇（学会合作交流——不议不明）
【要点突破】
1．电源
2．电动势
3．电源的内阻
【典例剖析】
【例1】关于电源的电动势，下面说法正确的是（）
A．电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量
B．电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量
C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关
D．电动势有方向，因此电动势是矢量
课后篇（学会应用与拓展——不练不通）
1．关于电源,下列说法正确的是 ( )
A．电源可将其他形式的能量转化为电能
B．在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷
C．在电源内部,电荷只在非静电力作用下定向移动
D．电源就是产生电荷的装置
2．关于电动势下列说法中正确的是 ( )
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加
B．对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大
C．电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极送单位电荷量做功越多D．电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
3．某闭合电路在一段时间里,电源中非静电力做功20J,则此过程中( )
A．电源中有20J其他形式的能转化为电能
B．外电路中所有用电器消耗的总电能为20J
C．内电路中和外电路中总共消耗电能为20J
D．此电源的电动势为20V
4．一台发电机用0．5A电流向外输电,在1min内将180J的机械能转化为电能,则发动机的电动势为多少？
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉成功发射，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

“墨子”将由火箭发射至高度为500千米的预定圆形轨道此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星(高度约为36000千米)，它将使北斗系统的可靠性进一步提高。

关于卫星以下说法中正确的是
A．“墨子”号卫星的运行速度大于7.9km/s
B．“墨子”号卫星的线速度比北斗G7的线速度小
C．“墨子”号卫星的周期小于24h
D．量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7小
2．下列四幅图中包含的物理思想方法叙述正确的是( )
A．图甲:观察桌面微小形变的实验,利用了等效法
B．图乙:探究影响电荷间相互作用力的因素时,运用了微元法
C．图丙:利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验,体现了类比的思想
D．图丁:伽利略研究力和运动关系时,运用了理想实验方法
3．如图所示，一等腰三角形闭合金属框架置于与匀强磁场方向垂直的平面内，其底边与磁场右边界平行，在把框架从磁场中水平向右匀速拉出磁场的过程中，下列关于拉力F随框架顶点离开磁场右边界距离x变
化的图象中，正确的是( )
A．B．
C．D．
4．真空中A、B、C三点构成边长为l的等边三角形，EF是其中位线，如图所示。

在E、F点分别放置电荷量均为Q的正、负点电荷。

下列说法正确的是
A．A点的电场强度大小为
B．A点的电势低于C点的电势
C．B点的场强方向沿BC方向
D．正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能
5．如图所示，地月拉格朗日点L1和L2位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动.假设在地月拉格朗日点L1和L2分别建立了空间站P和Q,使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2、a3分别表示空间站P、月球、空间站Q的向心加速度的大小，则以下判断正确的是
A．a1>a2>a3B．a1=a2=a3C．a1<a2<a3D．a1 =a3≠a2
6．如图所示为氢原子的能级示意图，则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征，下列说法中正确的是（）
A．一群处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光子
B．一群处于n＝3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n＝4能级
C．处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离
D．若氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n＝5能级跃迁到n＝2能级辐射出的光也一定能使该金属发生光电效应
二、多项选择题
7．如图所示，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体。

气缸和活塞均可与外界进行热交换。

若外界环境的温度缓慢降低，则封闭气体的体积将_____（填“增大”、“减小”或“不变”），同时将__________（填“吸热”、“放热”或“既不吸热，也不放热”）。

8．如图所示，ABCD是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架，框架任意两条边的连接处平滑，A、B、C、D四点在同一竖直面内，BC、CD边与水平面的夹角分别为α、β(α>β)，让套在金属杆上的小环从A点无初速释放。

若小环从A经B滑到C点，摩擦力对小环做功为W1，重力的冲量为I1；若小环从A经D滑到C点，摩擦力对小环做功为W2，重力的冲量为I2。

则
A．W1>W2 B．W1=W2
C．I1 >I2D．I1 =I2
9．下列说法正确的是____。

A．简谐运动的周期与振幅无关
B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽
E. 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多
10．如图所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上，导轨上横放着两根电阻均为R的相同导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。

导体棒ab中点与一端固定的轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k,整个装置置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。

导体棒cd在水平向右的外力作用下以大小为v0的速度向右匀速运动，导轨及接触电阻不计，当导体棒ab稳定时，下列说法正确的是（）
A．回路中有逆时针方向的感应电流B．回路中的感应电流为
C．外力的功率为
D．弹簧被拉伸的长度为
三、实验题
11．如图所示，P为某静电场中的一点。

若在P点放一带电量为q的点电荷A，它受到的电场力大小为F。

问：
（1）P点电场强度E为多大？
（2）将点电荷A换成带电量为2q的点电荷B且仍置于P点，则B所受的电场力为多大？
（3）若P点不放任何电荷，则此时P处的电场强度又为多大？
12．在“探究物体运动加速度与外力关系”实验中。

（1）根据测得的数据作出图线，若作出的
图线如图（甲）所示，这是由______造成的，若作出的
图线如图（乙）所示，这是因________造成的。

A．在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
B．由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量
C．由于砂及砂桶质量较大，不能很好满足远远小于小车的质量造成的
D．实验前没有平衡摩擦力
（2）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如同下图所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要指出二处错误或不妥之处）__________，________
四、解答题
13．如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？
（2）若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？
14．如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道，O点是其圆心，半径R=0.8m，OA水平、OB竖直.轨道底端距水平地面的高度h=0.8m，从轨道顶端A由静止释放一个质量m=0.1kg的小球，小球到达轨道底端B时，恰好与静止在B点的另一个相同的小球发生碰撞，碰后它们粘在一起水平飞出，落地点C与B点之间的水平距离x=0.4m.忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)两球从B点飞出时的速度大小V2；
(2)碰撞前瞬间入射小球的速度大小V1；
(3)从A到B的过程中小球克服阻力做的功Wf．
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．减小放热
8．BC
9．ABE
10．AD
三、实验题
11．(1)（2）
（3）
12．（1）A；C(顺序不能颠倒)
（2）电源应该是4-6V交流电；小车应该停靠在打点计时器附近；没有抬起木板右端用来平衡摩擦力。

（只要答出其中两个就给全分）
四、解答题
13．（1）2.0 m/s2；
（2）50m
14．（1）1m/s （2）2m/s （3）0.6J
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示， a、 b、 c三个相同的小球， a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、 c从同一高度分别开始自由下落和平抛。

下列说法正确的有（）
A．重力对它们的冲量相同
B．它们落地时重力的瞬时功率相同
C．它们动量变化的大小相同
D．它们的末动能相同
2．使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1，而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度
称为第二宇宙速度v2，v2与的关系是v2=v1，已知某星球半径是地球半径R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为
A．B．
C．
D．
3．开学了，想到又能够回到校园为梦想而拼搏，小明同学开心得跳了起来。

假设小明质量为m，从开始蹬地到离开地面用时为t，离地后小明重心最大升高h，重力加速度为g，忽略空气阻力。

以下说法正确的是
A．从开始蹬地到最高点的过程中，小明始终处于失重状态
B．在t时间内，小明机械能增加了mgh
C．在t时间内，地面给小明的平均支持力为F=
D．在t时间内，地面对小明做功mgh
4．下列说法不正确
．．．的是
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在
B．核泄漏事故污染物137C S能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为
，可以判断X为电子
C．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
D．质子、中子、粒子的质量分别是m2、m2、m3，质子和中
子结合成一个α粒子，释放的能量是
5．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。

关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（）
A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5
6．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）
A．速度一定不断改变，加速度也一定不断改变
B．速度一定不断改变，加速度可以不变
C．速度可以不变，加速度一定不断改变
D．速度可以不变，加速度也可以不变
二、多项选择题
7．如图所示，质量均为m的a、b、c、d四个带电小球，其中，a、b、c三个完全相同的小球的带电量值均为q（电性未知），且位于光滑绝缘的水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球等分整个圆周．带电量值为10q（电性未知）的小球d位于O点的正上方
R处，且在外力作用下恰好处于静止状态．重力加速度为g，静电力常量为k．则下列说法中正确的是( )
A．a、b、c、d四个小球带电量的总和可能为-7q
B．外力的大小为，方向竖直向上
C．小球a的角速度为
D．小球b的动能为
8．如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于坐标原点O对称，圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a，b两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法正确的是
A．a，b两点的场强相同
B．a，b两点的电势相同
C．将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点，电势能先增加后减小
D．将一个正电荷q放在半圆上任一点，两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2，则
为一定值
9．如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。

下列说法正确的是
A．M点电势一定高于N点电势
B．M点好强一定大于N点场强
C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功
10．如图甲所示，物块的质量kg，初速度
m/s，在一水平向左的恒力
作用下从
点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示
（）
A．0~5s内物块做匀减速运动
B．在时刻恒力
反向
C．恒力大小为10N
D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
三、实验题
11．（14分）如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图．传送带长l＝20 m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h＝1.8 m，传送带匀速运动的速度为v＝2 m/s.现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为100 kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速
运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车厢底板中心，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
（1）主动轮的半径R；
（2）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x
（3）麻袋包在传送带上运动的时间t；
12．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计时点，相邻两个计时点的时间间隔为T=0.02s．经过测量得：d1=0.72em，d2=1.60cm，d3=2.64cm，d4=3.84em，d5=5.20em，d6=6.72cm．
(1)本实验电火花打点计时器使用的电源应该是_____（填选项前的字母）；
A．直流6V B．交流6V C．交流220V D．直流220V
(2)通过测量的数据计算F点对应的速度大小为v F=______m/s（计算结果保留两位有效数字）；
(3)计算加速度a的表达式为_______．（用题中所给的实验数据的字母表示）
四、解答题
13．质量m=2kg的物体放置在水平桌面上，其与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。

现对其施加一水平外力F，使其做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示，求：
(1)0~8内物体的位移大小x；
(2)0~8内外力F的冲量大小I；
14．子从容器A下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电压为U的加速电场区，加速后再通过狭缝S2后再从狭缝S3垂直于磁场边界射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，离子经偏转磁场后最终到达照相底片D上，不考虑离子间的相互作用。

（1）若离子的电荷量为q，它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S2的距离为d，求粒子的质量m；（2）若容器A中有大量如（1）中所述的离子，它们经过电场加速后由狭缝S3垂直进入磁场时，可认为速度大小相等，但速度方向并不都严格垂直于边界，其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为θ，则照相底片
D上得到的谱线的宽度为多少？
（3）若容器A中有电荷量相等的铜63和铜65两种离子，它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离，但实际工作时加速电压的大小会在范围内微小变化，
为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠，
应小于多少？（结果用百分数表示，保留两位有效数字）；
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．ABC
8．BD
9．AC
10．BD
三、实验题
11．（1）0.4 m．（2）1.2 m（3）12.5 s
12． C 0.72
四、解答题
13．（1）25m（2）6N∙s
14．(1)
(2)
(3)。