高中物理选修3-1(教科版)第2节 电阻定律

2.4.1 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律

【学习目标】1．知道电源的电动势和内阻．2．理解闭合电路的欧姆定律．

【重点难点】重点：闭合电路欧姆定律

难点：电动势意义的理解和欧姆定律的应用

【自主学习】

一、电源电动势

1. 电源：电源是将其他形式的能转化为

的装置．

2．电源将其他形式的能转化为电势能的特性可以用

这个物理量来表征，它等于电源

时两极间的电势差．

二、电源的内阻

电源 上的电阻叫电源的内电阻，简称内阻．

三、闭合电路欧姆定律

1．当电路中存在着电流时，电源电动势等于闭合电路总的电势降落之和，即 （公式）.

2．闭合电路欧姆定律：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 ，即 （公式）.

3．路端电压与外电阻的关系：当外电阻R增大时，由I＝ER＋r可知电流 ，因而内阻两端的电压Ir ．由U＝E－Ir可知，路端电压 ．相反，当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压 ．特殊情况：当外电路断开时，I＝0，U＝E；当外电路短路时，R＝0.短路电流I0＝Er.

4.闭合电路的路端电压与电流的关系图像(U－I图像)：由U＝E－Ir可知，闭合电路的路端电压与电流关系图像(U－I图像)，是一条倾斜直线，如图所示， 该直线与纵轴交点的值表示电源 ，与横轴交点的值表示电源 时的电流值I0，直线的斜率反映电源内阻r的大小．在任何情况都有E＝U外＋U内.

【交流讨论】电动势和电势差的区别

【成果展示】展示学生交流讨论成果

【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略）

【学以致用】

类型一：对电动势概念的理解

例1、关于电源电动势，下列说法正确的是( )

初中物理实验专题训练

山东威海凤林中学 杨龙飞

一、基本实验仪器的应用

1．刻度尺：用图1所示的刻度尺测量物体的长度，这把刻度尺的分度值是_______，所测物体的长度是_________。

2．温度计：关于温度计，请你填写以下空格。

（1）温度计是根据液体的________________的性质制成的。

（2）图2是体温计和寒暑表的一部分，其中 图是体温计，甲、乙两温度计的示数分别为 ℃和 ℃。

（3）下表是几种物质的凝固点和沸点。

温度 凝固点/℃ 沸点/℃

水银 －38．8 357

酒精 －117 78．5

水 0 100

①南极的最低温度为－88．3℃，应选用_____温度计来测量南极气温，因为______________；

②在标准大气压下，沸水的温度为100℃，应选用_______温度计来测量沸水温度，因为______________。

3．天平：某同学用托盘天平测量物体质量时

（1）他把已经调节好的托盘天平搬到另一实验桌上，则使用前应（ ）

A．只要将天平放在水平台上

B．只要调节横梁平衡

C．不需要再调节

D．先将天平放在水平台上，再调节横梁平衡

（2）当他把天平重新调好后，就把药品放在天平的右盘中，用手向左盘中加减砝码，并移动游码，直到指针指到分度盘的中央，记下盘中砝码的质量就等于物体的质量。他的操作中的错误是 。

（3）当他改用正确的操作方法后，盘中砝码和游码的位置如图3所示，则物体的质量是 。

4．量筒：用量筒测液体的体积时，筒中的液面是凹形的，测量者的视线应与凹面的____相平（填“顶部”、“底部”）。如图4所示，其中 同学读数正确，量筒中液体的体积为 cm3。测量形状不规则的固体体积，由图5可知，液体的体积为_____cm3，固体的体积为____cm3。

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. 第2节库仑定律

1.点电荷是理想模型，当带电体的大小和形状在研究的问题中的

影响可以忽略时，带电体可被看成点电荷。

2．库仑定律表达式为F＝kq1q2r2，此式仅适用于真空中的点电荷。

静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。

一、探究影响电荷间相互作用力的因素

1．实验原理：如图所示，小球受Q的斥力，丝线偏转。

F＝mgtan_θ，θ变大，F变大。

2．实验现象

(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小。

(2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大。

3．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。

二、库仑定律

1．库仑力：电荷间的相互作用力，也叫做静电力。

2．点电荷：带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时，可将带电体看做带电的点，即为点电荷。

3．库仑定律

(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式：F＝kq1q2r2，k＝9.0×109_N·m2/C2，叫做静电力常量。

(3)适用条件：真空中的点电荷。 .

. 三、库仑的实验

1．实验装置：库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。

2．实验步骤

(1)改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与距离r_的关系。

(2)改变A和C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与带电荷量q_之间的关系。

3．实验结论

(1)力F与距离r的二次方成反比，即F∝1r2。

1 高二物理（选修3-1）

知识点梳理

第一章 静电场

第1节 电荷 电荷守恒定律

1、摩擦起电：通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电

实质：不同物质的原子核对电子的束缚能力不同，从而在摩擦时导致电子的不均匀分配

将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷

将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷

2、电荷性质：带电体有吸引轻小物的性质

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引

3、电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称电量，单位：库仑C

最小的电荷量叫做元电荷，用e表示e=1.60×10-19C，即为电子的电量

4、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号

5、电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一部分转移到另一部分

6、静电感应与感应起电

当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时，由于静电相互作用力而使其中的电荷

发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。

以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。

7、验电器：用来检验物体是否带电的仪器，其原理是同种电荷相互排斥。 2 第2节 库仑定律

1、点电荷：当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时，可以把抽象成一个带电的点，称为点电荷。．

两带电体的距离远大于带电体的尺寸，带电体就可视为点电荷．

2、库仑定律

⑴内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线．

⑵表达式：221rQQkF (其中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫静电力常量)

⑶适用条件：①.真空； ②点电荷．

第3节 电场 电场强度和电场线

1、电场

⑴定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质．