人教版高中物理选修31第二章 电动势
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高中物理学习材料第二章 第二节1.关于电源的电动势,下面叙述正确的是( )A .电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B .同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化C .电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量D .在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大答案:C2.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答案:D解析: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.3.关于电压与电动势的说法中正确的是 ( )A .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 .电动势就是两板间的电压C .电动势公式E =W q 中的W 与电压U =W q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答案:D4.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答案:AD5.一台发电机用0.5A 的电流向外输电,在1min 内有180J 的机械能转化为电能,则发电机的电动势为 ( )A .6VB .360VC .120VD .12V答案:A解析:E =W q =W It=6V6.如图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 ( )A .该电池的容量为500mA ·hB .该电池的电动势为3.6VC .该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD .若电池以10mA 的电流工作,可用50小时答案:ABD解析:电池上的3.6V 表示电动势,500mA ·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500mA ·h =t ×10mA ,得t =50h ,所以A 、B 、D 选项正确.7.有一蓄电池,当移动1C 电荷时非静电力做功是2J ,该蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2A ,供电10min ,非静电力做功是多少?答案:2V 240J解析:E =W q =21V =2V.非静电力做的功转化成了其他形式的能. W =qE =IEt =0.2×2×10×60J =240J.8.移动电话中的锂电池电动势为3.6V ,某次通话时,电流为10mA ,时间为100s ,那么此次通话过程有多少化学能转化为电能?答案:3.6J解析:W =qE ,q =It所以W =EIt =3.6×10×10-3×100J =3.6J1.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答案:BD解析:1号干电池与5号干电池内部的非静电力是相同的,所以电动势相同,但1号干电池的体积大,其容量大.2.干电池的电动势为1.5V ,这表示 ( )A .电路中每通过1C 的电荷量,电源就把1.5J 的化学能转化为电能B .干电池在1s 内将1.5J 的化学能转化为电能C .干电池与外电路断开时,两极间的电势差为1.5VD .干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V 的蓄电池强答案:AC解析:根据电动势的定义可知,A 对,B 错.电源在数值上还等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压,故C 对.由电动势的物理意义可知,电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能的本领越强,故D 错.3.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,如图所示的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,由此可知电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是 ( )A .4.2V 14.58mAB .4.2V 700mAC .3.7V 14.58mAD .3.7V 700mA答案:C解析:这是日常生活中常见的手机电池标注的信息,一般情况下我们都不去留意这些,其实这上面的信息很全面,它清楚地标明了电池的充电量为700mAh ,待机时间为48小时,由此可知待机状态下的平均工作电流I =q t =700mAh 48h=14.58mA.这是一块标准电压为3.7V 的电池,这说明它在工作时能提供的电压,即电动势为3.7V.故本题答案选C.4.下图所示的是两个电池外壳的说明文字.左边进口电池的电动势是______V ;右边国产电池最多可放出______mAh 的电荷量,若电池平均工作电流为0.03A ,则最多可使用________h .图中还提供了哪些信息?你能说明这些信息的物理意义吗?答案:1.2 600 20 略5.铅蓄电池是太阳能供电系统中的重要器件,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15V 的铅蓄电池充电时的电流为4A ,充电10h 充满.该铅蓄电池储存了多少电能?答案:2.16×106J解析:W =qE =EIt =15×4×10×3600J =2.16×106J.6.由于摩托车等燃油放出的尾气对环境有一定的影响,所以电动自行车已是许多家庭的首选.已知电动自行车的电源是18组蓄电池,当正常行驶时,电路中电流为5A ,在10min内电源做功1.08×105J ,则每组蓄电池的电动势为多少?(串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和)答案:2V解析:由q =I ·t 得q =5×600C =3000C18组蓄电池的总电动势为E =W q =1.08×1053000V =36V 故每组蓄电池的电动势为E18=2V. 7.根据上题的已知条件,求:(1)在10s 钟内,整个电源中有多少其他形式的能转化为电能?(2)若使用一段时间后发现电路中电流变为3A,5min 内电源做功只有2.16×104J ,则每组蓄电池的电动势变为多少?说明什么问题?答案:(1)1800J (2)1.3V解析:(1)整个电源的电动势E =36V ,在10s 内电源移送的电荷量为q =I ·t =5×10C =50C ,由电动势的意义可知W =qE =50×36J =1800J.(2)由q =I ·t =3×300C =900C ,又E =W q =2.16×104900V =24V ,故每组电动势E ′=E 18=1.3V.说明长时间使用,电源的电动势会明显下降,应该及时充电.。
人教版物理选修3-1第二章:实验:测定电池的电动势和内阻一、多选题1. 为了测出电源的电动势和内阻,待测电源和开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是()A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器2. 用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U−I图线,由图可知()A.电池电动势的测量值是3VB.电池内阻的测量值是1.5ΩC.外电路发生短路时的电流为1.5AD.电压表的示数为1V时外电路中的电阻R=2Ω3. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法正确的是()A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小4. 在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中,若有两只电压表V1和V2量程相同,内阻R V1>R V2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻R A1>R A2,在该实验中,为了使E、r的测量精确些,选择的电表可以是()A.V1和A2B.V2和A2C.V2和A1D.V1和A15. 某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验.图中电流表A的量程为0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V的量程为3V,内阻约6kΩ;G为小量程电流表;电源电动势约3V,内阻较小,下列电路中正确的是()A.测定一段电阻线(约5Ω)的电阻B.测定电源的电动势和内电阻(约3Ω)C.描绘小灯泡(额定电压为2.5V)的伏安特性曲线D.测定电流表的内阻6. 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0∼20Ω,连接电路的实物图如图所示.关于该学生接线的说法正确的是()A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥7. 如图所示,a、b是两个独立电源A、B的路端电压U与其总电流I的关系图线,则下列说法正确的是()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的内阻二选择题某同学做“测定电池的电动势和内阻”实验,电路如图所示.测得电流与路端电压的数据见表:其中存在测量错误的数据是()A.第1组B.第2组C.第3组D.第4组在“测定电源电动势和内阻”的实验中,为使实验效果明显且不损坏仪器,应选择下列哪种电源较好()A.内阻较大的普通干电池B.内阻较小的普通蓄电池C.小型交流发电机D.小型直流发电机在测量电源电动势和内阻的实验中,电源的电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6kΩ.为了减小实验误差,应当采用的电路是()A. B.C. D.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路.电路中R1、R2为已知阻值的电阻.下列说法中正确的是()A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻在“测定电池电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U−I图像,如图所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是()A.短路电流B.电池内阻C.电池电动势D.全电路电阻用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b时,画出的图线如图所示,则由此图线可知()A.E a>E b、r a>r bB.E a>E b、r a<r bC.E a<E b、r a>r bD.E a<E b、r a<r b某同学在测量电源电动势和内电阻的实验中,他根据自己测量的数据作了如图所示的U−I图线,从图线中可知该同学测量的电源电动势和内电阻为下列各组数据中的哪一组()A.E=3.0V,r=1ΩB.E=3.0V,r=2.5ΩC.E=3.0V,r=6ΩD.E=3.0V,r=3Ω如图所示,用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中,由于未考虑电流表的内阻,其测量值E和r与真实值E0和r0相比较,正确的是()A.E=E0,r=r0B.E>E0,r<r0C.E=E0,r>r0D.E>E0,r>r0三、实验题在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0∼20Ω)C.滑动变阻器(0∼1kΩ)D.电压表(0∼3V)E.电流表(0∼0.6A)F.电流表(0∼3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选________,电流表应选________.(只选填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.(3)某同学根据实验数据画出的U−I图像如图所示,由图像可得电池的电动势为________V,内电阻为________Ω.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验.器材:待测干电池一节,电压表V,电流表A,滑动变阻器R1(0∼10Ω),滑动变阻器R2(0∼200Ω),开关S.(结果均保留2位小数).(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”).(2)实验所用电路如图甲所示,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图,要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置.(3)该同学根据实验数据得到图丙中的图像b,则他根据图像b求得电源电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(4)丙图中a图线是某电阻R的伏安特性曲线,则两条图线a、b的交点的横、纵坐标分别表示________,该同学将该电阻R与本实验中的所用的电池连成一闭合电路,此时电阻R消耗的电功率是________W.(5)假如本实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),而电流表具有一定的内阻(不可忽略),则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________,内电阻值将________.(选填“偏大”“偏小”或“不变”)四、填空题测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U−I图像如下:请回答下列问题:(1)在闭合开关之前为防止电表过载,滑动变阻器的滑动头P应放在________处(选填“a”或“b”).(2)供选用的器材有:A.干电池1个B.滑动变阻器(0∼50Ω)C.滑动变阻器(0∼1750Ω)D.电压表(0∼3V)E.电压表(0∼15V)F.电流表(0∼0.6A)G.电流表(0∼3A)其中滑动变阻器应选________,电压表应选________,电流表应选________.(选填字母代号)(3)这个干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R−1图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到IE=________V,r=________Ω.五、解答题用电流表和电压表测量电池的电动势E和内阻r,所用电路如图甲所示,一位同学测得的六组数据如表所示.(1)试根据这些数据在图乙中作出U−I图线.(2)根据图线求出电池的电动势E=________V,电池的内阻r=________Ω.参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章:实验:测定电池的电动势和内阻一、多选题1.【答案】A,B,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.根据E=I(R+r),由电流表测电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,A正确;B.根据E=U+Ir,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E、r,B正确;C.根据E=U+URr,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,C正确;D.因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,测不出电源的电动势和内阻,D错误.故选ABC.2.【答案】A,C【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由闭合电路欧姆定律U=E−Ir知,当I=0时,E=U=3V,选项A正确;C.短路时,U=0,I=1.5A,选项C正确;B.r=EI短=31.5Ω=2Ω,选项B错误;(或根据图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,r=|ΔUΔI |=31.5Ω=2Ω)D.电压表的示数为1V时,可求出电流I=1A,外电阻R=UI=1Ω,故选项D错误.故选AC.3.【答案】A,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由U=E−Ir可知,应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显,故A正确;B.应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表进行实验,故B错误;C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,故C正确;D.电源电动势较小,实验时滑动变阻器阻值不宜太大,滑动变阻器阻值太大,电路电流太小,电流表读数误差较大甚至不能读数,故D错误;故选AC.4.【答案】A,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:本题实验中电压表与电池并联,测量的结果应该是二者并联后的电动势和内阻,为减少电压表的影响,应选用内阻大的电压表.外电路中电流表与电阻串联,实验中不要求知道电阻的阻值,将电流表和电阻合二为一即可,电流表测量的是它们的真实电流,因此对电流表的内阻要求不太严格.AD正确.故选AD.5.【答案】A,B【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线测定电源的电动势和内阻伏安法测电阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.待测电阻丝的电阻与电流表内阻相当,远小于电压表内阻,该待测电阻属于小电阻,电流表应用外接法,故A正确;B.电压表测量的是电源两端的电压,电流表应测量通过电源的电流,测的数据偏小,误差形成的原因是电压表的分流作用,在该实验中,电压表内阻非常大,分流很不明显,误差较小,故B正确;C.描绘小灯泡(额定电压为2.5V)的伏安特性曲线,电流、电压要从0测起,滑动变阻器应该用分压式,不能用限流式,故C错误;D.半偏法测电流表的内阻,最终支路电阻即为电流表的内阻,所以支路的电阻不能用滑动变阻器,应该用电阻箱,故D错误.故选AB.6.【答案】A,B,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:A.在实物连线图中,滑动变阻器的两个固定端接入电路了,滑动头没有接,所以移动变阻器滑动端时,不会改变接入电路的电阻大小,变阻器不起变阻作用,A正确;B.电流表只允许电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出,图中两线都接在了电流表的负接线柱上,电流没有流经电流表,所以B正确;C.图中电源由两节干电池充当,电动势是3V,所以电压表量程应选用0∼3V,图中量程选择是正确的,所以C错误;D.图中把电压表直接和电池并联,这样即使将开关断开,电压表仍有示数,即开关不能控制通过电压表的电流,且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线不妥,D正确.故选ABD.7.【答案】A,C【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解:A.当路端电压都为U0时,电流都为I0,由U=IR得,此时外电阻相等,选项A正确;BC.a、b与U轴的交点不同,所以E不同,电源A的电动势大于电源B的电动势,所以在电流都是I0时,两电源的内电压不同,所以选项B错误,选项C正确;D.又由a、b与I轴的交点,b的大于a的,即B的短路电流较大,又B的电动势相对较小,所以B的内阻比A的内阻小,选项D错误.故选AC.二选择题【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:由图示电路图可知,在闭合电路中路端电压:U=E−Ir,电源电动势E、电源内阻r都不变,随电流I减小,路端电压U应增大,由表中实验数据可知,第三组实验数据电压随电流减小而减小,这是错误的.故C错误.故选C.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析解:为了使电路中路端电压变化比较明显,应使用内阻较大的干电池.A正确.故选A.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:电流表的内阻与电源的内阻差不多,故电流表相对于电源内阻来说,采用电流表外接法.B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和,误差较大,D图错误,C图无法测出.故A正确,BCD错误.故选A.【答案】D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:图甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得电源的电动势和内电阻,图乙中可用E=U1+U1R1r、E=U2+U2R2r求得电源的电动势和内电阻,而图丙中可用E=U1+I1r、E=U2+I2r求得电源的电动势和内电阻,故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻,故D正确.故选D.【答案】B【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:由闭合电路欧姆定律的公式E=I(R+r)=U+Ir得,U=E−Ir,所以在U−I图像中图线斜率的绝对值表示电池内阻.B正确.故选B.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:据E=U+Ir,可得U=E−Ir,可见U−I图线与纵轴的交点表示电源的电动势,所以有E a>E b,图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,故r a>r b.A正确.【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:由U=E−Ir知,当I=0时U=E,故在U−I图像中,纵轴截距表示电源电动势的大小,即E=3.0V;本题图中横轴截距对应的路端电压为2.4V,此时电路没有短路,计算内阻时只能使用公式r=|ΔUΔI |,不能用r=EI短,选项A正确.故选A.【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:不考虑电流表的内阻R A时,由闭合电路欧姆定律分别得:{E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r解得:r=I1R1−I2R2I2−I1,E=I1I2(R1−R2)I2−I1.考虑电流表内阻R A时,由闭合电路欧姆定律分别得:{E0=I1(R1+R A+r0)E0=I2(R2+R A+r0)解得:r0=I1R1−I1R2I2−I1−R A=r−R A<r,E0=I1I2(R1−R2)I2−I1=E.C正确.故选C.三、实验题【答案】(1)B,E(2)电路图如解答图所示;(3)1.5,1【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因电源内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B(也可以从便于调节电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A,故需要选择0∼0.6A量程的电流表,所以电流表应选E.(2)电路图如图所示.(3)由题U−I图像可知:纵截距为1.5V,故电池的电动势为1.5V,内电阻r=|ΔUΔI |=|0.9−1.50.6−0|Ω=1Ω.【答案】(1)R1(2)实物图如解答图所示;(3)1.45,0.83(4)将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压,0.63(5)不变,不变【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)为方便调节且能准确地进行测量,滑动变阻器应选用R1.(2)由原理图可知滑动变阻器为限流式接法,电压表正接线柱接滑动变阻器,负接线柱接电流表,开关要控制整个电路.(3)图线在纵轴上的截距表示电动势的大小,E=1.45V,图线在横轴上的截距表示短路电流,再由闭合电路的欧姆定律可求得电源内阻,r=1.2−0.21.5−0.3Ω=0.83Ω.(4)丙图中a图线是某电阻的伏安特性曲线,则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压.由图可知电压U=0.7V,电流I=0.9A,所以此时电阻R消耗的电功率是P=UI=0.63W.(5)该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小,所以电流表的内阻不会对实验结果带来影响.实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),根据本实验原理图所测得的电源电动势值将不变,内阻阻值将不变.四、填空题【答案】(1)a(2)B,D,F(3)1.5,0.75【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】【解答】解:(1)闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处,即a处.(2)滑动变阻器起控制电流的作用,而电源电动势大约1.5V,电路中电流较小,故为了便于调节,滑动变阻器选取B;电源电动势大约1.5V,因此电压表选择量程为3V的比较合适,故电压表选择D;电路中的电流较小,因此电流表选择F.(3)在U−I图像中,图像与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.5V,图像中的斜率的绝对值表示电源的内阻,所以电源的内阻为r=|Ω=0.75Ω.|1.2−1.50.4【答案】2.9,0.9【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】−r.解:由欧姆定律有,E=I(R+r),R=EI由此知图线的斜率为电动势E,纵轴截距大小为内阻r.V=2.9V,r=0.9Ω.E=2−(−0.9)1.0五、解答题【答案】(1)作图如解答图所示;(2)1.45,0.69【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)作图线时应使尽可能多的点落在直线上,个别偏离太远的点应舍去,图线如图所示.(2)由图线与纵轴的交点可得电动势E=1.45V,再读出图线与横轴交点的坐标≈0.69Ω.(0.65,1.00),由E=U+Ir得r=E−UI。
10.实验:测定电池的电动势和内阻三维目标 知识与技能1.了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2.学习用图象法处理实验数据。
过程与方法1.通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣; 2.养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
情感、态度与价值观1.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯,严谨求实的态度和不断求索的精神;2.培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣; 3.培养学生合作探究的团队意识。
教学重点掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
教学方法讨论法、启发法、分析归纳法,分组实验。
教具准备电流表、电压表、滑动变阻器、开关、旧两节电池、导线若干。
教学过程 [新课导入]在闭合电路欧姆定律一节的例题中我们学习过一种利用闭合电路欧姆定律求电池电动势和内电阻的方法。
利用闭合电路欧姆,用哪些仪器、方法都可以测定电池的电动势和内阻呢?这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。
[新课教学] 一、实验原理要测出干电池的电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么? 学生讨论后,可以得到多种实验方案。
主要有下面的四种方案。
1.伏安法用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。
根据电压表和电流表所接位置的不同,原理电路有两种,如下图。
设电源电动势为E ,内阻为r ,路端电压为U ,回路中的总电流为I ,根据闭合电路欧姆定律有 原理公式:E =U +Ir 从理论上讲,如果能测出U 、I 的两组数据,就可以列出两个关于E 、r 的方程,于是能够从中解出E 和r 。
E =U 1+I 1r E =U 2+I 2r解得:211221I U I U E I I -=-,1221U U r I I -=-。
VAE r S RVAE r S R2.欧安法用电流表、电阻箱测量。
(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。
中学物理(人教版选修3-1)《电动势》》教学设计一教材分析电动势的概念比较抽象,是教学中的一个难点。
但学生对各种电源比较熟识,所以本设计从介绍各种电源起先,明确本节课要探讨电源的共同特性。
通过对电路中产生持续稳定电流缘由的探讨,使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。
在探讨非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。
在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻,外电压和内电压的意义,通过演示试验让学生直观感受内电阻的存在。
在闭合电路中能量转化的探讨中采纳类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。
二、教学目标(一)学问与技能1.理解电动势的的概念及定义式。
知道电动势是表征电源特性的物理量。
2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
(二)过程与方法通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
(三)情感看法与价值观了解生活中电池,感受现代科技的不断进步三、教学重点与难点:重点:电动势的的概念难点:对电源内部非静电力做功的理解四学情分析、五教学方法:试验,多媒体六课前打算:试验教具七课时支配:一课时八教学过程:(一)预习检查、总结怀疑要点:电源、恒定电流的概念(二)情景引入、展示目标新课讲解-----其次节、电动势〖问题〗1。
在金属导体中电流的形成是什么?(自由电子)2.在外电路中电流的方向?(从电源的正极流向负极)3.电源是靠什么实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?结合课本图2-1,讲解并描述“非静电力”,利用右图来类比,以帮助学生理解电路中的能量问题。
当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能削减,转化为其他式的能。
而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即须要供应一个外力来实现该过程。
抽水机就是供应该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。
重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化,学生易于理解和接受,在做此铺垫后,电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
第2节电动势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)自由电荷定向移动的过程中,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.了解电源内电阻。
一、电源1.非静电力的作用:把正电荷由□01负极搬运到□02正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为□03电势能。
2.非静电力的实质:在电池中是指□04化学作用,在发电机中是指□05电磁作用。
3.电源:通过非静电力做功将其他形式的能转化为□06电势能的装置。
二、电源的电动势和内阻1.电动势(1)物理意义:反映电源□01非静电力做功本领的大小。
(2)大小:在数值上等于非静电力把1 C的□02正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功,即E=□03W非q。
(3)单位:□04伏特(V)。
(4)大小的决定因素:由电源中□05非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟□06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□07总电荷量,其单位是:A·h或mA·h。
对于不同型号的干电池,其电动势一般都为1.5 V,这说明了什么?提示:说明对于不同型号的干电池,在电池内把1 C的正电荷从干电池的负极移到正极所做的功都是1.5 J。
(1)电源的电动势就是电源两端的电压。
()(2)所有电池的电动势都是1.5 V。
()(3)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。
()(4)电动势公式E=Wq中的W与电压U=Wq中的W是一样的,都是电场力做的功。
()(5)电源的电动势大说明其把其他形式的能转化为电能的本领大。
()提示:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√课堂任务对非静电力的理解仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。