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步步高学案导学笔记物理教科版选修3-1
本章主要讲述电荷和电场的关系。
第一节是电荷和电场的定义和联系。
电荷是一种特殊类型的粒子，可以随着时间及空间移动，产生作用力，并且还可以被其他物体感受到。
而电场就是电荷产生的作用力的空间
分布，电场的大小取决于电荷的多少，它们之间是相互联系的。
第二节是电场的应用。
只要有电荷，就会产生电场，而电场机会带来无限可能性。
它可以用
来解释电磁链接，驱动电机及电路中电子等部分，有助于人们分析宇
宙中物质之间的相互作用。
第三节是电场的实验原理。
量子力学告诉我们，电荷的分布会影响电场的大小，而电场的大小又
会反过来影响电荷的运动。
通过实验我们可以测量到电荷和电场之间
的关系，从而对这种关系进行研究。
5 学生实验：测量电源的电动势和内阻[学习目标] 1.知道测量电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2.经历实验过程，掌握实验方法，学会根据图像合理外推进行数据处理的方法．一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计1.伏安法：由E ＝U ＋Ir 知，只要测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，从而解出E 、r ，用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表，电路图如图1所示．图12．安阻法：由E ＝IR ＋Ir 可知，只要能得到I 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图2所示．图23.伏阻法：由E ＝U ＋UR r 知，如果能得到U 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图3所示．图3二、实验操作与实验数据的处理 1．实验步骤(以伏安法为例)(1)电流表用0～0.6A 量程，电压表用0～3V 量程，按实验原理图连接好电路． (2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I 1、U 1)．用同样的方法测量几组I 、U 值．(4)断开开关，整理好器材．(5)处理数据，用公式法和图像法这两种方法求出电池的电动势和内阻． 2．实验数据的处理 (1)公式法依次记录的多组数据(一般6组)如表所示：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，求出它们的平均值作为测量结果．E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33.(2)图像法①根据多次测出的U 、I 值，作U －I 图像；②将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E ；③横轴截距点(路端电压U ＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流Er (纵横坐标从零开始)；④图线斜率的绝对值等于电池的内阻r ，即r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝EI 短，如图4所示．图43．注意事项(1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表． (2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r 的明显变化．(3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始．如图5所示，此时图线与纵轴交点坐标值仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点坐标值不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝|ΔUΔI|求出．图54．误差分析(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确．(2)系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，如图6所示，可见E测＜E真，r测＜r真．图6一、伏安法测电动势和内阻例1利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．图7(1)应该选择的实验电路是图7中的__________(填“甲”或“乙”)．(2)现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表(0～15V)B．电压表(0～3V)C．滑动变阻器(0～20Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)。
第二章 恒定电流第八节 多用电表---欧姆表的原理及使用教学目标一、知识目标：理解并掌握欧姆表的制作原理。
二、能力目标：动手操作，学会用欧姆表测量定值电阻。
三、德育目标：培养学生探索、发现，勇于创新的精神。
教学重点欧姆表的制作原理。
教学难点理解欧姆表的制作原理。
教学方法讲授法 演示法 教学用具多用电表 投影仪课时安排1课时教学过程引入新课:我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，下面请同学们画出改装的原理图。
能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢？----引入新课新课教学:学生在练习本上画出改装的原理图。
学生代表到黑板上画。
师生互动：对学生画的改装原理图进行点评。
例：图中电源的电动势1.5 V ，内阻0.5Ω，电流表满偏电流10mA ，电流表电阻7.5Ω，A 、B 为接线柱。
(1) 用导线使A 、B 短路，此时，应把可变电阻R 1调节为多少才能使电流表达到满偏电流？(2)调至满偏后保持R 1的值不变，在A 、B 间接入一个150Ω的定值电阻R 2，电流表指针指着何处？(3)如果A 、B 间接另一电阻R ，R 的值和电流表读数 I 有什么关系？通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表转换成直接测量电阻的仪表？谈谈你的设想。
学生讨论，得出结论：将电流表的“10mA”刻度线标为“0Ω”，“5mA”刻度线标为“150Ω”，其它电流刻度按)(1505.1Ω-=IR 的规律转为电阻的标度，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。
总结：（投影）教材图2.8-2（如图所示）。
这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。
实际的欧姆表就是在这个原理的基础上制成的。
2、多用电表教师：将电压表、电流表、欧姆表组合在一起就成了多用电表。
（投影）教材图2.8-3和2.8-4（如图所示）。
图2.8-3分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图。
把它们组合在一起，在图2.8-4的基础上画出最简单得多用电表的电路，并说明转换测量功能。
8逻辑电路和控制电路
[学习目标] 1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号.2.通过实验理解“与”、“或”和“非”电路在逻辑电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的逻辑关系.3.初步了解集成电路的作用及发展情况．
一、开关“与”电路
1．“与”逻辑关系：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系．
2．“与”电路：具有“与”逻辑关系的开关电路称为“与”电路．
二、开关“或”电路
1．“或”逻辑关系：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系．
2．“或”电路：具有“或”逻辑关系的开关电路叫做“或”电路．
三、开关“非”电路
1．“非”逻辑关系：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系．2．“非”电路：具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”电路．
[即学即用]
1．判断下列说法的正误．
(1)“与”电路中，A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”，输出端就为“1”．(×)
(2)“与”电路中，A、B两个输入端都为“1”时，输出端才是“1”．(√)
(3)“或”电路中，A、B两个输入端有一个是“0”时，输出端就是“0”．(×)
(4)“或”电路中，A、B两个输入端有一个是“1”时，输出端就是“1”．(√)
2．下面为一逻辑电路的真值表，该类型的逻辑电路为开关________电路.
答案“非”
一、三种基本逻辑电路
1．开关“与”电路
[导学探究]如图1所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡P，显然，只有A“与”B 同时闭合时，灯泡P才会亮．在这个事件中，“A闭合”、“B闭合”是条件，“灯泡P亮”是结果．那么：
图1
(1)事件的两个条件需满足几个，事件才能发生？
(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡P是亮还是熄).
答案(1)两个条件都满足(2)熄熄熄亮
[知识深化]
(1)“与”电路是指一个事件的几个条件都满足时，事件才能发生，即“与”电路的输入端都是“1”时，输出端才是“1”．
(2)“与”电路的真值表：
2.开关“或”电路
[导学探究]如图2所示，两个开关A、B并联，控制同一灯泡P，在这个电路中，“A闭合”或“B闭合”时，灯泡P亮．
图2
(1)条件A、条件B满足几个时，事件就能发生？
(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡P是亮还是熄).
答案(1)至少满足两个条件中的一个
(2)熄亮亮亮
[知识深化]
(1)“或”电路是指一个事件的几个条件只要有一个满足，该事件就会发生．当输入端只要有一个或一个以上为“1”时，输出端就是“1”．
(2)“或”电路的真值表。
