新人教版第2章第2节电动势练习题及答案解析
人教版高二物理 闭合电路的欧姆定律(第二课时)-练习题
课程基本信息2020-2021课例编号2020QJ11WLRJ026 学科物理年级高二学期上学期课题闭合电路的欧姆定律（第二课时）教科书书名：普通中学教科书《物理》必修第三册出版社：人民教育出版社出版日期： 2019 年 6月学生信息姓名学校班级学号课后练习1. 小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。
他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V、0.25 A”的字样。
小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。
由此，他推算出了每节干电池的内阻。
如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。
2. 许多人造地球卫星都用太阳电池供电（如图所示）。
太阳电池由许多片电池板组成。
某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA。
这块电池板的内阻是多少？3. 如图所示，电源电动势为12 V，内阻为1 Ω，电阻R1为1 Ω，R2为6 Ω。
开关闭合后，电动机恰好正常工作。
已知电动机额定电压U为6 V，线圈电阻R M为0.5 Ω，问：电动机正常工作时产生的机械功率是多大？课后练习解析和答案1.答案：1.6Ω解析：这两节干电池串联的电动势等于各个电池的电动势之和，为 3.0V ，内阻等于各个电池的内阻之和，设为2r 。
根据题意得内电压U 内＝E －U 外＝3.0 V －2.2 V ＝0.8 V且U 内＝I 2r ，所以Ω=Ω⨯== 1.60.2520.82I U r 内2.答案：20Ω解析：不接负载时的电压就等于电源电动势的大小，因此E =600 μV ,短路时R =0,根据闭合电路的欧姆定律I =,则r =3.答案： 10W解析：设电路中总电流为I ，电动机正常工作的电流I M 。
为根据闭合电路的欧姆定律有：E =I (R 1+r )+UI =I M +电动机的机械功率P 机=UI M -代入数据解得：P 机=10W。
第二章问题与练习
第二章恒定电流第一节电源和电流1. 用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中的电流只能存在一瞬间；而用导线把电池的正负极相连，导线中可以产生持续的电流，这是为什么？2. 一条导线中的电流为1.6A，在1S内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？3. 原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。
设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e，等效电流为多大？第二节电动势1. 电子点火器用的是1号干电池，袖珍收音机用的是7号干电池，同一品种的新的1号干电池和7号干电池的电动势是否相同？内阻是否相同？2. 手电筒中的干电池给某小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10 s时间内，一节干电池中有多少化学能转化为电能？3. 某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考虑，EI表示什么？第三节欧姆定律1. 某电流表可以测量的最大电流是10 mA。
已知一个电阻两端的电压是8V时，通过的电流是2mA，如果给这个电阻加上50V的电压，能否用该电流表测量通过这个电阻的电流？2. 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U—I坐标系中描点，得到了图2.3-6中a、b、c、d 四个点。
请比较这四个电阻值的大小。
3. 有三个电阻：RA=5Ω，RB=10Ω，RC=2.5Ω，它们的的伏安特性都是过原点的直线。
请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线，并在线旁注明A、B、C。
4. 一个小灯泡，当它两端的电压在3V以下时，电阻始终等于14Ω不变；当它两端的电压增大到4V时，钨丝发热，它的电阻为16Ω；当电压增大到5V时，它的电阻为19Ω。
它在0—5V范围内的伏安特性曲线大概是怎样的？请画出草图。
5. 初中数学课中已经学过，正比例函数可以表示为y=kx的形式，它的图象是一条过原点的直线，k的大小描述直线的倾斜程度，叫做直线的斜率。
请证明：当导体的伏安特性曲线是一条通过原点的直线时，其斜率等于这个导体的电阻的倒数。
最新人教版高中物理选修3-1第二章电动势
电势能 ____________ 的装置．
3 ．电动势用来表示 __________ 把其他形式的能转化为 电源 ________ 电能 本 领 的 物 理 量 ． 用 E 来 表 示 ． 定 义 式 为
W E ＝ 伏特 ． ________ ．其单位是________ q
4 ．电动势由电源中 _______________ 非静电力的特性 决定，跟电源的
体积____________ ，跟外电路____________ ． 无关 无关
5．电源的重要参数有电动势 ______，________ 内阻 ，______ 容量 等．
栏 目 链 接
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一、电源
1．定义：电源是把其他形式的能转化为电能的装置．
例如：干电池和铅蓄电池能够把化学能转化为电能，水
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1 ．在外电路中，正电荷由电源的 ______ 正 极流向 ______ 负 极．在电源的内部靠“非静电力”把正电荷从________ 极搬 负 运到________ 极． 正
栏 2 ．电源是通过非静电力做功把 ____________ 其他形式的 能转化为目 链 接
本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大
答案：B
接入电路时两极间的电压；电动势等于断路时的路端电压；
电动势等于内、外电压之和等． ④电动势越大，表明每移动1 C电荷，电源可把更多的其 他形式的能量转化为电能，而不能表明电源容量大． 2．内阻． 电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻
栏 目 链 接
叫做电源的内阻．内阻和电动势同为电源的重要参数．
栏 目 链 接
答案：BD
变式 迁移
2．关于电源的电动势，下列说法中正确的是(
2.2 电动势
实质 在电池中，非静电力是化学作用，使化学 能转化成电势能，在发电机中，非静电力 是电磁作用，使机械能转化成电势能。 能量转化图
外电路（电源外部）：静电力做功 能 其他形式能 内电路（电源内部）：非静电力做功
(1)静电力做功与非静电力做功不同，静电 力做功是将电能转化为其他形式的能，而 非静电力做功是在电源内部对电荷做功， 将其他形式的能转化为电能． (2)从力的角度来看，非静电力将正电荷由 负极搬运到正极，使正、负极之间保持稳 定的电势差． (3)从能量转化的观点来看，电源通过非静 电力做功，把其他形式的能转化为电能．
【方法总结】 (1)电动势描述电源将其他形式的能转化为电能的本 领，电动势越大，电源把其他形式的能转化为电势能的本 领越强． W (2)电动势的表达式为E＝ q ，电动势是用比值法定义 的物理量，只由电源本身的性质决定，与移送的电荷量 q、所做的功W及外电路等均无关．
例2 一节干电池的电动势为1.5 V，表示 该电池( ) A．一定有1.5 J的化学能转变成电能 B．在工作状态下两极间的电压恒定为 1.5 V C．比电动势为1.2 V的电池存储的电能 多 D．将1 C电量由负极输送到正极过程中， 非静电力做了1.5 J的功
2．电动势和电压的区别与联系
电压U 电动势E 电场力做功，电能转 非静电力做功，其他 化为其他形式的能的 形式的能转化为电能 本领，表征电场的性 的本领，表征电源的 质 性质 W W U＝ q ，W为电场力 E＝ q ，W为非静电 做的功 力做的功 伏特(V) 伏特(V) 电动势等于电源未接入电路时两极间的电 压值
2．某同学从电子市场购买一款手
机电池板如图所示，他根据电池板 上的标识，所做判断正确的是( ) A．该电池的电动势为4.2 V B．该电池的电动势为3.7 V C．该电池一次可以提供的最大电能 为8.4×103 J D．该电池一次可以提供的最大电能 为2.664×104 J
第02章 电磁感应 练习与应用-高二物理课后习题精准解析(新教材人教版选择性必修第二册)(解析版)
人教版新教科书选择性必修第二册第二章电磁感应练习与应用(解析版)第1节楞次定律练习与应用1.在图2.1-9中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
（1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？（2）当断开开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？【答案】1.当铜盘在磁极间运动时，由于发生电磁感应现象，在铜盘中产生涡流，使铜盘受到安培力作用，而安培力阻碍导体的运动，所以铜盘很快就停了下来。
2.在图2.1-10中CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。
当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断MNCD和MNFE两个电路中感应电流的方向。
【答案】2.当条形磁体的N极靠近线圈时，线圈中向下的磁通量增加，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向上，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流方向为逆时针方向(自. 上而下看)。
感应电流的磁场对条形磁体N极的作用力向上，阻碍条形磁体向下运动。
当条形磁体的N极远离线圈时，线圈中向下的磁通量减小，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向下，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流方向为顺时针方向(自上而下看)。
感应电流的磁场对条形磁体N极的作用力向下，阻碍条形磁体向上运动。
因此，无论条形磁体怎样运动，都将受到线圈中感应电流磁场的阻碍作用，所以条形磁体较快地停了下来，在此.过程中，弹簧和磁体的机械能转化为线圈中的电能。
3. 如图2.1-11所示，导线AB与CD平行。
试判断在闭合与断开开关S时，导线CD中感应电流的方向，说明你判断的理由。
【答案】3.在磁性很强的小圆柱下落的过程中，没有缺口的铝管中的磁通量发生变化(小圆柱. 上方铝管中的磁通量减小，下方的铝管中的磁通量增大)，所以铝管中将产生感应电流.感应电流的磁场对下落的小圆柱产生阻力，小圆柱在铝管中缓慢下落。
如果小圆柱在有缺口的铝管中下落，尽管铝管中也会产生感应电流，感应电流的磁场也将对下落的小圆柱产生阻力，但这时的阻力非常小，所以小圆柱在有裂缝的铝管中下落比较快。
电动势
第二章恒定电流第2节电动势只有创造，才是真正的享受，只有拚搏，才是充实的生活。
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（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.理解电源内阻。
重、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。
自主学习1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电电动势在数值上等于把1C的正电荷在电源内部从极移送到极所做的功；电动势E表示为E＝；单位是，符号是；电动势由电源中决定，跟电源的体积无关，也跟外电阻无关。
3.电源内部也是由组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的。
同步导学1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
在电池中，非静电力的作用是化学作用，它把化学能转化为电能；在发动机中，非静电力的作用是电磁作用，它使机械能转化为电能。
2.电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电动势在数值上等于非静电力把1C 正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功；电动势由电源中非静电力的性质决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
3.电池的参数（1）电动势是电池的重要参数，电动势取决于电池正负极材料及电解液的化学性质，跟电池的大小无关。
（2）电池的容量是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时或毫安小时为单位。
（3）电池的内阻指电源内部导体对电源的阻碍作用，它在使用过程中变化较大，对同种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小。
例1．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（）A ．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大D ．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同解答 B例2．下图是两个电池外壳上的说明文字某型号进口电池某型号国产电池RECHARGEABLESTANDARD CHARGE15h at 50mA(KR-AA)600mAhRECHARGEABLESTANDARD CHARGE15h at 60mA （例2）上述进口电池的电动势是______V.上述国产电池最多可放出______mAh的电荷量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_____h.解答：（1）；600；20要点归纳要点一正确理解电源的作用电源在电路中的作用可与生活中抽水机的作用类比便于理解．图2－2－2(1)如图2－2－2所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流．但若在水池A、B间连一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A 中，保持A、B之间的高度差，从而在水管中就有源源不断的水流了．电源在电路中的作用就是不断地将流到负极的正电荷搬送到正极，从而保持正负极间有一定的电势差，电路中便有持续的电流．(2)从能量转化的角度来看，当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少转化为其它形式的能．如图2－2－2所示，当抽水机将B中的水抽到A中的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的势能．同理在电源内部如图2－2－3所示，由于存在由正极指向负极的电场，当把正电荷由负极搬运到正极的过程中，就要有非静电力作用于电荷来克服静电力做功，使电荷的电势能增加，即从能量转化来看．电源是把其它形式的能转化为电能的装置．图2－2－3要点二常见的几种电池实验室和日常生活中用得最多的电池是化学电池，各种化学电池基本上是由电解质溶液和插在其中的正、负电极组成．正、负电极用不同的金属或者碳棒制成．圆筒形干电池是一种广泛使用的电源，用氯化铵作电解质．这种电池按体积大小有多种规格，电动势都是 V．层叠电池也是一种干电池，它由多个电池组合而成，电动势较高．碱性电池的外形和电动势与干电池一样，但改用强碱性物质氢氧化钾或氢氧化钠做电解质，容量比同体积的干电池大得多，常用在小型录音机、照相闪光灯等耗电荷量大的用电器中．钮扣式氧化银电池体积小，可用于电子表、便携式计算器等．它的正极是氧化银，负极是锌，电解液是氢氧化钾溶液．该电池的电动势为 V.可再充电的电池叫二次电池，镍氢电池、锂离子电池等都是二次电池．常用在移动电话、手提电脑等需要重新充电的用电器中．铅蓄电池也是一种二次电池，它的负极是铅板，正极是涂了一层过氧化铅的铅板，电解液是硫酸溶液．它的电动势是2 V.硅光电池是一种将光能转化为电能的电池．这种电池性能稳定，使用寿命长．在人造卫星上常用硅光电池做电源．目前硅光电池的成本较高，能量转换效率较低，这限制了它的使用范围.疑难解答电压与电源电动势如何区别典例剖析一、电动势的理解【例1】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移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答案AC解析电源是将其他能量转化为电能的装置，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，因此选项A正确．电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项C正确．二、电池的各种参数【例2】阅读相关课本的内容，说一说电池的几个重要参数：电动势、容量、内阻的不同特点，并结合生活中的电池，加深对电源的认识．答案(1)电动势：反映电池将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，由电池中非静电力的特性决定(如正、负极材料，电解液的化学性质)，与电池的体积无关，也与外电路无关．(2)容量：电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时(A·h)或毫安小时(mA·h)做单位．例如，15 A·h的蓄电池充电后以1.5 A电流为用电器供电，大约可以工作10 h．电池的容量与放电状态也有关系，同样的电池，小电流、间断性放电就比大电流、连续放电的容量大．(3)电池还有一个重要参数是电池内的电阻，即内阻，电池的内阻在使用过程中变化较大．对同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小.自我检测1.导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是( )A．导体运动的速率 B．电流传导速率C．自由电荷定向移动的速率 D．电子热运动速率2．下列说法中不正确的是( )A．导体中有电荷运动就形成电流 B．电流的方向一定与负电荷的定向移动方向相反C．对于导体，只要其两端有电压就有电流 D．国际单位制中电流的单位是安3．在电解液中，若5 s内向相反方向通过两极间面积为0.5 m2的某横截面的正、负离子的电荷量各为5 C，则电解液的电流为________ A.4.以下说法中正确的是( )A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加5．关于电源的作用，下列说法中正确的是( )A．在电源内部把电子从负极搬运到正极B．在电源内部把电子从正极搬运到负极C．把电能转化为其他形式的能D．把其他形式的能转化为电能6．一般干电池的电动势为 V，说明电池内非静电力每移动1 C的电荷做功________ J，其电势能________(填“增加”或“减少”)，是________能转化为________能的过程．7．移动电话中的锂电池电动势为 V ，某次通话时，电流为10 mA ，时间为100 s ，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能8.关于电源，下列说法正确的是( )A ．当电池用旧之后，电源的电动势减小，内阻增大B ．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C ．当电池用旧之后，电动势基本不变，内阻增大D ．以上说法都不对1.答案 C 解析 从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度，还与导体的横截面积有关，故选C.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率都是电流微观表达式I ＝nqSv 中的v .2.答案 A3.答案 2解析 电解液中正负离子沿相反方向定向运动形成的电流方向是相同的，所以q 应为正、负离子电荷量绝对值之和．故I ＝q t ＝5×25A ＝2 A. 4.答案 D 解析 在电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力做功的本领，而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，故D 正确．5.答案 BD6.答案 增加 其他形式 电 解析 根据W ＝qE ，在电源内部正极比负极高 V 的电势，E ＝ V ，所以W ＝qE ＝1× J ＝ J ．非静电力搬运电荷做正功，也就是克服静电力做功，因此电势能增加，是其他形式的能转化为电能的过程，对电池来说消耗的是化学能．电动势是表征电源特征的物理量，不同材料的电源电动势可以不相同，但原理都是相同的．7.答案 J 解析 W ＝qE ，q ＝It所以W ＝EIt ＝×10×10－3×100＝8.解析 电池用旧之后，电动势不变，但是内电阻变得很大．答案 C。
高中物理 选修二(2019)第二章 电磁感应 第2节法拉第电磁感应定律 基础练习(含答案)
法拉第电磁感应定律 基础练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．将多匝线圈置于磁感应强度大小随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）A ．感应电动势与线圈的匝数无关B ．通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．通过线圈的磁通量为0，感应电动势一定也为02．下列关于电磁感应说法正确的是（ ）A ．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流B ．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大C ．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零D ．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化3．如图所示，导体直导轨OM 和PN 平行且OM 与x 轴重合，两导轨间距为d ，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y 轴方向的宽度按sin 2y d x d π=的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP 开始始终垂直导轨沿x 轴正方向以速度v 做匀速运动，规定内圆环a 端电势高于b 端时，a 、b 间的电压u ab 为正，下列u ab -x 图像可能正确的是（ ）A ．B．C．D．4．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为A．0.18V B．0.20 V C．0.30V D．0.40V5．如图所示，xOy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场．一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，从t＝0时刻起绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动．若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图象中，正确的是()A．B．C．D．6．关于电场和磁场的有关问题，下列说法中正确的是（）A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．由FEq=可知，电场中某点的场强E与q成反比，与F成正比C．导体切割磁感线产生的电动势为E=BLvD．根据公式FBIL=可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零7．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（）A．丙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙二、多选题8．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则20t-时间内（）A．流过电阻R的电流方向始终没变B．电容器C的a板一直带正电C．1t时刻电容器C的带电量为零D．MN所受安培力的方向始终没变9．半径分别为r和2r的同心半圆光滑导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为2R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．在N、Q之间接有一阻值为R的电阻．导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，重力加速度为g，则下列说正确的是( )A．导体棒AB两端的电压为34Brω2B．电阻R中的电流方向从Q到N，大小为2 2 Br RωC．外力的功率大小为24234B rRω＋32μmgrωD．若导棒不动要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度增加，且变化得越来越慢10．下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（）A．法拉第最早发现了电流的磁效应，并提出电磁感应定律B．库仑通过实验提出库仑定律，并在实验室测出静电常量kC．美国物理学家密立根发明的回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子D．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性11．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框ABCD，被限制在沿AB方向的水平直轨道自由滑动．BC边右侧有一直角三角形匀强磁场区域Efg，直角边Ef等于l，边gE小于l，Ef边平行AB边，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，若图示位置为t =0时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正．则感应电流i－t和F－t图象正确的是（时间单位为l/v，A、B、C图象为线段，D为抛物线)A．B．C．D．12．闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法，可能的是（）A．穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零B．穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大C．穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变D．穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零三、解答题13．如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：（1）恒力F的大小；（2）线框进入磁场过程中感应电流的大小；（3）线框进入磁场过程中线框产生的热量．14．如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。
电动势练习题
新课标高二物理人教版第一章恒定电流第二讲电动势一1．在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极,非静电力做功越多,电荷的电势能增加得就越多；非静电力做的功越少,则电荷的电势能增加得就越少．物理学中用电动势表明电源的这种特性．2．电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．3．在电源内部非静电力移送电荷做的功W与被移送电荷的电荷量q的比值,叫做电源的电动势．它的单位是伏特,用V表示．电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关．4．蓄电池的电动势是2 V,说明电池内非静电力每移动1 C的正电荷做功2_J,其电势能增加填“增加”或“减小”,是化学能转化为电能的过程．1．关于电动势,下列说法中正确的是ACA．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单位正电荷从负极向正极移送做功越多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2．关于电源的电动势,下列说法正确的是 DA．在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是VB．电源的电动势越大,电源所提供的电能就越多C．电源接入电路后,其两端的电压越大,电源的电动势也越大D．无论电源接入何种电路,其电动势是不变的3．关于电源与电路,下列说法正确的是BDA．外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极B．外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极C．外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功D．外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功4．有关电压与电动势的说法中正确的是DA．电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势是电源两极间的电压C．电动势公式E＝错误!中W与电压U＝错误!中的W是一样的,都是电场力做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量5．电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15 A·h”的字样,则表示C A．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 A B．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 AC．电池以1.5 A 的电流工作,可用10 h D．电池以15 A 的电流工作,可用15 h6．关于电源,下列说法中正确的是 CA．当电池用旧之后,电源的电动势减小,内阻增大B．当电池用旧之后,电源电动势和内阻都不变C．当电池用旧之后,电动势基本不变,内阻增大D．以上说法都不对7．关于电源电动势,下面说法不正确的是AA．电源两极间电压总等于电动势B．电动势越大的电源,将其他能转化为电能的本领越大C．电路接通后,电源的电压小于它的电动势D．电动势只由电源性质决定,与外电路无关8．关于电源的说法正确的是BCD A．电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B．在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C．在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D．在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能9．随着中国电信业的发展,国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明,由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是 CA．V mA B．V700 mA C．V mA D．V700 mA10．关于电动势E,下列说法中正确的是BDA．电动势E的大小,与非静电力做的功W的大小成正比,与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量11．如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为V,这表示AD A．电路通过1 C的电荷量,电源把J其他形式的能转化为电能B．电源在每秒内把J其他形式的能转化为电能C．该电源比电动势为V的干电池做功少D．该电源与电动势为V的干电池相比,通过1 C电荷量时其他形式的能转化为电能的量少12．以下有关电动势的说法中正确的是 DA．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B．电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两极间的电压C．非静电力做的功越多,电动势就越大D．E＝错误!只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的13．一台发电机用0.5 A电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为A A．6 V B．360 V C．120 V D．12 V14．如图所示的是两个电池外壳的说明文字．图中所述进口电池的电动势是____ V；所述国产电池最多可放出______mAh的电荷量,若电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用______ h．图中还提供了哪些信息：________________________________________________.解析：进口电池的电动势是V,国产电池最多可放出600mAh的电荷量．由t＝错误!＝20 h知最多可使用20 h．图中还提供了充电时间及充电电流等．15．铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为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 A．试求两个电路都工作20 s时间,电源所消耗的化学能分别为______和________,________把化学能转化为电能的本领更大．解析：对于铅蓄电池的电路,20 s时间内通过的电荷量为q1＝I1t＝2 C,对于干电池的电路,20 s时间内通过的电荷量为q2＝I2t＝4 C.由电动势的定义式E＝错误!得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4 J,W2＝q2E2＝6 J.因为E1>E2,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大．16．由六节干电池每节的电动势为V串联组成的电池组,对一电阻供电．电路中的电流为2 A,在10 s内电源做功为180 J,则电池组的电动势为多少从计算结果中你能得到什么启示解析：由E＝错误!及q＝It得E＝错误!＝错误!V＝9 V＝×6 V故可得出,串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和．17．将电动势为V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为V．当电路中有6 C的电荷流过时,求：1有多少其他形式的能转化为电能；2外电路中有多少电能转化为其他形式的能；3内电路中有多少电能转化为其他形式的能．解析：由电动势的定义可知,在电源内部非静电力每移送1 C电荷,有3 J其他形式的能转化为电能．也可认为在电源中,非静电力移送电荷做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中,静电力移送电荷做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能．1W＝Eq＝3×6 J＝18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能．2W1＝U1q＝×6 J＝J,外电路中共有J电能转化为其他形式的能．3内电压U2＝E－U1＝3 V－V＝V,所以W2＝U2q＝×6 J＝J,内电路中共有J电能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝J.18．某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池,当它正常工作时,工作电流为0.3 A．某同学在使用该MP3时,若他用了10 s,则这段时间内电池将多少化学能转化为电能解析：已知工作电流I＝0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量q＝It＝×10 C＝3 C.7号干电池电动势为V．则根据能量守恒定律,电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动正电荷所做的功：W＝qE＝3× J＝J.19．铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件,它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内,以供用电设备使用．某太阳能电池板给一电动势为15 V的铅蓄电池充电时的电流为4 A,充电10小时充满．该铅蓄电池储存了多少电能解析：10小时通过的电荷量：q＝It.非静电力做功：W＝qE＝ItE.所以铅蓄电池储存的电能E电＝W＝ItE＝×106 J.新课标高二物理人教版第一章恒定电流第二讲电动势二1．下列说法中正确的是BA．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中,电流的单位是AC．电流有方向,它是一个矢量D．任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在2．关于电流,下列叙述正确的是BDA．只要将导体置于电场中,导体中就有持续电流B．电源的作用可以使电路中有持续电流C．导体中没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D．恒定电流是由恒定电场产生的3．电流通过生命机体或多或少都能传导,其电流的传导主要是靠BCA．自由电子导电B．离子导电C．电解质的水溶液导电D．质子导电4．一台半导体收音机,电池供电的电流是8mA,也就是说 BA．1h电池供给8C的电量B．1 000s电池供给8C的电量C．1s电池供给8C的电量D．1min电池供给8C的电量5．关于电源的作用,下列说法正确的是BCA．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电能C．电源的作用就是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6．下列有关电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是DA．导线内部的电场就是电源所形成的电场B．在静电平衡时,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部的电场不是稳定的C．因为导体处于电源的电场中,所以导体内部的场强处处为零D．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷处于平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的7．如图所示,将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来,已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍,在铜导线上取一个截面A,在铝导线上取一个截面B,若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两个截面的ADA．电流相等B．电流不相等C．自由电子定向移动的速率相等D．自由电子定向移动的速率不相等8．关于电流,以下说法正确的是DA．通过截面的电荷量多少就是电流的大小B．电流的方向就是电荷定向移动的方向C．在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流D．导体两端没有电压就不能形成电流9．电路中,每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为×10－6 m2的导线,那么电路中的电流是C A． mA B． mA C．μA D．16 μA10．在国际单位制中,电流的单位是 CA．C/s B．V/ΩC．A D．W/V11．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,设棒单位长度内所含的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒的运动而形成的等效电流大小为A A．q vB．错误!C．q v S D．错误!12．某导体单位长度内电子数为n,电子定向移动速率为v,电子电荷量为e,导体横截面积为S,则导体中电流大小为 B A．neS v B．ne v C．e v D．e v/S13．下列关于电源电动势的说法,正确的是BDA．电动势实质上就是电压B．电动势越大,表明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大C．电动势是指电源内部非静电力所做的功D．电动势在数值上等于在电源内部移动单位电荷非静电力所做的功14．关于电压与电动势的说法中正确的是DA．电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压C．电动势公式E＝错误!中的W与电压U＝错误!中的W是一样的,都是电场力做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量15．通常一次闪电过程历时约s～s,它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40 μs～80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为×109 V,云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据,下列判断正确的是ACA．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J解析由电流的定义式I＝错误!知I＝错误!A＝1×105 A,A正确；整个闪电过程的平均功率P＝错误!＝错误!＝错误!W＝3×1010 W t代入s或s,B错误；由E＝错误!＝错误!V/m＝1×106 V/m,C正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W＝qU＝6×109 J,D错误．16．一般干电池的电动势为V,说明电池内非静电力每移动1 C的电荷做的功是________J,其电势能________填“增加”或“减小”,是________能转化为________能的过程;答案：增加化学电17．在某次闪电中,持续时间为s,所形成的平均电流为×104 A,若闪电过程中电荷以0.5 A的电流通过电灯,试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少解析：该次闪电过程中产生的电荷量为q＝I1t1＝×104×0.5 C＝3×104 C,若流过电灯,可供照明的时间t2＝错误!＝错误!s＝6×104 s18．在电解液导电中,若在5s内分别有5C的正离子和5C的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面,则电路中的电流是多少若5s内有5C的正、负离子分别在阴极和阳极放电,则电路中的电流是多少解：在电解液中,电流等于同一截面上正、负电荷迁移电荷量的绝对值之和与所用时间t之比,所以电解质溶液中各种离子的质量、电荷量都可能不同,它们在电场中所受电场力的大小、加速度的大小、速度大小也各不相同,在同一时间内通过电解液某一截面的正、负离子数可能不同,特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速,速度为零,而负离子的速度却被加速至最大,所以在阳极附近的横截面上,在5s内只通过5C的负电荷,故电流阴极附近同理为1 A,则电路中的电流为1 A19．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库仑力吸引下做半径为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解析：截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量q＝e,则有I＝错误!＝错误!再由库仑力提供向心力有：k错误!＝m4错误!·r,得T＝错误!错误!, 解得I＝错误!·错误!;20．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中有几个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速度为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目为多少用I、Δt、q表示解析：根据电流的定义式可知,在Δt内通过导线横截面的电荷量Q＝I·Δt,所以在这段时间内通过的自由电子数为N＝错误!＝错误!;21．如图所示,在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2s内有×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M,试问：溶液中的电流方向如何电流多大答案：溶液中的电流大小为0.16A,方向由A指向B.解析：NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－离子,它们在电场力作用下向相反方向运动．因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向,故溶液中电流方向与Na＋定向移动方向相同,即由A指向B ;Na＋和Cl－都是一价离子,每个离子的电荷量为e＝×10－19C,NaCl溶液导电时,Na＋由A向B定向移动,Cl－由B向A运动,负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动,可见,每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和, 则有I＝错误!＝错误!＝错误!A＝0.16A22．光电管的阳极A和阴极K之间加U＝的电压时,光电流的最大值为μA,求每秒内由光电管阴极K发射的电子数．解析：最大电流即为光电管阴极K发射的电子全部到达阳极形成的．设光电管阴极K每秒内发射的电子数为n,则由电流的定义式I＝错误!知,光电流I＝ne,故n＝I/e＝×10－6/×10－19＝×1012个．。
人教版高中物理选修课后习题参考答案
第一章第一节1．答：在天气干躁的季节;脱掉外衣时;由于摩擦;外衣和身体各自带了等量、异号的电荷..接着用手去摸金属门把手时;身体放电;于是产生电击的感觉..2．答：由于A、B都是金属导体;可移动的电荷是自由电子;所以;A 带上的是负电荷;这是电子由B移动到A的结果..其中;A得到的电子数为 ;与B失去的电子数相等..3．答：图1－4是此问题的示意图..导体B中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B的左端;右端会因失去电子而带正电..A对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力;A、B之间产生吸引力.. 4．答：此现象并不是说明制造出了永动机;也没有违背能量守恒定律..因为;在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功..这是把机械转化为电能的过程..第二节1．答：根据库仑的发现;两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等..所以;先把A球与B球接触;此时;B球带电；再把B球与C 球接触;则B、C球分别带电；最后;B球再次与A球接触;B球带电 .. 2．答：注意;原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度3．答：设A、B两球的电荷量分别为、 ;距离为 ;则 ..当用C接触A时;A的电荷量变为 ;C的电荷量也是；C再与接触后;B的电荷量变为；此时;A、B间的静电力变为： ..在此情况下;若再使A、B间距增大为原来的2倍;则它们之间的静电力变为 ..4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示.. 共受三个力的作用;;由于 ;相互间距离分别为、、 ;所以 ; ..根据平行四边形定则;合力沿对角线的连线向外;且大小是 ..由于对称性;每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等;且都沿对角线的连线向外..5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡;它的受力示意图见图1－7..静电斥力 ;又; ;所以;第三节1．答：A、B两处电场强度之比为 ..A、C两处电场强度之比为 .. 2．答：电子所在处的电场强度为 ;方向沿着半径指向外..电子受到的电场力为 ;方向沿着半径指向质子..3．答：重力场的场强强度等于重力与质量的比值;即 ;单位是牛顿每千克;方向竖直向下..4．答：这种说法是错误的..例如;如图1－9所示;有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场;它沿电场线的方向做匀加速运动;而沿初速度方向做匀速运动;它的运动轨迹是曲线..也就是说;它的运动轨迹与电场线不重合..5． 1因为电场线的疏密程度反映电场强度的强弱;所以;B点的电场最强;C点的电场最弱..2A、B、C三点的电场强度的方向如图1－10所示..3负电荷在A、B、C三点时的受力方向如图1－10所示..6．答：小球受到重力、电场力F;轻绳拉力的作用而处于平衡状态;它的受力情况如图1－11所示..由图可知; ; ..7．答：因为 ;所以;在左侧的轴上; 产生的电场的电场强度总是大于产生的电场的电场强度;且方向总是指向轴负半轴;在和之间;电场强度总是指向轴的正方向..所以;只有在右侧的轴上;才有可能出现电场强度为0的点..1设该点距离原点的距离为 ;则 ;即 ;解得不合题意;舍去和 ..所以;在处电场强度等于0..2在坐标轴上和的地方;电场强度的方向总是沿轴的正方向的..第四节1．答：； ..2．答：1 ; ..因为 ..所以 ;可见A点电势比B点高..2 ; ..因为 ..所以 ;可见D点电势比C点高..3 ; ;可见 ;故F点的电势比E点高..小结：1在电场中;同一正试探电荷的电势能越大的点;电势越高；同一正试探电荷在电势越高的点;电势能越大..2在电场中;同一负试探电荷的电势能越大的点;电势越低；同一负试探电荷在电势越高的点;电势能越小..3正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探电荷电势能为负值的点的电势..3．答：1沿着电场线的方向;电势是逐渐降低的;所以M点的电势比N点高..2先假设正试探电荷从M点沿着与电场线始终垂直的路径移动到与P在同一条电场线上的 ;这一过程静电力不做功..再把这一电荷从移动到P点;全过程静电力做正功..所以;从M移动到P 静电力做正功;电势能减少; ;M点电势比P点电势高..4．答：因 ;故 ;可见重力势为 ..5．答：场源电荷P点电势的正负在P点的电势能的正负在P点的电势能的正负当P点移至离场源电荷较近时怎样变化怎样变化怎样变化正正负升高变大变小负负正降低变小变大6．答：假设两个电势不同的等势面相交..因为空间任一点的电势只能有一个惟一的值;所以相交徙的电势就一定相等;这两个等势面的值就不能不同;这与题设条件矛盾..所以;电场中两个电势不同的等势面不能相交..7．答：根据电场线与等势面一定垂直的结论;画出的电场线的大致分布如图1－15所示..因为 ; ;取 ;可得静电力所做的功为可见;静电力所做的功第五节1． ..静电力做负功;电势能增加2．答：一个电子电荷量 ;电子增加的动能等于静电力做的功;因为 ;所以 ..3．答：因为电场线总是电势高的等势面指向电势低的等势低的等势面;所以;由课本图1.5－2可知：1B点的电势高于A点的电势;把负电荷从A移到B静电力做正功;电势能减少;负电荷在A点的电势能较大..2负电荷从B移动到A时;静电力做负功..3 ;第6节电势差与电场强度的关系1．答：两板间的电场强度 ..尘埃受到的静电力 ..静电力对尘埃做功2．答：1看电场线方向知;D点电势比C点电势高; 2B板接地时; ; ; ..A板接地时; ; ; ;可见;不管哪一板接地; 都是 ..3 ;如果电子先移到E点再移到D点;静电力做的功不会改变..这是因为静电力做功与路径无关;只与初末位置有关..3．答：空气击穿时的电势差 ..雷击就是一种空气被击穿的现象.. 4．答：小山坡b比a地势更陡些;小石头沿b边滚下加速度更大些..b边电势降落比a边降落得快;b边的电场强度比a边强..可见;电势降落得快的地方是电场强度强的地方..第7节静电现象的应用1． 1金属球内的自由电子受到点电荷的吸引;所以在靠近的一侧带负电;在离远的一侧带正电..2在静电平衡状态下;金属球的内部电场强度处处为0;就是说感应电荷产生的电场强度与产生的电场强度等大反向..在球心处产生的电场强度为 ;所以金属球上感应电荷产生的电场强度大小为 ;方向指向 ..3如果用导线的一端接触球的左侧;另一端接触球的右侧;导线不可能把球两侧的电荷中和;因为金属球是个等势体;导线连接的是电势相等的两个点;电荷在这两点间不会移动;就像用水管连接高度相等的两个装水容器;水不会在水管内流动一样..2．答：3．答：点火器的放电电极做成针状是利用尖端放电现象;使在电压不高的情况下也容易点火..验电器的金属杆上固定一个金属球是防止出现尖端放电现象;使验电器在电压较高时也不会放电漏电4．答：因为超高压输电线周围存在很强的电场;带电作业的工人直接进入这样的强电场就会有生命危险..如果工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服;这身工作服就像一个金属网罩;可以起到静电屏蔽的作用;使高压电线周围的电场被工作服屏蔽起来;工人就可以安全作业了..第8节电容器的电容1． 1把两极板间距离减小;电容增大;电荷量不变;电压变小;静电计指针偏角变小..2把两极间相对面积减小;电容减小;电荷量不变;电压变大;静电计指针偏角变大..3在两极板间插入相对介电常数较大的电介质;电容增大;电荷量不变;电压变小;静电计指针偏角变小..2．答：由得此面积约为窗户面积的10倍3．答：1保持与电池连接;则两极间电压不变; ;两极板间距离减半则电容加倍; ..极板上电荷量增加了 2移去电池后电容器所带电荷量不变; ;两极板距离减半后 ;即两极板间电势差减小了4.5V.. 4．答：设电容器所带电荷量为 ;因 ;并且 ;所以 ; ..又因为 ;所以 ..可见;电场强度与两极间距离无关;只与电容器所带电荷量和极板面积有关..第9节带电粒子在电场中的运动1．答：解法一：；解法二： ; ；解法三： ; ; ; ;可见;第一种方法最简单..2．答：如果电子的动能减少到等于0的时候;电子恰好没有到达N 极;则电流表中就没有电流..由动能定理 ; 得： .. ..3．答：设加速电压为 ;偏转电压为 ;带电粒子的电荷量为 ;质量为 ;垂直进入偏转电场的速度为 ;偏转电场两极间距离为 ;极板长为 ;则：带电粒子在加速电场中获得初动能 ;粒子在偏转电场中的加速度 ;在偏转电场中运动的时间为 ;粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度 ;粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切 ..1若电子与氢核的初速度相同;则 ..3若电子与氢核的初动能相同;则 ..4．答：设加速电压为 ;偏转电压为 ;带电粒子的电荷量为 ;质量为 ;垂直进入偏转电场的速度为 ;偏转电场两极距离为 ;极板长为 ;则：粒子的初动能 ;粒子在偏转电场中的加速度 ;在偏转电场中运动的时间为 ;粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度 ;粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切 ;由于各种粒子的初动能相同;即 ;所以各种粒子的偏转方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为 ;可见各种粒子的偏转距离也相同;所以这些粒子不会分成三束..5．答：电子的初动能 ;垂直进入匀强电场后加速度 ;在偏转电场中运动的时间为 ;电子离开偏转电场时沿静电力方向的速度 ;电子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切 ; ..第二章恒定电流第一节电源和电流1．答：如果用导线把两个带异号电荷的导体相连;导线中的自由电子会在静电力的作用下定向移动;使带负电荷的导体失去电子;带正电荷的导体得到电子．这样会使得两导体周围的电场迅速减弱;它们之间的电势差很快消失;两导体成为一个等势体;达到静电平衡．因此;导线中的电流是瞬时的．如果用导线把电池的正负极相连;由于电池能源断地把经过导线流到正极的电子取走;补充给负极;使电池两极之间始终保持一定数量的正、负电荷;两极周围的空间包括导线之中始终存在一定的电场．导线中的自由电子就能不断地在静电力的作用下定向移动;形成持续的电流．说明：由于电池的内阻很小;如果直接用导线把电池的正负极相连;会烧坏电池;所以实际操作中决不允许这么做．这里只是让明白电池的作用而出此题．2．答：3．答：在电子轨道的某位置上考察;电子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过．电子运动周期 ;等效电流．说明：我们可以假想在电子轨道的某处进行考察;在安全装置示断有电子从同一位置通过．还可以结合圆周运动和静电力的知识;根据电子与原子核之间的静电力提供向心力;进一步求得电子绕核运动的速度、周期．第2节电动势1．答：电源电动势相同;内阻不同．说明：解决本题要理解电池电动势大小与电池正负极材料和电解的化学性质有关．也就是说;与非静电力性质有关．两种电池尽管体积大小不同;但电池内的材料相同;非静电力性质相同;所以;电动势相同．而内阻就是电源内部物质对电流的阻碍;和其他导体的电阻一样与导体的形状、体积都有关系．2．答：10s内通过电源的电荷量．说明：化学能转化为电能的数值就是把这些电荷从低电势能的极板移送到高电抛能极板的过程中;非静电力做的功．3．答：乘积的单位是瓦特．因为 ;所以表示非静电力做功的功率;也是电源将其他能转化为电能的电功率．如果 ; ;则 ;表示每秒有6J其他形式的能转化为电能．说明：本题也可以从量纲的角度来考虑;要求学生从物理量的复合单位的物理意义入手进行思考．第3节欧姆定律1．答：因 ;所以 ;因此不能用这个电流表来测量通过这个电阻的电流．说明：也可以先求通过的电流为10mA时;电阻两端的电压值40V;再将所得的电压值与50V比较;从而做判断．2．答：．说明：用直线将图中的4个点与坐标原点连接起来;得到4个电阻的伏安特性曲线．在同一条直线上的不同点;代表的电压、电流不同;但它们的比值就是对应电阻的阻值．、在同一条直线上;因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的电压值;可以发现的电流最小;因此电阻最大; 的电流最大;因此电阻最小．也可以根据直线的斜率判断电阻的大小．3．答：如图2－4所示．4．答：如图2－5所示．说明：可以根据电阻求出3V、4V和5V 时的电流;在坐标系中描点;画出图象．由于点太少; 图象所给出的只是一个粗略估测的结果．5．证明：第4节串联电路和并联电路1．答：1因为与串联;设通过它们的电流为 ;可知 ; ;所以电压之比与电阻之比相等．2设负载电阻为 ;变阻器下部分电阻为 ;电路结构为与并联后;再与串联;由串、并联电路的特点可得．当时 ;当时 ;所以可以取0至的任意值．说明：可以引导学生对变阻器滑动触头分别滑到变阻器两端;进行定性分析．还可以将变阻器的这种分压连接与限流连接进行比较;分析它们改变电压的作用和通过它们的电流情况;进一步提高学生的分析能力．2．答：甲图中;电流表测到的电流实际上是电压表和电阻并联部分的总电流;所以电阻的测量值为电压表和电阻并联部分的总电阻;即 ;乙图中;电压表和电流表的内阻的影响;两种测量电路都存在系统误差;甲图中测量值小于真实值;乙图中测量值大于真实值;但两种电路误差的大小是不一样的．在这里;教科书把电压表的内接和外接问题作为欧姆定律在新情境下的一个应用;没有作为一个知识点;因此教学的着眼点应该放在基本规律的练习．3．答：可能发生．产生这种现象的原因是电压表内阻的影响．当电压表并联在两端时;电压表和的并联电阻小于 ;测得的电压小于、直接串联时分得的电压．同样;当电压表和并联时;测得的电压小于、直接串联时分得的电压．所以两次读数之和小于总电压．4．答：当使用、两个端点时;接10V电压;电流表满偏;即电流为满偏电流． ;解得．当使用、两端点时; ;解得 ..5．答：当使用、两个端点时; 与电流表串联后再与并联;可得；当使用、两端点时; 与串联后再与电流表并联;可得 ;联立解得 ; ..说明：本题的困难在于;不容易理解使用、两个端点时; 与电流表串联再与并联后也是电流表;能够测量电流..第5节焦耳定律1．答：设电阻消耗的电功率为 ;电阻消耗的电功率为;…1串联电路中各处电流相等;设电流为 ;则电功率：; ;…; ; 此式说明串联电路中各电阻消耗的电功率与其电阻成正比..2并联电路中各电阻两端的电压相等;设电压为 ;则有; ;…; ;得证..3因为串联电路总电压等于各部分电压之和;即 ;所以串联电路消耗的总功率 ;得证..4因为并联电路总电流等于各支路电流之和;即 ;所以并联电路消耗的总功率 ;得证..2．答：1接通S时; 直接接在电源两端;电路消耗的电功率为 ..当S断开时; 、串联后接到电源上;电路消耗的电功率为 ..因为 ;所以S接通时;电饭锅处于加热状态;S断开时;电饭锅处于保温状态..2加热时 ;要使 ;必有 ..3．答：根据灯泡的规格可以知道 ..电路可以看成是由、并联部分和三部分串联而成..由于电流相同;且并联部分的总电阻小于其中最小的电阻;所以 ..对于并联部分;由于电压相等; 的电阻小;因此 ..所以 ..4．答：1当只有电炉A时; ..所以 ; ；3当再并联电炉B时;总电流 ..电炉上的电压为 ..每个电炉上消耗的电功率为 ..5．答：电热消耗的电能为 ..水升温吸收的热量为 ..效率为第6节电阻定律1．答：小灯泡的电阻为 ..若铜丝 ;横截面直径为 ;则铜丝的电阻为 ..可见; 比小得多;故可以不计导线电阻..2．答：导线的电阻为 ..空调正常工作时;电流为 ..3．答：盐水柱的体积不变;故横截面积变为原来的 ;因此 ;所以4．答： 1并联时; ；2串联时;第7节闭合电路的欧姆定律1．答：根据闭合电路的欧姆定律;可得； ;联立解得： ; .. 2．答：每节干电池的电动势为1.5V;两节干电池的电动势为3.0V..设每节干电池的内阻为 ;两节干电池的总内阻为 ..由题意得：又因为 ;所以3．答：不接负载时的电压即为电动势;因此 ;短路时外电阻 ..根据闭合电路的欧姆定律： ..4．答：当外电阻为时;电流 ..再由闭合电路的欧姆定律： ;可得 ..当在外电路并联一个的电阻时; 电路总电流为 ..路端电压为 ..当处电路串联一个的电阻时; ..电路电流为 ..路端电压为 ..5．答：用电器的电阻为 ;通过用电器的电流 ..设至少需要节电池;串联的分压电阻为 ;由闭合电路欧姆定律得 ;解得 ..因为要取整数;所以当 ; 有最小值为5..第8节多用电表1．答：所选择的挡位 a b直流电压2.5V 0.57V 2.00V直流电流100mA 22.8mA 80.0mA电阻500322．答：D、B、E3．答：1红表笔2红笔表3黑表笔4．答：黑箱内部有电阻和二极管;它们的连接情况如图所示．第9节实验：测电源电池的电动势和内阻1．答：该实验方案的主要缺点是;将路端电压和电流分两次测量．由于电表内阻的影响;两次测量时电路并不处于同一状态;也就是说;测量的电流值;已不是测电压时电路中的电流值了．另外;在测量中需要不断改变电路;操作也不方便．2．答：因蓄电池的电动势为 ;故电压表量程应选3V挡．若定值值电阻取10 ;则电路中电流最大不超过0.2A;电流值不到电流表小量程的 ;不利于精确读数;故定值电阻只能取1 ．若电流表量程选3A;为了便于读数应使指针半偏及以上;电流需在1.5A以上．这样;电路的总电阻在1.33 以下;变化范围太小;不利于滑动变阻器操作;所以电流表量程应选0.6A．当滑动变阻器的阻值大于10 时;电流小于0.2A;电流表示较小;不利于精确读数;所以滑动变阻器的阻值只用到10 以内的部分．如果用200 的变阻器;大于10 的部分几乎无用．所以变阻器选E．说明：选取实验器材;需要综合考虑;要从“安全可行、测量精确、便于操作”三方面考虑．3．答：图象如图所示．由图象可知： ;第10节简单的逻辑电路1．答：1如图甲所示2如图乙所示．2．答：如图所示．说明：解决这类问题;需要根据实际问题中的信息;抽象出逻辑关系后;选择能实现该逻辑关系的电路．必要时还应考虑简单逻辑电路的组合．3．答：1如图所示2应使R增大．当天色还比较亮时;因光线照射;光敏电阻的阻值较小;但不是很小;此时R的分压较低;从而会使非门输出一高电压而激发继电器工作;所以应增大R;使非门输入端电压升高;而输出一低电压;使继电器处于断开状态．第三章磁场第1节磁现象和磁场1．答：喇叭发声的机理：磁体产生的磁场对附近的通电线圈产生力的作用;从而使线圈振动;带动喇叭的纸盒振动;发出声音．耳机和电话的听筒能够发声也是这个道理．2．答：如果有铁质的物体如小刀等落入深水中无法取回时;可以用一根足够长的细绳拴一磁体;放入水中将物体吸住;然后拉上来；如果有许多大头针或小铁屑等撒落在地上;可以用一块磁铁迅速地将它们拾起来．3．答：磁的应用的分类：1利用磁体对铁、钴、镍的吸引力;如门吸、带磁性的螺丝刀、皮带扣、女式的手提包扣、手机皮套扣等等．2利用磁体对通电导线的作用力;如喇叭、耳机、电话、电动机等．3利用磁化现象记录信息;如磁卡、磁带、磁盘等等．第2节磁感应强度1．这种说法不对．磁场中的霜点的磁感应强度由磁场本身决定;与检验电流的大小、方向、通电导线的长度、受到的安培力的大小均无关．说明：单纯从数学出发而不考虑公式的物理意义是学生的一种常见错误．定义式是一个定义式;磁场中特定位置的比值不变才反映了磁场本身的属性．2．由 ;可知．3．正确的是乙和丙图．由定义式可知;当L一定时; 是定值;所以两点的联线应通过图的坐标原点．第3节几种常见的磁场1．答：电流方向由上向下2．答：小磁针N极的指向是垂直纸面向外;指向读者．3．答：通电螺线管内部的磁感应强度比管口外的大;可根据磁感一越密处;磁感应强度越大来判断．4．答：；；第4节磁场对通电导线的作用力1．答：如图所示2．答：1通电导线的端和端受到的安培力分别垂直纸面向外和垂直纸面向内;所以导线会按俯视逆时针方向转动．当转过一个很小的角度后;在向右的磁场分量的作用下;通电导线还会受到向下的安培力．所以导线先转动;后边转动边下移．2图3-5所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管和直流电流及其大致位置．说明：虚线框内的磁场源还可以是通电的环形电流．3．答：1设电流方向未改变时;等臂天平的左盘内砝码质量为 ;右盘的质量为 ;则由等臂天平的平衡条件;有：电流方向改变后;同理可得： ;两式相减;得．2将 ; ; 代入 ;得．说明：把安培力的知识与天平结合;可以“称出”磁感应强度;这是一个很有用的方法．4．答：弹簧上下振动;电流交替通断．产生这种现象的原因是：通入电流时;弹簧各相邻线圈中电流方向相同;线圈之间相互吸引;使得弹簧收缩;电路断开；电路断开；电路断开后;因电流消失;线圈之间相互作用消失;因而弹簧恢复原来的状态;电路又被接通．这个过程反复出现;使得弹簧上下振动;电路交替通断．第5节磁场对运动电荷的作用力1．答：在图中;A图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向上；B图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向下；C图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面指向读者；D图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面背离读者．2．答：由可知; ．3．答：能够通过速度选择器的带电粒子必须做直线运动;而做直线运动的带电粒子是沿电场中的等势面运动的;静电力对带电粒子不做功．同时;洛伦兹力对带电粒子也不做功;所以;粒子一定做匀速运动;它所受到的洛伦兹力与静电力等大反向;即 ;所以．说明：本题还可以进一步引出：1如果粒子所带电荷变为负电荷;仍从左向右入射;此装置是否还能作为速度选择器用 2如果带电粒子从右向左入射;此装置是否还能作为速度选择器用如果可以;那么粒子应该从哪个方向入射4． 1等离子体进入磁场;正离子受到的洛伦兹力的方向向下;所以正离子向了B板运动;负离子向A板运动．因此;B板是发电机的正极．2在洛伦兹力的作用下;正负电荷会分别在B、A两板上积聚．与此同时;A、B两板间会因电荷的积聚而产生由B指向A的电场．当成立时;A、B两板间的电压最大值就等于此发电机的电动势;即．所以;此发电机的电动势为．5．答：荧光屏上只有一条水平的亮线;说明电子束在竖直方向的运动停止了．故障可能是;在显像管的偏转区产生方向的磁场的线圈上没有电流通过．说明：应该注意的是;水平方向的磁场使电子束产生竖直方向的分速度;而竖直方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度．第6节带电粒子在匀强磁场1．由 ;得 ;2．答：1由可知 2由和得 ;所以3．答：由和得 ;所以．答：带电粒子离开回旋加速器时;做匀速圆周运动的半径等于D形盒的半径;由得．所以;粒子离开D形盒时的动能为．说明：上述结果告诉我们;对于电荷量和质量一定的粒子;D形盒的半径越大、盒。
人教版高中物理选修3-1第二章 第二节《电动势》
（精心整理，诚意制作）选修3-1第二章第二节《电动势》课后巩固提升（40分钟）1．描述电源能量转化本领大小的物理量是()A．电源的总功率 B．电源的电动势C．路端电压 D．电源的输出功率2.对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是()A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同3．下列说法中正确的是()A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高4．关于电源的电动势，下列说法中不正确的是()A．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大B．电源的电动势就是电源电压，也就是路端电压C．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功D．电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关5.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,小灯泡只能发出微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3 V,再把它们作为一个电子钟的电源,电子钟能正常工作。
下列说法正确的是()A.这两节干电池的电动势减小了很多B.这两节干电池的内电阻增加较大C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小D.这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时电流小6.如图为一块手机电池的背面印有一些符号，下列说法正确的是( )A. 该电池的容量为620mAhB. 该电池的电动势为4.2VC. 该电池在工作1小时后达到的电流为620mAD. 若电池以10mA的电流工作，可用62小时7．太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的．可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示() A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小8．如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示()A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J其他形式能转化为电能B．电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时转化为电能少9．随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是()A．4.2 V7.29 mA B．4.2 V700 mAC．3.7 V7.29 mA D．3.7 V700 mA10．下列说法中正确的是()A．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B．电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率C．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大D．当通过同样的电荷量时，电动势为2V的蓄电池比1.5V的干电池提供的电能多11．硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电．硅光电池的原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜．光照射到半导体P上，使P内受原子束缚的电子成为自由电子，自由电子经E区电场加速到达半导体N，从而产生电动势，形成电流．以下说法中正确的是()A．E区匀强电场的方向由P指向NB．电源内部的电流方向由P指向NC．a电极为电池的正极D．硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置。
人教版选修31 第二章 第2节 电动势 课件2(共15张)
第2节 电动势
外电路
思考： 1.外电路中，什么力使电 荷定向移动？
2.如果外电路是一条电阻 丝，能量是怎样转化的？
3.电源在电路中起到了怎 样的作用？
内电路
1.请标出电源内部的电场方向 及正电荷所受电场力、移动方 向。
2.如果只靠静电力（电场力） 正电荷能回到电源正极吗？
3.在内电路中“搬运”电荷的 是静电力吗？
正电荷移 静电力做功 电势能 能量的转化 动方向 （是否有非静电 变化
力做功）
外电路 正极——
负极
正功（没 有非静电 力做功）
电势能转
减少
化为其他 形式能
负功（有
内电路 负极— 非静电力 —正极 做功）
其他形式
增大 能转化为
电势能
一、电源的作用
从能量的角度看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。
怎样的物理量适合描述电源中非静电力做功本领的强 弱？
二、电动势 1.定义式： E W q
2.物理意义：反映电源把其他形式的能转化 为电能本领的大小，数值上等于非静电力把 1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极 所做的功。
3、特点：电动势由电源中非静电力的特性 决定，跟电源的体积、形状无关，与是否接 入电路及外电路的情况无关。
讨论：电动势E与电压U的区别? 1、两个公式中W分别表示什么力做功?
E = W W表示电源内部非静电力做的 q功
U W W表示电源外部电场力做的功 q
2、能量是如何转化的?
E= W q
其它形式能转化为电势能, E反 映电源的特性
U W q
电势能转化为其它形式能, U反 映电场的特性
三、影响电源的参数
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。
高中物理选修3-1学案：2.2 电动势
第2节电动势一、电源1.非静电力(1)非静电力的作用：把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能量转化为电能。
(2)非静电力的实质：在电池中是指化学作用，在发电机中是指电磁作用。
2.电源(1)概念：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)作用：①外电路：正电荷从电源正极流向负极，形成持续电流，电源的作用是维持外电路中这种持续电流。
②内电路：电源提供“非静电力”，通过这种力做功，把正电荷从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加。
二、电源的参数——电动势、内阻、容量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 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2.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。
思考判断1.在电源内部非静电力对移动的电荷做正功。
(√)2.所有电池的电动势都是1.5 V。
(×)3.电动势与电势差实质上是一样的。
(×)4.电源的电动势由电源自身决定。
(√)5.电源电动势越大，非静电力做功的本领越强。
(√)对静电力和非静电力的理解[要点归纳]1.静电力即电场力，是静止带电体之间的作用力，如每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。
2.非静电力：(1)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。
(2)在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用。
3.功能关系：非静电力总是克服静电力做功，非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程，做多少功，就有多少能转化为电能。
[精典示例][例1] 以下说法正确的是()A.在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部，正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功，电势能减小；非静电力移动电荷做功，电势能增加[解析]在电源内部和外部都存在着由正极指向负极的电场，在电源外部，正电荷受静电力作用，能不断地定向移动形成电流，此过程静电力做正功使电荷的电势能减少，在电源内部，正电荷受静电力方向与移动方向相反，静电力不能使正电荷定向移动，而非静电力使正电荷由负极移动到正极，克服静电力做功，使电荷的电势能增加，故D正确。
【高中物理】高中物理新课标版人教版选修3-1：2.2-电动势
2 电动势整体设计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。
教学过程导入新课[事件1]教学任务：承接上一节课的知识，导入新课。
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1．关于电源，下列说法中正确的是( )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；电源能够不断移动电荷，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，下列说法正确的是( )图2－2－3 A ．该电池的容量为 500 mA·hB ．该电池的电动势为3.6 VC ．该电池在工作1 小时后达到的电流为 500 mAD ．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 mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h ＝t ×10 mA ，得t ＝50 h ，所以A 、B 、D 选项正确．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 VC ．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 ＝W q ，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 正确，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 ＝W q ＝2 V ，B 正确．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 正确．4．下列关于电动势的说法中，正确的有( )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 正确．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 选项正确．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 A ．试求:两个电路都工作20 s ，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大？解析:对于铅蓄电池的电路，20 s 内通过的电荷量为q 1＝I 1t ＝2 C ，对于干电池的电路，20 s 内通过的电荷量为q 2＝I 2t ＝4 C.由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4 J，W2＝q2E2＝6 J.电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，电源本领越大．故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大．答案:4 J 6 J铅蓄电池的转化本领更大一、选择题1．下列关于电源的说法，正确的是()A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关D．在电源内从负极到正极电势升高答案:BD2．如图2－2－4所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2 V，这表示()图2－2－4A．电路通过1 C的电荷量，电源把1.2 J其他形式能转化为电能B．电源在每秒内把1.2 J其他形式能转化为电能C．该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少D．该电源与电动势为1.5 V的干电池相比，通过1 C电荷量时转化的电能少答案:AD3．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于() A．电源的电动势B．通过电源的电流C．路端电压的大小D．内外电阻之和答案:A4．有关电动势的说法中正确的是()A．电源的电动势等于内、外电路电势降之和B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大C．当外电路断开时，电源的路端电压与电源电动势相等D．当电路中通过1库仑电量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值解析:选ACD.外电路断路时U＝E，C对．通路时E＝U内＋U外，A对．电动势E表示通过1 C电量电源将其他形式能转化为电能的多少，D对．电动势越大，表示电源非静电力做功本领大，但提供电能不一定多，B错．5．以下说法中正确的是()A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D．静电力移动电荷做功，电势能减少，非静电力移动电荷做功，电势能增加解析:选D.电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领．而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，D项对．6．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他形式的能转化为电势能本领的物理量B．电动势在数值上等于电路中通过1 C 电荷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，因此电动势是矢量解析:选AB.由电动势的物理意义可知，电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，也等于电路中通过1 C 电荷量时电源所提供的能量；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关；电动势虽然有方向，但电动势是标量．综上所述，正确选项是A、B. 7．手电筒的两节干电池，已经用了较长时间，小灯泡只能发出很微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表示数很接近3 V，再把它们作为一个电子钟的电源，电子钟能正常工作．下列说法正确的是()A．这两节干电池的电动势减小了很多B．这两节干电池的内电阻增加较大C．这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小D．这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小解析:选BD.旧电池与新电池相比较，电动势几乎不变，但内阻增大许多，A错B对；新旧电池均能使电子钟正常工作，虽然电池内阻变化，但输出电压几乎不变，只能是电子钟电阻很大，额定电流很小，故C错D对．8．(2021年海南三亚质检)某柴油发电机工作时，电流为5 A，经过2 min时间，发电机产生电能为1.32×105 J，则该发电机的电动势为()A．1100 V B．550 VC．220 V D．110 V解析:选C.此段时间通过电量为q＝600 C，由E＝W/q即得．9．(2021年高考上海卷)如图2－2－5为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b.沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是()图2－2－5A．R B．bC．r D．a解析:选BD.非静电力的作用是在电源内部把正电荷(电子)由负(正)极拉向正(负)极，所以非静电力做功的区域是带电层附近的a、b，而不是电路中，故B 、D正确．二、计算题10．某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，其工作电流为0.3 A .某同学在一次使用该MP3时，若他用了10 s，则这段时间内电池将多少化学能转化为电能？解析:已知工作电流I＝0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量q＝It＝0.3×10 C＝3 C.7号干电池电动势为1.5 V．则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动电荷所做的功:W＝qE＝3×1.5 J＝4.5 J.答案:4.5 J11．电池的容量也是电池的一个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常用安培小时(A·h)或毫安小时(mA·h)做单位．一节新的普通国产5号干电池，电动势为1.5 V．作放电实验时，用0.3 A的放电电流，每天放电5 min，累计可放电15天，此后基本失效，上述干电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间．试估算该干电池的容量及石英电子钟的平均工作电流．解析:干电池用0.3 A放电的时间共为75 min＝1.25 h，电池的容量为q＝It＝0.3×1.25 A·h＝0.375 A·h，石英电子钟的平均工作电流为I＝qt＝0.375365×24A＝4.3×10－5 A.答案:0.375 A·h 4.3×10－5 A12．将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C 的电荷流过时，求:(1)有多少其他形式的能转化为电能．(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能．(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．解析:(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J电源中共有18 J其他形式的能转化为电能．(2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能．(3)内电压U2＝E－U1＝3 V－2.4 V＝0.6 V∴W2＝U2q＝0.6×6 J＝3.6 J内电路中共有3.6 J 电能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出:W2＝W－W1＝3.6 J. 答案:(1)18 J(2)14.4 J(3)3.6 J。