高中電動(dòng)勢優(yōu)秀教案

2.2電動(dòng)勢。

高中物理課堂教學(xué)教案

2.2電動(dòng)勢

年月日

課題

§2.2電動(dòng)勢

課型

新授課（課時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

理解電動(dòng)勢的概念，掌握電動(dòng)勢的定義式。（二）過程與方法

通過本節(jié)課教學(xué)，使學(xué)生了解電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

了解生活中的電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

電動(dòng)勢的概念，對電動(dòng)勢的定義式的應(yīng)用。電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化；電動(dòng)勢概念的理解。教學(xué)方法

探究、講授、討論、練習(xí)

教學(xué)手段

各種型號(hào)的電池，手搖發(fā)電機(jī)，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課

教師：引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的“電源”的概念。在教材圖2.1-2中電源的作用是什么？教師：（投影）（如圖所示）

學(xué)生思考，選出代表回答：電源能夠不斷地將電子從A搬運(yùn)到B，從而使A、B之間保持一定的電勢差；電源能夠使電路中保持持續(xù)電流。教師：電源P在把電子從A搬運(yùn)到B的過程中，電子的電勢能如何變化？從另一個(gè)角度看，電源又發(fā)揮了怎樣的作用？學(xué)生思考，選出代表回答：電子的電勢能增加了。電源為電路提供了電能。教師：自然界中的能量是守恒的，電源為電路提供了電能，必然會(huì)有其他形式的能量減少，從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，你認(rèn)為電源是個(gè)怎樣的裝置呢？學(xué)生思考，選出代表回答：電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。過度：電源又是如何把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的呢？不同的電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一樣嗎？這個(gè)本領(lǐng)用什么來描述呢？（二）進(jìn)行新課

1、電源

教師：（投影）教材圖2.2-1（如圖所示）

教師：（1）用導(dǎo)線將電源連成最簡單的電路，電路由哪幾部分組成？（2）導(dǎo)線中的電場是什么電場？電流是怎樣形成的？特點(diǎn)如何？為什么？學(xué)生思考，選出代表回答：（1）電路由兩部分組成，電源外部能看得見的部分，稱為外電路；電源內(nèi)部看不見的部分，稱為內(nèi)電路。（2）導(dǎo)線中的電場是恒定電場。導(dǎo)線中的自由電子在電場力的作用下從電源正極向負(fù)極定向運(yùn)動(dòng)，形成電流。導(dǎo)線中的電流是恒定電流，因?yàn)閷?dǎo)線中的電場是恒定電場，所以電子定向運(yùn)動(dòng)的速率是不變的，電流大小恒定。教師：自由電子在導(dǎo)線中定向運(yùn)動(dòng)，電場力做什么功？電子的電勢能如何變化？學(xué)生：正功；減少。教師：自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速率是不變的，能量還守恒嗎？該怎樣理解？學(xué)生：守恒。自由電子與帶正電的離子相互碰撞，在定向運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力作用，電子要不斷克服阻力做功，其動(dòng)能向熱能轉(zhuǎn)化。教師總結(jié)：大家說的對，概括地說，在電源外部，電場力對自由電子做正功，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，這個(gè)過程中消耗了電能。這些電能又是哪里來的呢？學(xué)生：電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。教師：根據(jù)前面的分析，大家討論一下，電源是如何把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的呢？學(xué)生思考，分組討論，選出代表回答。點(diǎn)評：給學(xué)生創(chuàng)造思考、探究的空間，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生交流合作的品質(zhì)。通過學(xué)生的回答，培養(yǎng)表達(dá)能力。學(xué)生代表回答：在電源內(nèi)部也存在電場，電場方向也是從正極指向負(fù)極。根據(jù)電荷守恒定律，電源必須把自由電子不斷地從正極搬運(yùn)到負(fù)極，自由電子必須克服電場力做功，這就需要有“非靜電力”作用于電子。這個(gè)“非靜電力”是電源提供的。也就是說，電源通過非靜電力做功，使電荷的電勢能增加了。教師點(diǎn)評、總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生建立起電源的概念：電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。教師：出示干電池、手搖發(fā)電機(jī)，提出問題：干電池、手搖發(fā)電機(jī)都可以做電源，這些電源中的非靜電力相同嗎？所起的作用相同嗎？談?wù)勀愕目捶?。學(xué)生思考，分組討論，選出代表回答。干電池中的非靜電力是化學(xué)作用，手搖發(fā)電機(jī)的非靜電力是電磁作用，前者把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，后者把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。非靜電力雖然不同，但從能量轉(zhuǎn)化的角度看，他們所起的作用是相同的，都是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。點(diǎn)評：再次加深學(xué)生對概念的理解。教師：電源有好多種，他們在把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同嗎？舉例說明。學(xué)生舉例：手電筒、家用照明電燈、汽車上的照明電燈等，亮度不同。教師：在物理學(xué)上，該如何描述電源的這種本領(lǐng)呢？（承上啟下，過渡到下一問題）2、電動(dòng)勢

教師：引導(dǎo)學(xué)生從靜電力對電荷做功，電荷電勢能增加的角度建立起電動(dòng)勢的概念。思考問題：是不是靜電力對電荷做的功越多，靜電力做功的本領(lǐng)越大？該如何描述靜電力做功的本領(lǐng)？學(xué)生思考，分組討論，選出代表回答。靜電力對電荷做功的多少與電荷的數(shù)量有關(guān)，不能用做功多少來反映做功的本領(lǐng)。靜電力把相同數(shù)量的電荷從電源的一個(gè)極搬運(yùn)到另一極，做功越多，電荷獲得的電勢能就越多，可以用靜電力做功與電荷量的比值來反映靜電力做功的本領(lǐng)。教師：電動(dòng)勢也是用比值定義的物理量，請把電動(dòng)勢的定義完整地說出來。并寫出電動(dòng)勢的定義式。說明給物理量符號(hào)的意義和單位。學(xué)生思考，得出電動(dòng)勢的定義，并寫出電動(dòng)勢的定義式。如果電源移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為W，那么W與q的比值，叫做電源的電動(dòng)勢。用E表示電動(dòng)勢，則：

式中W，q的單位分別是焦耳（J）、庫侖（C）；電動(dòng)勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，是伏特（V）。

電動(dòng)勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)。

教師：電動(dòng)勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，電動(dòng)勢和電勢差的物理意義有何不同呢？

學(xué)生思考，分組討論，選出代表回答。電動(dòng)勢：。W表示正電荷從負(fù)極移到正極所消耗的化學(xué)能（或其它形式能），E表示移動(dòng)單位正電荷消耗化學(xué)能（或其它形式能），反映電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)）。

電壓：。W表示正電荷在電場力作用下從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所消耗的電勢能，電壓表示移動(dòng)單位正電荷消耗的電勢能。反映把電勢能轉(zhuǎn)化為其它形式能的本領(lǐng)。

電動(dòng)勢表征電源的性質(zhì)，電勢差表征電場的性質(zhì)。教師指出：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也存在電阻。這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻，大小由電源自身特點(diǎn)決定。內(nèi)阻和電動(dòng)勢都是反映電源特性的物理量。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評

教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。（四）實(shí)例探究

☆對電源電動(dòng)勢的理解

【例1】下列關(guān)于電源的說法，正確的是（）

A．電源向外提供的電能越多，表示電動(dòng)勢越大。

B．電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負(fù)極移送到正極時(shí)，非靜電力所做的功

C．電源的電動(dòng)勢與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動(dòng)勢就越大

D．電動(dòng)勢越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大

分析電源向外提供的電能除與電動(dòng)勢有關(guān)外，還與輸出的電流、通電的時(shí)間有關(guān)。所以電源向外提供的電能多，并不意味著電源的電動(dòng)勢一定大。譬如，一個(gè)電動(dòng)勢較小的電源，如果長時(shí)間向外供電，照樣可以提供較多的電能；一個(gè)電動(dòng)勢較大的電源，如果沒有工作，即沒對外供電，則它根本不向外提供電能。故選項(xiàng)A的說法錯(cuò)誤。

選項(xiàng)B的說法是正確的。在此應(yīng)注意“單位正電荷”和“非靜電力”這兩個(gè)關(guān)鍵詞?！耙扑蛦挝徽姾伤龅墓Α奔匆馕吨碚鞯氖请娫吹霓D(zhuǎn)化“本領(lǐng)”，“移送電荷所做的功”意味著電源的“貢獻(xiàn)”。從這里可以看出“本領(lǐng)’與“貢獻(xiàn)”的區(qū)別。我們說電動(dòng)勢表征的是電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的“本領(lǐng)”，而并未說電動(dòng)勢表征電源對外提供電能的“貢獻(xiàn)”?！胺庆o電力”顧名思義就是靜電力之外的力，如化學(xué)作用的力、電磁作用的力等，電源正是通過“非靜電力”做功，實(shí)現(xiàn)了將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。

電源的電動(dòng)勢決定于電源自身的性質(zhì)，與有無外電路及外電路的情況無關(guān)。選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

電動(dòng)勢反映電源把其他能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，電動(dòng)勢越大，移動(dòng)同樣電量的電荷非靜電力做功越多，轉(zhuǎn)化成的電能越多。D正確。

答案BD

☆對電動(dòng)勢定義式的應(yīng)用

【例2】鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2V，一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為1.5V，將鉛蓄電池和干電池分別接入電路，兩個(gè)電路中的電流分別為0.1A和0.2A。試求兩個(gè)電路都工作20s時(shí)間，電源所消耗的化學(xué)能分別為多少？哪一個(gè)電源把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大？

解析：對于鉛蓄電池的電路，20s時(shí)間內(nèi)通過的電荷量為q1=I1t=2C，

對于干電池的電路，20s時(shí)間內(nèi)通過的電荷量為q2=I2t=4C，

由電動(dòng)勢的定義式得電源消耗的化學(xué)能分別為

J

J

電動(dòng)勢反映電源把其他能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，電動(dòng)勢越大，電源本領(lǐng)越大。故鉛蓄電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大。

學(xué)生活動(dòng)

作業(yè)

1、課下閱讀課本第44頁閱讀材料《生活中的電池》2、課下閱讀課本第45頁“做一做”，各學(xué)習(xí)小組對常用可充電電池進(jìn)行調(diào)查，形成書面材料，同學(xué)之間進(jìn)行交流。3、完成P46“問題與練習(xí)”第1、2、3題。

板書設(shè)計(jì)

教學(xué)后記

相關(guān)知識(shí)

感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來，幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢，希望對您的工作和生活有所幫助。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1．知道感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢
2．理解感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生機(jī)理
[自主學(xué)習(xí)]
1．英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，變化的磁場會(huì)在空間激發(fā)一種電場，這種電場叫
做電場；有這種電場產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做，該電場的方向可以由右手定則來判定。
2．由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為。

[典型例題]
例1如圖1所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩根水平放置且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，在導(dǎo)軌的AC端連接一阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若用恒力F沿水平向右拉導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，求金屬棒的最大速度。

例2如圖2所示，線圈內(nèi)有理想的磁場邊界，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時(shí)，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子靜止于水平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶，若線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，平行板電容器的板間距離為d，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為。

[針對訓(xùn)練]
1.通電直導(dǎo)線與閉合線框彼此絕緣，它們處在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線位置與線框?qū)ΨQ軸重合，為了使線框中產(chǎn)生如圖3所示的感應(yīng)電流，可采取的措施是：
（A）減小直導(dǎo)線中的電流
(B)線框以直導(dǎo)線為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上往下看）
(C)線框向右平動(dòng)(D)線框向左平動(dòng)

2．一導(dǎo)體棒長l=40cm，在磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度v=5.0m／s，導(dǎo)體棒與磁場垂直，若速度方向與磁感線方向夾角β=30°，則導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為V，此導(dǎo)體棒在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若速度大小不變，可能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為V

3．一個(gè)N匝圓線圈，放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面跟磁感強(qiáng)度方向成30°角，磁感強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，線圈導(dǎo)線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是：
(A)將線圈匝數(shù)增加一倍(B)將線圈面積增加一倍
(C)將線圈半徑增加一倍(D)適當(dāng)改變線圈的取向

4．如圖4所示，四邊完全相同的正方形線圈置于一有界勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直線圈平面，磁場邊界與對應(yīng)的線圈邊平行，今在線圈平面內(nèi)分別以大小相等，方向與正方形各邊垂直的速度，沿四個(gè)不同的方向把線圈拉出場區(qū)，則能使a、b兩點(diǎn)電勢差的值最大的是：
(A)向上拉(B)向下拉
(C)向左拉（D）向右拉

5．如圖5所示，導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)線位于水平方向的勻強(qiáng)磁場中，回路電阻R，將MN由靜止開始釋放后的一小段時(shí)間內(nèi)，MN運(yùn)動(dòng)的加速度可能是：
（A）．保持不變（B）逐漸減?。–）逐漸增大（D）無法確定

6．在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖所示(紙面即水平面)，在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場，則：
（A）若磁場方向垂直紙面向外并增長時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)
（B）若磁場方向垂直紙面向外并減少時(shí)，桿ab將向左移動(dòng)
（C）若磁場方向垂直紙面向里并增長時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)
（D）若磁場方向垂直紙面向里并減少時(shí)，桿ab將向右移
7．如圖7所示，圓形線圈開口處接有一個(gè)平行板電容器，圓形線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中，要使電容器所帶電量增加一倍，正確的做法是：
(A)使電容器兩極板間距離變?yōu)樵瓉淼囊话?br> (B)使線圈半徑增加一倍
(C)使磁感強(qiáng)度的變化率增加一倍
(D)改變線圈平面與磁場方向的夾角

[能力訓(xùn)練]
1．有一銅塊，重量為G，密度為D，電阻率為ρ，把它拉制成截面半徑為r的長導(dǎo)線，再用它做成一半徑為R的圓形回路(R＞＞r)．現(xiàn)加一個(gè)方向垂直回路平面的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B的大小變化均勻，則
(A)感應(yīng)電流大小與導(dǎo)線粗細(xì)成正比
(B)感應(yīng)電流大小與回路半徑R成正比
(C)感應(yīng)電流大小與回路半徑R的平方成正比
(D)感應(yīng)電流大小和R、r都無關(guān)

2．在圖8中，閉合矩形線框abcd，電阻為R，位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，ad邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab、ad邊長分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場所用時(shí)間為△t，則通過線框?qū)Ь€截面的電量是：
（A）（B）（C）（D）BL1L2
3．如圖9所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線框平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是（）
（A）穿過線框的磁通量不變化，MN間無電勢差
（B）MN這段導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，MN間有電勢差
（C）MN間有電勢差，所以電壓表有讀數(shù)
（D）因?yàn)闊o電流通過電壓表，所以電壓表無讀數(shù)
4．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖10所示的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿PQ在寬為L的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其它條件不變，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小變?yōu)镋2，則E1與E2之比及通過電阻R的感應(yīng)電流方向?yàn)?
（A）2：1，b→a（B）1：2，b→a
（C）2：1，a→b（D）1：2，a→b

5．如圖11所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的下方，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流Ｉ增大時(shí)，圓環(huán)的面積Ｓ和橡皮繩的長度L將
(A)Ｓ減小，L變長(Ｂ)Ｓ減小，L變短
(C)Ｓ增大，L變長(Ｄ)Ｓ增大，L變短

6．A、B兩個(gè)閉合電路，穿過A電路的磁通量由O增加到3×103Wb，穿過B電路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。則兩個(gè)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢EA和EB的關(guān)系是：

（A）EA＞EB(B)EA=EB(C)EA＜EB(D)無法確定
7．如圖12所示。在有明顯邊界PQ的勻強(qiáng)磁場外有一個(gè)與磁場垂直的正方形閉合線框。一個(gè)平行線框的力將此線框勻速地拉進(jìn)磁場。設(shè)第一次速度為v，第二次速度為2v，則兩次拉力大小之比為F1：F2=____，拉力做的功之比為W1：W2=____，拉力功率之比為P1：P2=____，流過導(dǎo)線橫截面的電量之比為
Q1：Q2=____

8．如圖13所示，水平桌面上固定一個(gè)無電阻的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端有一個(gè)R=0.08歐的電阻相連，軌距d=50厘米。金屬桿ab的質(zhì)量m=0.1千克，電阻r=0.02歐，橫跨導(dǎo)軌。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2特的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用水平力F=0.1牛拉ab向右運(yùn)動(dòng)，桿ab勻速前進(jìn)時(shí)速度大小為________米/秒；此時(shí)電路中消耗的電功率為________瓦，突然撤消外力F后，電阻R上還能產(chǎn)生的熱量為____焦。

9．如圖14所示，M與N為兩塊正對的平行金屬板，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。ab是可以緊貼平板邊緣滑動(dòng)的金屬棒，能以v1速度勻速向左或向右滑動(dòng)。現(xiàn)有一個(gè)電子以v2速度自左向右飛入兩塊板中間，方向與板平行與磁場垂直。為使電子在兩板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則
v1的方向應(yīng)如何？v1、v2的關(guān)系如何？

10．如圖15所示，矩形線圈abcd共有n匝，ab邊長為L1，bc邊長為L2，置于垂直穿過它的均勻變化的勻強(qiáng)磁場中。平行正對放置的兩塊金屬板M和N，長為L，間距為h。今有一束帶電量為q、質(zhì)量為m的離子流從兩板中央平行于板的方向以初速v0飛入板間，要使這些離子恰好能從兩板邊緣射出，求：①線圈abcd中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率如何？②兩板間的電場對每一個(gè)離子做多少功？

[學(xué)后反思]_______________________________________________________
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電動(dòng)勢學(xué)案

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？下面是小編為大家整理的“電動(dòng)勢學(xué)案”，希望能對您有所幫助，請收藏。

第二節(jié)、電動(dòng)勢學(xué)案導(dǎo)學(xué)
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一預(yù)習(xí)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
理解電動(dòng)勢的概念，掌握電動(dòng)勢的定義式。
（二）過程與方法
通過本節(jié)課教學(xué)，了解電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程，加強(qiáng)科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，。
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
了解生活中的電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步。
二預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.電源是通過力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
2.電電動(dòng)勢在數(shù)值上等于把1C的正電荷在電源內(nèi)部從極移送到極所做的功；電動(dòng)勢E表示為E＝；單位是，符號(hào)是；電動(dòng)勢由電源中決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電阻無關(guān)。
3.電源內(nèi)部也是由組成的，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的。
同步導(dǎo)學(xué)
1.電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。在電池中，非靜電力的作用是化學(xué)作用，它把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；在發(fā)動(dòng)機(jī)中，非靜電力的作用是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
2.電動(dòng)勢反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)；電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功；電動(dòng)勢由電源中非靜電力的性質(zhì)決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)。
3.電池的參數(shù)
（1）電動(dòng)勢是電池的重要參數(shù)，電動(dòng)勢取決于電池正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，跟電池的大小無關(guān)。
（2）電池的容量是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以安培小時(shí)或毫安小時(shí)為單位。

（3）電池的內(nèi)阻指電源內(nèi)部導(dǎo)體對電源的阻礙作用，它在使用過程中變化較大，對同種電池來說，體積越大，電池的容量越大，內(nèi)阻越小。
例1．下面是對電源電動(dòng)勢概念的認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的是?（）
A．同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢就會(huì)發(fā)生變化?
B．1號(hào)干電池比7號(hào)干電池大，但電動(dòng)勢相同?
C．電源電動(dòng)勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢就越大?
D．電動(dòng)勢、電壓和電勢差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同?
解答：B?
例2．下圖是兩個(gè)電池外殼上的說明文字?
某型號(hào)進(jìn)口電池某型號(hào)國產(chǎn)電池
RECHARGEABLE
1.2V500mAh
STANDARD
CHARGE
15hat50mAGNY0.6(KR-AA)
1.2V600mAh
RECHARGEABLE
STANDARDCHARGE
15hat60mA
（例2）
上述進(jìn)口電池的電動(dòng)勢是______V.上述國產(chǎn)電池最多可放出______mAh的電荷量；若該電池平均工作電流為0.03A，則最多可使用_____h.?
解答：（1）1.2；600；20
三提出疑惑

課內(nèi)探究學(xué)案
一學(xué)習(xí)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
理解電動(dòng)勢的概念，掌握電動(dòng)勢的定義式。
（二）過程與方法
通過本節(jié)課教學(xué)，了解電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程，加強(qiáng)科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，。
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
了解生活中的電池，感受現(xiàn)代科技的
二學(xué)習(xí)過程
1.電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。在電池中，非靜電力的作用是化學(xué)作用，它把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；在發(fā)動(dòng)機(jī)中，非靜電力的作用是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
2.電動(dòng)勢反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)；電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功；電動(dòng)勢由電源中非靜電力的性質(zhì)決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)。
3.電池的參數(shù)
（1）電動(dòng)勢是電池的重要參數(shù)，電動(dòng)勢取決于電池正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，跟電池的大小無關(guān)。
（2）電池的容量是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以安培小時(shí)或毫安小時(shí)為單位。

（3）電池的內(nèi)阻指電源內(nèi)部導(dǎo)體對電源的阻礙作用，它在使用過程中變化較大，對同種電池來說，體積越大，電池的容量越大，內(nèi)阻越小。
例1．下面是對電源電動(dòng)勢概念的認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的是?（）
A．同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢就會(huì)發(fā)生變化?
B．1號(hào)干電池比7號(hào)干電池大，但電動(dòng)勢相同?
C．電源電動(dòng)勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢就越大?
D．電動(dòng)勢、電壓和電勢差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同?
解答：B?
例2．下圖是兩個(gè)電池外殼上的說明文字?
某型號(hào)進(jìn)口電池某型號(hào)國產(chǎn)電池
RECHARGEABLE
1.2V500mAh
STANDARD
CHARGE
15hat50mAGNY0.6(KR-AA)
1.2V600mAh
RECHARGEABLE
STANDARDCHARGE
15hat60mA
（例2）
上述進(jìn)口電池的電動(dòng)勢是______V.上述國產(chǎn)電池最多可放出______mAh的電荷量；若該電池平均工作電流為0.03A，則最多可使用_____h.?
三反思總結(jié)
在學(xué)習(xí)閉合電路的基礎(chǔ)上介紹外電路和內(nèi)電路、外電阻和內(nèi)電阻，外電壓和內(nèi)電壓的意義，通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受內(nèi)電阻的存在。在閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的討論中采用類比兒童乘坐滑梯的方法幫助學(xué)生理
當(dāng)堂檢測
1.電源是通過做功把能轉(zhuǎn)化為能的裝置。
2.關(guān)于電源電動(dòng)勢，以下說法正確的是()
A．由電動(dòng)勢可知E跟q成反比，電路中移送的電荷越多，電動(dòng)勢越小
B．由電動(dòng)勢可知E跟W成正比，電源做的功越多，電動(dòng)勢越大
C．由電動(dòng)勢可知電動(dòng)勢E的大小跟W和q的比值相等，跟W的大小和q

的大小無關(guān)，由電源本身決定
D．以上說法都不對
3.鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2V，這表示（）
A．電路中每通過1C電荷量，電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br> B．蓄電池兩極間的電壓為2V
C．蓄電池能在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
D．蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢為1.5V）的大
4.手電筒中裝有一節(jié)干電池，給小燈泡供電時(shí)電流為0.3A，在某次連續(xù)工作30s的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量是C，電池中有J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
課后提高與聯(lián)系
1.關(guān)于電源，以下說法正確的是（）
A．1號(hào)干電池比5號(hào)干電池大，所以電動(dòng)勢也大
B．1號(hào)干電池比5號(hào)干電池大，但是電動(dòng)勢相等，內(nèi)電阻相同
C．電動(dòng)勢的大小隨外電路的電阻增大而增大
D．電動(dòng)勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)
2.鋅汞電池的電動(dòng)勢為1.2V，這表示（）
A．電路中每經(jīng)過1s電源把1.2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br> B．電路中電流為1A時(shí)，電池每經(jīng)過1s電源把1.2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br> C．電路中每通過1C電荷量，電源將1.2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
D．鋅汞電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢為1.5V）的大
3.某鋰電池的電動(dòng)勢是3V，表示。
4.某蓄電池上標(biāo)有“1.5Ah”，指的是電池的容量，表示。
5.舉出五個(gè)生活中的常用電池：、、、、。
6.一定值電阻，在10s內(nèi)通過2C的電荷量時(shí)，消耗的電能是16J，問：
（1）電阻兩端的電壓為多少？
（2）若該電路電源的電動(dòng)勢為12V，則在這段時(shí)間內(nèi)，電源的內(nèi)電路消耗的電能為多少？
（3）該電源的功率是多少？

答案:1非靜電力化學(xué)能電能2.C3.AD4913.5

§4.4感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助高中教師營造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？以下是小編收集整理的“§4.4感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

§4.4感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1．知道感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢
2．理解感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生機(jī)理
[自主學(xué)習(xí)]
1．英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，變化的磁場會(huì)在空間激發(fā)一種電場，這種電場叫
做電場；有這種電場產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做，該電場的方向可以由右手定則來判定。
2．由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為。

[典型例題]
例1如圖1所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩根水平放置且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，在導(dǎo)軌的AC端連接一阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若用恒力F沿水平向右拉導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，求金屬棒的最大速度。
分析：金屬棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢，由右手定則知，棒中有ab方向的電流；再由左手定則，安培力向左，導(dǎo)體棒受到的合力減小，向右做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)安培力與摩擦力的合力增大到大小等于拉力F時(shí)，加速度減小到零，速度達(dá)到最大，此后勻速運(yùn)動(dòng)，所以，，
例2如圖2所示，線圈內(nèi)有理想的磁場邊界，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時(shí)，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子靜止于水平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶，若線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，平行板電容器的板間距離為d，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為。
分析：線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，發(fā)生變化，線圈中有感生電動(dòng)勢；由法拉第電磁感應(yīng)定律得，，再由楞次定律線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，所以，板間的電場強(qiáng)度方向向上。帶電粒子在兩板間平衡，電場力與重力大小相等方向相反，電場力豎直向上，所以粒子帶正電。
[針對訓(xùn)練]
1.通電直導(dǎo)線與閉合線框彼此絕緣，它們處在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線位置與線框?qū)ΨQ軸重合，為了使線框中產(chǎn)生如圖3所示的感應(yīng)電流，可采取的措施是：
（A）減小直導(dǎo)線中的電流
(B)線框以直導(dǎo)線為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上往下看）
(C)線框向右平動(dòng)(D)線框向左平動(dòng)
2．一導(dǎo)體棒長l=40cm，在磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度v=5.0m／s，導(dǎo)體棒與磁場垂直，若速度方向與磁感線方向夾角β=30°，則導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為V，此導(dǎo)體棒在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若速度大小不變，可能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為V
3．一個(gè)N匝圓線圈，放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面跟磁感強(qiáng)度方向成30°角，磁感強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，線圈導(dǎo)線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是：
(A)將線圈匝數(shù)增加一倍(B)將線圈面積增加一倍
(C)將線圈半徑增加一倍(D)適當(dāng)改變線圈的取向
4．如圖4所示，四邊完全相同的正方形線圈置于一有界勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直線圈平面，磁場邊界與對應(yīng)的線圈邊平行，今在線圈平面內(nèi)分別以大小相等，方向與正方形各邊垂直的速度，沿四個(gè)不同的方向把線圈拉出場區(qū)，則能使a、b兩點(diǎn)電勢差的值最大的是：
(A)向上拉(B)向下拉
(C)向左拉（D）向右拉
5．如圖5所示，導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)線位于水平方向的勻強(qiáng)磁場中，回路電阻R，將MN由靜止開始釋放后的一小段時(shí)間內(nèi)，MN運(yùn)動(dòng)的加速度可能是：
（A）．保持不變（B）逐漸減小（C）逐漸增大（D）無法確定
6．在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖所示(紙面即水平面)，在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場，則：
（A）若磁場方向垂直紙面向外并增長時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)
（B）若磁場方向垂直紙面向外并減少時(shí)，桿ab將向左移動(dòng)
（C）若磁場方向垂直紙面向里并增長時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)
（D）若磁場方向垂直紙面向里并減少時(shí)，桿ab將向右移
7．如圖7所示，圓形線圈開口處接有一個(gè)平行板電容器，圓形線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中，要使電容器所帶電量增加一倍，正確的做法是：
(A)使電容器兩極板間距離變?yōu)樵瓉淼囊话?br> (B)使線圈半徑增加一倍
(C)使磁感強(qiáng)度的變化率增加一倍
(D)改變線圈平面與磁場方向的夾角
[能力訓(xùn)練]
1．有一銅塊，重量為G，密度為D，電阻率為ρ，把它拉制成截面半徑為r的長導(dǎo)線，再用它做成一半徑為R的圓形回路(R＞＞r)．現(xiàn)加一個(gè)方向垂直回路平面的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B的大小變化均勻，則
(A)感應(yīng)電流大小與導(dǎo)線粗細(xì)成正比
(B)感應(yīng)電流大小與回路半徑R成正比
(C)感應(yīng)電流大小與回路半徑R的平方成正比
(D)感應(yīng)電流大小和R、r都無關(guān)
2．在圖8中，閉合矩形線框abcd，電阻為R，位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，ad邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab、ad邊長分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場所用時(shí)間為△t，則通過線框?qū)Ь€截面的電量是：
（A）（B）（C）（D）BL1L2
3．如圖9所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線框平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是（）
（A）穿過線框的磁通量不變化，MN間無電勢差
（B）MN這段導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，MN間有電勢差
（C）MN間有電勢差，所以電壓表有讀數(shù)
（D）因?yàn)闊o電流通過電壓表，所以電壓表無讀數(shù)
4．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖10所示的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿PQ在寬為L的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其它條件不變，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小變?yōu)镋2，則E1與E2之比及通過電阻R的感應(yīng)電流方向?yàn)?
（A）2：1，b→a（B）1：2，b→a
（C）2：1，a→b（D）1：2，a→b
5．如圖11所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的下方，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流Ｉ增大時(shí)，圓環(huán)的面積Ｓ和橡皮繩的長度L將
(A)Ｓ減小，L變長(Ｂ)Ｓ減小，L變短
(C)Ｓ增大，L變長(Ｄ)Ｓ增大，L變短
6．A、B兩個(gè)閉合電路，穿過A電路的磁通量由O增加到3×103Wb，穿過B電路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。則兩個(gè)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢EA和EB的關(guān)系是：

（A）EA＞EB(B)EA=EB(C)EA＜EB(D)無法確定
7．如圖12所示。在有明顯邊界PQ的勻強(qiáng)磁場外有一個(gè)與磁場垂直的正方形閉合線框。一個(gè)平行線框的力將此線框勻速地拉進(jìn)磁場。設(shè)第一次速度為v，第二次速度為2v，則兩次拉力大小之比為F1：F2=____，拉力做的功之比為W1：W2=____，拉力功率之比為P1：P2=____，流過導(dǎo)線橫截面的電量之比為
Q1：Q2=____
8．如圖13所示，水平桌面上固定一個(gè)無電阻的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端有一個(gè)R=0.08歐的電阻相連，軌距d=50厘米。金屬桿ab的質(zhì)量m=0.1千克，電阻r=0.02歐，橫跨導(dǎo)軌。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2特的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用水平力F=0.1牛拉ab向右運(yùn)動(dòng)，桿ab勻速前進(jìn)時(shí)速度大小為________米/秒；此時(shí)電路中消耗的電功率為________瓦，突然撤消外力F后，電阻R上還能產(chǎn)生的熱量為____焦。
9．如圖14所示，M與N為兩塊正對的平行金屬板，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。ab是可以緊貼平板邊緣滑動(dòng)的金屬棒，能以v1速度勻速向左或向右滑動(dòng)?，F(xiàn)有一個(gè)電子以v2速度自左向右飛入兩塊板中間，方向與板平行與磁場垂直。為使電子在兩板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則
v1的方向應(yīng)如何？v1、v2的關(guān)系如何？

10．如圖15所示，矩形線圈abcd共有n匝，ab邊長為L1，bc邊長為L2，置于垂直穿過它的均勻變化的勻強(qiáng)磁場中。平行正對放置的兩塊金屬板M和N，長為L，間距為h。今有一束帶電量為q、質(zhì)量為m的離子流從兩板中央平行于板的方向以初速v0飛入板間，要使這些離子恰好能從兩板邊緣射出，求：①線圈abcd中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率如何？②兩板間的電場對每一個(gè)離子做多少功？

[學(xué)后反思]_______________________________________________________
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參考答案
自主學(xué)習(xí)1.感生電場感生電動(dòng)勢2.動(dòng)生電動(dòng)勢
針對訓(xùn)練1.D2.0.10.23.D4.B5.B6.D7.AC
能力訓(xùn)練1.D2.B3.BD4.D5.A6.D7.1:21:2
4:11:18.1m/s0.1W0.04J9.
10.

測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻

一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性，作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便，下面是小編整理的“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”，僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。

實(shí)驗(yàn)：測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻學(xué)案（粵教版選修3-1）
一、實(shí)驗(yàn)原理和方法
1．畫出用電壓表、電流表加上滑動(dòng)變阻器來測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖．
2．畫出用電流表、電阻箱測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖．

3．畫出用電壓表、電阻箱測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖．
二、數(shù)據(jù)處理
1．計(jì)算法：取兩組實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)，列方程：E＝U1＋I(xiàn)1r，E＝U2＋I(xiàn)2r，解得：E＝_____，r＝______________.
為了減小誤差，多取幾組數(shù)據(jù)，分別列若干組聯(lián)立方程，求若干組E和r，最后以電動(dòng)勢的________和內(nèi)電阻的________作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
2．圖象法：若采用第一種實(shí)驗(yàn)電路，在坐標(biāo)紙上以________為橫坐標(biāo)、________為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖.
一、實(shí)驗(yàn)原理和方法
[問題情境]
電池已成為人類生活的親密伙伴，生活中處處需要電池，新舊電池的主要不同是內(nèi)阻不同．從前面的學(xué)習(xí)可知伏安法可以測電阻，用歐姆表也可以直接測電阻．而電源的內(nèi)阻在里面，那又應(yīng)該怎樣測量呢？
1．三種測量方案，其原理均遵從什么定律？
2．第二、三種方案中的可變電阻與第一種方案中的相同嗎？

[要點(diǎn)提煉]
1．根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)條件，有下列三種測量電路，如圖1(1)、(2)、(3)所示分別寫出對應(yīng)的物理關(guān)系式：(1)________；(2)______；(3)________．
圖1
2．水果電池不太穩(wěn)定，也可改為測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，____________(填“新”或“舊”)干電池的內(nèi)阻較大，容易測量．
[問題延伸]
恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)器材，照電路圖連好實(shí)驗(yàn)器材，使開關(guān)處于________狀態(tài)且滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑到使接入電阻值________的一端．
二、數(shù)據(jù)處理
[問題情境]
我們都有這樣的體會(huì)：手電筒內(nèi)的電池用久了，燈泡的亮度會(huì)下降；收音機(jī)、錄音機(jī)內(nèi)的電池用久了，聲音會(huì)變小，這是什么原因呢？
1．用兩組I和U的數(shù)據(jù)，解方程組就可以算出電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.這樣做雖然簡單，但有什么缺點(diǎn)？
2．描點(diǎn)作圖時(shí)，為便于研究問題，畫出的圖象是直線好，還是曲線好？
[要點(diǎn)提煉]
1．?dāng)?shù)據(jù)處理的方法可用以下兩個(gè)方法，________法和________法．
2．用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，建立合適的坐標(biāo)系，使畫出的圖象盡量是直線，如________圖象．
[問題延伸]
干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會(huì)比電動(dòng)勢小很多，這時(shí)，在畫U－I圖象時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)．此時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是________________________________________，
但縱軸的截距仍然是電池的______________，直線斜率的絕對值|ΔUΔI|照樣還是電池的______.
例1某同學(xué)的實(shí)物連線如圖2甲所示．
甲
乙
圖2
(1)請指出該同學(xué)在接線中錯(cuò)誤和不規(guī)范的地方．
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
(2)另有一同學(xué)實(shí)物連接圖正確，也能正確讀數(shù)，但忙亂中在稿紙上記錄了一些數(shù)據(jù)，如圖乙所示，請你幫他把數(shù)據(jù)整理好，并按實(shí)際情況填好表格.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
物理量123456
電流表示數(shù)I/A0.160.240.320.400.480.56
電壓表示數(shù)U/V
在所給的數(shù)據(jù)中，求出電源電動(dòng)勢E＝______V，內(nèi)阻r＝________Ω
聽課記錄：

變式訓(xùn)練1在測定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω)的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：
A．電壓表量程為15V
B．電壓表量程為3V
C．滑動(dòng)變阻器為(20Ω，3A)
D．滑動(dòng)變阻器為(500Ω，0.2A)
(1)電壓表應(yīng)選________(填“A”或“B”)，這是因?yàn)開________________________．
(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“C”或D)，這是因?yàn)開___________________．
例2如圖3所
圖3
示為測量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的U－I圖線．用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8V．則該電路可能為下圖中的()
聽課記錄：
變式訓(xùn)練2某同學(xué)采用如圖4甲所示的電路測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．已知干電池的電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，電壓表(0～3V，3kΩ)，電流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．
圖4
(1)在實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”)；
(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．
【即學(xué)即練】

1．在“用伏安法測量電源的電動(dòng)勢與內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是()
A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源，使電壓表示數(shù)的變化比較明顯
B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過載
D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖線時(shí)，應(yīng)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線，并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)
2.
圖5
如圖5所示為閉合回路中兩個(gè)不同電源的U－I圖象，下列判斷錯(cuò)誤的是()
A．電動(dòng)勢E1＝E2，發(fā)生短路時(shí)的電流I1＞I2
B．電動(dòng)勢E1＝E2，內(nèi)阻r1＞r2
C．電動(dòng)勢E1＝E2，內(nèi)阻r1＜r2
D．當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化大
3.
圖6
如圖6所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的U－I圖象，下列關(guān)于這個(gè)圖象的說法中正確的是()
A．縱軸截距表示待測電源的電動(dòng)勢
B．橫軸截距表示短路電流
C．根據(jù)r＝EI短，計(jì)算出待測電源內(nèi)電阻為12Ω
D．電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω
4．在測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖中(如圖7所示)，電流表和電壓表的正接線柱都尚未連接，為了做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該把()
圖7
A．電流表的正接線柱與c點(diǎn)相連
B．電流表的正接線柱與b點(diǎn)相連
C．電壓表的正接線柱與a點(diǎn)相連
D．電壓表的正接線柱與c點(diǎn)相連
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
一、
1.
2.
3.
二、
1.I1U2－I2U1I1－I2U1－U2I2－I1平均值平均值
2．電流I電壓U
核心知識(shí)探究
一、
[問題情境]
1．閉合電路歐姆定律
2．不同．第二、三方案中是變阻箱，而第一方案中只需滑動(dòng)變阻器．
[要點(diǎn)提煉]
1．(1)E＝U＋I(xiàn)r(2)E＝IR＋I(xiàn)r(3)E＝U＋URr2.舊
[問題延伸]
斷開最大
二、
[問題情境]
1．誤差可能很大2.直線
[要點(diǎn)提煉]
1．計(jì)算圖象2.U－I
[問題延伸]
短路電流電動(dòng)勢內(nèi)阻
解題方法探究
例1見解析
解析(1)①電壓表沒有并接在開關(guān)和電源串接后的兩端；②電流表正負(fù)接線柱錯(cuò)誤；③電壓表量程選用不當(dāng)．
(2)表格數(shù)據(jù)依次按順序?yàn)?.40、1.36、1.32、1.28、1.24、1.20
代入公式E＝U＋I(xiàn)r，
聯(lián)立解得E＝1.48V，r＝0.5Ω
變式訓(xùn)練1見解析
解析(1)由于電源電動(dòng)勢約為1.5V，故選量程為0～3V的電壓表，讀數(shù)既準(zhǔn)確，又方便；(2)D中滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C.
例2B[由U－I圖線的斜率及截距可得該電源E＝6V，r＝0.5Ω.當(dāng)U＝4.8V時(shí)，I＝E－Ur＝2.4A，R＝UI＝2Ω，B正確．]
變式訓(xùn)練2見解析
解析(1)R1
(2)實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示．
即學(xué)即練
1．B[實(shí)驗(yàn)中選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)盡可能的大，而電流表的內(nèi)阻則盡可能的小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；其他三個(gè)選項(xiàng)的內(nèi)容均為正確操作．]
2．B[閉合電路的U－I圖象中，I是電路的總電流，U是路端電壓．圖象上圖線與U軸的交點(diǎn)表示電路電流為零，屬斷路，路端電壓即電源電動(dòng)勢；圖線與I軸交點(diǎn)表示路端電壓為零，電路短路，交點(diǎn)坐標(biāo)值即為短路電流，I＝Er，即r＝EI，可見圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻．從坐標(biāo)中可以看出圖線1、2與U軸交于一點(diǎn)表明電動(dòng)勢E1＝E2；圖線1斜率比圖線2斜率小，表明r1＜r2；圖線1與I軸交點(diǎn)坐標(biāo)大于圖線2與I軸交點(diǎn)坐標(biāo)，表明I1＞I2.可見A、C正確．兩個(gè)電源電動(dòng)勢相等，內(nèi)阻r1＜r2，當(dāng)電流變化量ΔI1＝ΔI2時(shí)，ΔI1r1＜ΔI2r2，即電源1內(nèi)電壓變化量小于電源2內(nèi)電壓變化量，所以電源2路端電壓變化量大．D項(xiàng)正確．]
3．AD[圖象與縱軸的交點(diǎn)，電流取值為0，此時(shí)為斷路狀態(tài)，截距即等于電源電動(dòng)勢，選項(xiàng)A對；但圖象與橫軸的交點(diǎn)處，電壓等于5.0V，所以0.5A是路端電壓為5.0V時(shí)的電流，而不是短路電流，所以B錯(cuò)；根據(jù)r＝E－UI得：r＝2Ω，所以C錯(cuò)；根據(jù)R＝UI＝5.40.3Ω＝18Ω，選項(xiàng)D對．]
4．AC