全册导学案
3-1
人教版高中物理选修目 录
1.1电荷守恒定律 1.2 库仑定律 1.3 电场强度 1.4 电势能和电势 1.5 电势差
1.6 电势差与场强的关系 1.7 静电现象的应用 1.8 电容器的电容 1.9 带电粒子的运动
2.10实验：测定电池的电动势和内阻 2.11简单的逻辑电路 2.1电源和电流 2.2电动势 2.3欧姆定律 2.4串并联 2.5焦耳定律 2.6导体的电阻 2.7闭合电路的欧姆定律 2.8多用电表的原理 2.9实验：练习使用多用电表 3.1、3.2磁场 磁感应强度
3.3几种常见的磁场
3.4通电导线在磁场中受到的力 3.5运动电荷在磁场中受到的力 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动
1.1 《电荷及其守恒定律》导学案
【学习目标】
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。 4．知道电荷守恒定律。 5．知道什么是元电荷。 【重点难点】
利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 【学法指导】
认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵 【知识链接】
1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？
2、电荷的基本性质是什么呢？ 【学习过程】
一．电荷
1.电荷的种类：自然界中有_________种电荷
①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_________电荷； ②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_______电荷。
2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互____________，异种电荷相互_________。 二．使物体带电的三种方法 问题一：
思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？
思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？
（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。）
（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷． 1. 摩擦起电 产生？结果？
实质：摩擦起电实质是电子从一个物体__________到另一个物体上。得到电子，带________；失去电子，带_________
例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）
A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了
C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了
问题二：
思考a：接触带电的实质是什么呢？
思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？ 电中和现象及电荷均分原理：
a.两个带__________电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。 b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新 分配，这种现象叫做电荷均分原理。
2. 接触带电 产生？结果？
实质：自由电子在_________________的转移。
例2. 两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10-8C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？
问题三：
（1）思考a：金属为什么能够成为导体？
（2）【演示】
思考a：把带正电荷的球C移近导体A，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走C呢？
思考b：如果先把A和B分开，然后移开C，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？
思考c：在上一步的基础上，再让A和B接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？
（3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？ 3. 感应起电
⑴静电感应：当一个带电体__________导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。 ⑵感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。 实质：自由电子从__________物体的一部分转移到另一部分。 规律：近端感应________种电荷，远端感应________种电荷。 静电感应的原因？
分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
得出电荷守恒定律．
例3. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则 ( )
A．导体A带负电，B带正电 B．导体A带正电，B带负电
C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷
D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故A、B带等量异种电荷 小结：使物体带电的方式及本质 三．电荷守恒定律
1、电荷守恒定律的两种表述： 表述一：
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 例4．关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是： ( ) A．一个物体所带的电量总是守恒的；
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；
C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；
D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换； 四．元电荷 阅读课本并回答
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
1. 电荷量：电荷的多少，简称电量。单位：___________，符号：__________ 2. 元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最 单位。 元电荷的值：e=__________，最早由美国物理学家__________测定。
注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
3. 比荷（荷质比）：带电体的_______________与其________的比值。
e?1.76?1011m比荷：电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为eC/㎏
例5．关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量应该是某些特定值
C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
例6．5个元电荷的电量是________， 16 C电量等于________元电荷． 五．验电器和静电计
1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？ 阅读课本了解验电器和静电计的结构和功能 静电计(指针式验电器)
2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象
【训练测试】
1．下列叙述正确的是
( )
A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．接触起电是电荷转移的过程
C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
D．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没
2．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是
( )
A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子
B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷 C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等
D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同 3．关于元电荷，下列说法中正确的是
( )
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
－
C．元电荷的值通常取作e＝1.60×1019C
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
4．如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的
( )
A．正电荷增加 B．负电荷增加
C．正、负电荷均增加 D．电荷数不变
5．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以
( )
A．甲图中两球一定带异种电荷 B．乙图中两球一定带同种电荷 C．甲图中两球至少有一个带电 D．乙图中两球只有一个带电 6．(2009·福建仙游现代中学高二检测)把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是
( )
A．A和B原来带有等量异种电荷 B．A和B原来带有同种电荷
C．A和B原来带有不等量异种电荷 D．A和B原来只有一个带电
【参考答案】
1．答案：B
解析：根据电荷守恒定律知只有B项正确． 2．答案：CD
解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A错．由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错C对．由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对．
3．答案：BCD 4．答案：D
解析：当带负电的导体B靠近导体A时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A带的电荷数不变，只是电荷重新在导体端面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的)．
5．答案：BC
解析：若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确． 6．答案：BCD 【学习反思】
物体带电的实质是什么？摩擦起电和感应起电有什么不同？
1.1 《库仑定律》导学案
【学习目标】
1、通过演示实验，定性了解电荷之间的作压力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系
2、明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件， 3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件，知道静电力常量 4、了解库仑扭秤实验。 【重点难点】
对库仑定律的理解和应用。 【学法指导】
认真阅读教材，观察实验，体会电荷间相互作用力的大小与什么因素有关？体会库仑的实验方法 【知识链接】
1、同种电荷互相 异种电荷互相 。 2、上一节学过起电的方式有哪些，有没有违背电荷守恒定律？ 【学习过程】
一、演示实验----探究影响电荷间相互作用力的因素 间教材5页：演示
通过演示实验影响电荷间相互作用力的因素有哪些？这些因素对作用力的大小有什么影响？
二、库仑定律
1、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的 成正比，跟它们的 成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上
2、公式：
静电力常量k = 使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。
3、适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
注：点电荷： 带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．
4、电荷间这种相互作用叫做
辨析：从库仑定律的公式看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？
例题：两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0×109C，B球带电量为－7.0×10
－
－9
C，两球相距1ｍ。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间
的相互作用力为多大？
三、库仑扭秤实验：了解，自己阅读教材6页内容。 四、拓展
1、库仑定律与万有引力的关系： 见教材7页例1 总结：
2、库仑力的叠加：
如果存在两个以上的电荷，两个以上点电荷对某一点电荷的作用力等于
的矢量和。 例2、教材7页例2
【训练测试】
1．关于点电荷的说法，正确的是（ ） A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷
D．一切带电体都可以看成是点电荷
2．关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2，下列说法中正确的是（ ） A．当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0 B．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞ C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了
D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
3．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（ ）
A．F B.3F C.F/3 D.F/9
4．A、B两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B间相互作用的库仑力将（ ）
A．可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.无法确定
5．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（ ）
A．F/2 B．F Ｃ．4F Ｄ．16F
【参考答案】
1．答案：C 2．答案：AD 3．答案：D 4．答案：C 5．答案：D 【学习反思】
什么是点电荷？为什么说点电荷是理想化模型？
1.3 《电场强度》导学案
【学习目标】
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．
2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．
4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算 【重点难点】
1．电场强度公式的应用，电场线及各种电场的电场线特点，电场的叠加原理； 2．电场强度公式的得出，电场线是实际不存在的，是科学的抽象。 【学法指导】
认真阅读教材，观察教材插图，体会电场强度的物理意义和定义方法；体会电场强度的矢量性和合场强的计算方法 【知识链接】
库仑定律：在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。
公式： 【学习过程】
一、电场
1、（1）电场定义： （2）基本性质：
（3）电荷间的相互作用力通过电场发生图示：
2、电磁场定义： 3、静电场定义： 二、电场强度
1、思考与讨论：有的电荷之间相互强，有的电荷之间作用弱，用什么可以检验空间存
在看不见又摸不着的电场？
（1）试探电荷： （2）源电荷： 2、电场强度
（1）定义： （2）定义式： （3）单位： （4）方向： （5）理解： 尝试应用1
在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小 ，方向为 ；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 ， 该电荷受电场力大小 方向 。
三、真空中点电荷的场强
1、由库仑定律和场强的定义式推导 （1）大小： （2）方向： 2、E= QF和E=K2的区别：
RQ适用范围 电荷的意义 FE= QE=KQ R2四、电场强度的叠加
1、电场强度是 量，合成应遵循 法则 尝试应用2
在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距20 cm，q1为4×10 C，q2为－8×10C。则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?
-8
-8
2、如何理解一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同？
五、电场线
定义： 电场线的特点：
几种常见电场中电场线的分布及特点 （1）正、负点电荷的电场中电场线的分布 特点：
（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 特点：
（3）等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况 特点：
六、匀强电场电场线分布情况 特点： 尝试应用3 课本15页第5题
【训练测试】
1 真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q?Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为
( )
A．F/Q B．F/q
qQC．k2 D．k2 rr2 关于电场线的说法，正确的是
( )
A．电场线的方向，就是电荷受力的方向
B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．静电场的电场线不可能是闭合的
3．在如图所示的4种电场中，A、B两点电场强度相同的是
( )
4．把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是
( )
A．点电荷的轨迹一定和电场线重合
B．点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致
C．点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合 D．点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动 5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是
( )
A．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切 B．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零 C．同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在
－－
6． 在电场中P点放一个电荷量为4×109C的点电荷，它受到的电场力为2×104N，
－
则P点的场强为________N/C.把放在P点的点电荷的电荷量减为2×109C，则P点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走，P点的场强又为______N/C. 【参考答案】
1．答案：BD 2．答案：CD 3．答案：C
解析：电场强度是矢量，即有大小又有方向． 4．答案：C
解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件．仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错．点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B错．由牛顿第二定律知，加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C对．点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D错．
5．答案：CD
解析：电场是客观存在的，但电场线是假想的，用以形象描述电场，电场线的疏密表示了电场强度的相对大小．
6．答案：5.0×104；5.0×104；5.0×104
4
F2×10－N
解析：E＝＝＝5.0×104N/C 9q4×10－C
【学习反思】
电场强度的物理意义是什么？采用了怎样的定义方法？怎样利用电场线反应电场强度？画出点电荷、等量异号点电荷、等量同种点电荷的电场线。
1.4 《电势能和电势》导学案
【学习目标】
1．知道静电力做功的特点，理解电势能、电势的概念。 2．能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。 【重点难点】
电势能、电势概念的理解 【学法指导】
认真阅读教材，观察教材插图，体会电场力做功的特点；体会电势的概念 【知识链接】
回顾（1）重力做功的特点：重力做功与路径无关。（2）重力势能的变化与重力做功的关系：重力做的功等于重力势能的减少量。静电力做功与电势能的关系与此类似 【学习过程】
一、静电力做功的特点
1、分析试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功情况。 （1）q沿直线从A到B
（2）q沿折线从A到M、再从M到B
（3）q沿任意曲线ANB到B。
2、在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关，但与电荷经过
的 无关。
★这是根据匀强电场推出来的，但同样适用于非匀强电场。 ★若只有静电力做功，则电势能和动能相互转化，总量保持不变。 二、电势能
电荷在电场中具有的势能叫做电势能。
（1）、静电力做功与电势能的关系 电场力做正功，电势能 。 电场力做负功，电势能 。
静电力做的功等于电势能的减少量。WAB=EPA—EPB 尝试应用1、：
1、右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取两点a、b，今将一正点电荷q从a移到b则 （ ）
A.电场力做正功，q的电势能增加； B.电场力做负功，q的电势能增加； C.电场力做正功，q的电势能减少； D.电场力做负功，q的电势能减少。 2、下列说法正确的是（ ）
A 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少 B 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少 C 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少 D 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加 （2）、电荷的电势能
通常取 或 的电势能为零。
电荷在某点的电势能等于 电势能用Ep表示，单位： 。 尝试应用2：
3、对于在点电荷形成的电场中，电荷的电势能正负的研究，分析正确的是：[ ] A．在正电荷形成的电场中，正电荷的电势能为正值； B．在负电荷形成的电场中，负电荷的电势能为负值； C．在点电荷形成的电场中，正电荷的电势能总为正值； D．在正电荷形成的电场中，电荷的电势能总为正值。
4、把一个电荷从电场中的A点移到无穷远，电场力做功4.0╳10-8J，把它从无穷远处移到电场中的B点，克服电场力做功6.0╳10-8J，则下列分析正确的是：[ ]
A．电荷在电场中A点的电势能为4.0╳10-8J；
B．电荷在电场中B点的电势能为6.0╳10-8J；
C．电荷在B点的电势能比在A点时的电势能大2.0╳10-8J； D．电荷在B点的电势能比在A点时的电势能小1.0╳10-8J； 三、电势
(1)电势定义：
定义式： （式子中各量均带有正、负号，理解其含义）
(2)电势是标量，单位： 简称伏，用V表示，1V=
电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。通常把______________的电势规定为零。
(3)电场线指向 的方向。
（4）电势是由 决定的，与试探电荷无关。 尝试应用3：
5、课本19页第1题。
6、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ） A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B、由放在该点的电荷的电量多少来决定 C、与放在该点的电荷的正负有关
D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关
【训练测试】
1．在静电场中下列说法正确的是 ( )
A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C．电场强度的方向总是跟等势面垂直
D．沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的
2． 如图所示，在点电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，先把＋q的试探电荷依次放在三点上，然后把－q的试探电荷依次放在三点上，关于电荷的电势能的说法正确的是
( )
A．放上＋q时，EpA>EpB>EpC B．放上＋q时，EpA C．放上－q时，EpA>EpB>EpC D．无论放＋q，还是－q，EpA 3． 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是 ( ) A．电荷从a到b加速度减小 B．b处电势能大 C．b处电势高 D．电荷在b处速度小 4． 如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出 ( ) A．N点的电势高于M点的电势 B．粒子在N点的电势能比在M点的电势能大 C．粒子在M点的速率小于在N点的速率 D．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大 5．如图所示，虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子(重力不计)，以不同的速率，沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的轨迹1和2运动，由轨迹可以断定 ( ) A．两个粒子带电量一定不同 B．两个粒子的电性一定不同 C．粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大 D．经过B、C两点，两粒子的速度可能不等 6．如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3＝______.由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________． 【参考答案】 1．答案：CD 解析：针对A：当静电场中的导体处于静电平衡时，其内部电场强度处处为零，但该导体为等势体，其电势不为零，故A错． 针对B：在匀强电场中，电场强度处处相等，但电势沿电场线方向降低，故B错． 针对C：电场线方向处处与等势面垂直，即电场线上各点的切线方向与等势面垂直，各点电场强度方向就是电场线各点切线方向，故C正确． 针对D：电场强度方向是电势降落最快的方向，故D正确． 2．答案：A 3．答案：BD 解析：由题图可知b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a处的场强．根据牛顿第二定律，试探电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，A选项错．由题图可知，电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即F≠0，且F的方向应指向运动轨迹的凹向．因为试探电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密．再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a、b处电势高低关系是φa>φb，C选项不正确．根据试探电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°，可知电场力对试探电荷做负功．功是能量变化的量度，可判断由a→b电势能增加，B选项正确．又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，D选项正确． 4．答案：AB 5．答案：BCD 解析：由等势线的形状知，这是一个位于圆心的点电荷产生的电场，两个粒子与点电荷的作用情况是相反的，所以两个粒子电性一定不同．粒子1的动能先减小后增大，粒子2的电势能先减小后增大．到B、C两点时两个粒子的速度可能相同也可能不同，无法确定． 6．答案：qElcosθ qELcosθ qELcosθ 电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关 解析：路径AB、ACB、曲线ADB在电场线方向上的投影都是BC＝Lcosθ，因此沿这三条路径电荷由A运动到B，电场力做的功都是qELcosθ，因此电场力做功的特点是：与路径无关，只与始末位置有关． 【学习反思】 电势的物理意义是什么？采用了怎样的定义方法？类比重力做功和静电力做功，重力势能的变化和电势能的变化。 1.5 《电势差》导学案 【学习目标】 1、理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。 2、掌握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。 3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。 【重点难点】 静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义 【学法指导】 认真阅读教材，体会电势差的特点；体会例题展示的解题方法 【知识链接】 除了电场强度，电势是又一个表征电场性质的重要物理量。 电势的定义： 用公式表示为： 应该先规定电场中某处的电势为0，然后才能确定其他各点的电势。电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。但电势只有大小，没有 ，是 量。 选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变。那么有没有不随电势零点变化而变化的物理量呢？（类比高的和高度差思考） 【学习过程】 1、电势差 （1）电势差是电场中两点间的电势的差值， 即：UAB= 或UBA= 显然UAB=-UBA （2）电场中某一点的电势，与选取的电势零点有关；而电场中两点间的电势差，与选取的电势零点 。 （3）电势和电势差单位都是 ，符号 ，都有正负值，但都是 量 a. 电势的正负表示该点比电势零点的电势高或低； b. 电势差的正负表示电场中两点电势的高低。 说明：电势差也叫电压，在很多场合下电压不带正负号。 2 、电势差与电场力做功的关系 （1）推导： 电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB 与两点间电势差UAB关系： （2）关系式： 或 ［思考］UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？ 所以电势差反映了 . 3、应用WAB?qUAB计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果： WAB＞0，电场力做 功； WAB＜0，电场力做 功（也可以说成物体克服电场力做功）； UAB＞0，表示?A ?B； UAB＜0，表示 ?A ?B（比较?A和?B的高低） 三、典型例题分析 （提示 ：应用WAB?qUAB计算时，注意各物理量用正负值代入。） 【例1】将一个电量为－2×109C的点电荷从电场中的N点移到M点，需克服电场力 － 做功1.4×108J，N、M两点间的电势差UNM为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什 － 么功？UMN为多少？ 【例2】在电场中把2.0×109C 的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×107J。再 － － 把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×107J 。 － (1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？ （2） AB间，BC间，AC间的电势差各是多大？ （3）把-1.5×109C的电荷从 A 点移到C 点，静电力做多少功？ － 解（1） （2） （3） 四、课堂小结： 1 2、电势差和电势的区别： 3、电势差与电场力做功的关系式： 4、应用WAB?qUAB计算时的注意事项： 【训练测试】 1． 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有 ( ) 2 ①场强E＝F/q ②场强E＝U/d ③场强E＝kQ/r ④电场力做功W＝Uq A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 2．下列说法哪些是正确的 ( ) A．电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零 B．电势降落速度最大的方向必为场强方向 C．电场中电势高的点场强较大 D．电场中场强相等的两点间电势差一定为零 3．如下图所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA之值为 ( ) 、 电 势 差 的 概 念 及 公 式 ： A．－10V B．10V C．－5V D．－53V 4． A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则 ( ) A．同一电荷在A，B两点的电势能相等 B．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电场强度先增大后减少 C．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电势能先减少后增大 D．A、B连线上的任意两点的电势差为零 5．夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持3×109V不变，已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过________秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500C，闪电历时0.01s，则此过程中的平均电流 q 为________安培．(提示：电流I＝) t 6．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场方 － 向，bc和电场方向成60°角，一个电量为q＝4×108C的正电荷从a移到b电场力做功为 － W1＝1.2×107J，求： (1)匀强电场的电场强度E； (2)电荷从b移到c，电场力做的功W2； (3)a、c两点的电势差Uac. 【参考答案】 1．答案：D 2．答案：AB 解析：沿场强方向电势必然降低，在某空间中电势处处相等且不为零，则只有场强为零才可能，故A对，由电势差与场强的关系可知B对C错D错． 3．答案：C 解析：UBA＝－Ed＝－100×0.1×cos60°V＝－5V. 4．答案：ABD 5．答案：400 50 000 解析：设经过时间t 后发生放电现象， 3×103－dU 则由U＝Ed可知，d＝，而t＝ E5解之得，t＝400s q500由I＝可知，I＝A＝50 000A t0.01 － 6．答案：(1)60V/m (2)1.44×107J (3)6.6V 解析：(1)从a到b电场力做功 W1＝qUab① 由匀强电场中电场强度和电势差的关系 Uab＝E·dab② 1.2×10－7W1所以E＝＝V/m＝60V/m qdab4×10－8×5×10－2(2)把电荷从b移到c，电场力做功 W2＝qUbc＝qE·dbc·cos60° ＝4×10－8×60×12×10－2×0.5J ＝1.44×10－7J (3)a与c间的电势差 Uac＝Uab＋Ubc＝E·dab＋E·dbc·cos60° ＝(60×5×10－2＋60×12×10－2×0.5)V＝6.6V W1＋W2Uac也可以用Uac＝求解． q 【学习反思】 利用电势差的概念计算静电力做功时，电荷量、电势差、功三者的符号怎样处理？ 1.6 《电势差与场强的关系》导学案 【学习目标】 1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导出这个关系式。 2、会用关系式U=Ed进行计算。 3、通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养分析、推理能力。 【重点难点】 场强与电势差关系的理解及应用 【学法指导】 认真阅读教材，体会电势差与电场强度的关系；理解公式的应用条件和各符号的意义 【知识链接】 电场中等势面的特点： 1．在同一等势面上各点电势 ，所以在同一等势面上移动电荷，电场力 功 2．电场线跟等势面一定 ，并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。 3．等势面越密，电场强度 【学习过程】 1、电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积． 2、电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值，公式E＝___________，单位___________． 3、如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到B点，AB间距离为d，场强为E， AB两点间电势差为UAB。（1）求电场力的功。 (2)推导U和E的关系 思考：如果AB两点不在同一条电场线上，AB两点间的电势差和场强的关系应当怎样表示？ 【训练测试】 1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有 ( ) ①场强E＝F/q ②场强E＝U/d ③场强E＝kQ/r2 ④电场力做功W＝Uq A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ ( ) 2．下列说法哪些是正确的 A．电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零 B．电势降落速度最大的方向必为场强方向 C．电场中电势高的点场强较大 D．电场中场强相等的两点间电势差一定为零 3．如下图所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA之值为 ( ) A．－10V C．－5V B．10V D．－53V 4． A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则 ( ) A．同一电荷在A，B两点的电势能相等 B．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电场强度先增大后减少 C．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电势能先减少后增大 D．A、B连线上的任意两点的电势差为零 5．夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持3×109V不变，已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过________秒，将会发生放电现象；在这次放电中 ，若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500C，闪电历时0.01s，则此过程中的平均电流q 为________安培．(提示：电流I＝) t 【参考答案】 1．答案：D 2．答案：AB 解析：沿场强方向电势必然降低，在某空间中电势处处相等且不为零，则只有场强为零才可能，故A对，由电势差与场强的关系可知B对C错D错． 3．答案：C 解析：UBA＝－Ed＝－100×0.1×cos60°V＝－5V. 4．答案：ABD 5．答案：400 50 000 解析：设经过时间t 后发生放电现象， 3×103－dU 则由U＝Ed可知，d＝，而t＝ E5解之得，t＝400s q500由I＝可知，I＝A＝50 000A t0.01 【学习反思】 电场强度的单位有几个？它们之间的联系是怎样的？ 1.7 《静电现象的应用》导学案 【学习目标】 1．了解静电的应用和防止原理。 2．会分析日常生活中的静电现象，对有害经典提出有效的防止措施。 3．培养学生对经典现象的分析，以及利用静电知识解决有关问题的能力。 【重点难点】 静电屏蔽 【学法指导】 认真阅读教材，观察教材插图，体会处于静电平衡状态时导体内的电场特点，了解避雷针的工作原理和静电屏蔽现象的产生原理 【知识链接】 电场对电荷的基本性质是什么？将金属导体放置在电场中，自由电子将如何移动？自由电子的定向移动将导致怎样的的结果？ 【学习过程】 一、静电平衡状态 特点： 1、 2、 尝试应用1 图示中，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，发生静电感应。若取地球电势为零，则 A．导体B上任意一点电势都为零 B．导体B上任意一点电势都为正 C．导体B上任意一点电势都为负 D．导体B上右边电势为正，左边电势为负 二、导体上电荷的分布 静电平衡时，导体内部的电荷分布的特点： 1、 2、 尝试应用2 对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列分析不正确的是（ ） A．导体内部的场强处处为零 B．导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面 C．导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零 D．处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动 三、尖端放电 1．导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 空气电离 正负电荷奔向异种电荷 尖端失去电荷 尖端放电 2．闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则． 一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情． 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害． 第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶． 第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击． 总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会 尝试应用3 避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（ ） A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷 C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D．以上说法都不对 四、静电屏蔽 1．定义： 2．应用： 五、静电现象的其他应用 1．静电除尘 2．静电植绒 3．静电喷涂 4．静电分选 5．静电复印 【训练测试】 1．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 ( ) A．导体内部没有电场 B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面 C．导体内部没有电荷的运动 D．以上说法均不对 2．如图所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2～3cm，在宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞．下列哪种做法能使实验效果更好 ( ) A．将玻璃板换成钢板 B．向舞区哈一口气 C．将玻璃板和地面用导线连接 D．用一根火柴把舞区烤一烤 3．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是 ( ) ①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头 ②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备 ③固定电话和手提电话均可正常使用 ④在旷野，应远离树木和电线杆 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 4．金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔 ( ) A．不会张开 B．一定会张开 C．先张开后闭合 D．可能会张开 5．如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为 ( ) A．垂直于AB向上 B．垂直于AB向下 C．平行于AB向左 D．平行于AB向右 6．如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时， (1)比较A端和B端电势的高低． (2)比较A点和B点场强大小． (3)比较A、B端外表面场强大小． (4)若A端接地，AB导体带什么电？ (5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？ 【参考答案】 1．答案：D 2．答案：D 3．答案：B 解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用． 4．答案：B 5．答案：A 6．答案：(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB (2)A点和B点场强均为零，EA＝EB＝0 (3)利用电场线分布可知A端分布密，E′A>E′B (4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关 (5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和 【学习反思】 处于静电平衡状态的导体，其内部场强为什么为零？导体的表面为什么是等势面？ 1.8 《电容器的电容》导学案 【学习目标】 1．掌握电容器的结构，电容的定义式和平行板电容器电容的决定式。 2．静电计的构造和指针偏角与电压的关系。 【重点难点】 比值法定义电容，电容的充、放电过程 【学法指导】 认真阅读教材，观察教材插图，体会电容的物理意义；认真观察演示实验，体会平行板电容器电容的决定因素 【知识链接】 电场强度、电势差 【学习过程】 一、电容器 电容器的充电： 电容器的放电： 思考：电容器充放电时的电流是怎样的？ 二、电容 思考：甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？如果不是，那么电容器的电容和什么有关？ 1．物理意义：电容是表示电容器 的物理量 2．定义式： 3．单位： 尝试应用 1．根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知 A．电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比 B．电容器不带电时，其电容为零 C．电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比 D．电容器的电容大小与电容器的带电情况无关 2．一个电容器，充电后电量为Q，两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×106C的 － 电量时，它的板间电压又升高ΔU=2 V,由此可知该电容器的电容是___________F. 三、平行板电容器： 1．基本结构： 2．带电特点： 3．板间电场： 提示：我们用控制变量法来研究平行板电容器和什么因素有关，在实验中，注意静电计的使用方法和原理。 影响电容的三个因素： 尝试应用 3．平行板电容器的电容C （ ） A．跟两极板的正对面积S有关，S越大，C越大 B．跟两极板的间距d有关，d越大，C越大 C．跟两极板上所加电压U有关，U越大，C越大 D．跟两极板上所带电量Q有关，Q越大，C越大 （拓展与提高）：两种不同变化 --------很重要呀！ 1．有源状态：电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势）， 思考：在有源状态下，电压恒定，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电量如何变化，板间场强如何变化？如果要正对面积那？用公式推导一下！ （提示：用到的公式： 电量Q?CU，而C? 尝试应用 ?SU，E?） 4?kdd4．平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U，电量为 Q，电容为C，极板间的场强为E.现将两极板间距离减小，则引起的变化是 （ ） A．Q变大 B．C变大 C．E变小 D．U变小 2．无源状态：充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定， 思考：在无源状态下，电量不变，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电压如何变化，板间场强如何变化？如果要改变正对面积那？用公式推导一下！ 方法：关键看在两种情况下那个量不变，然后分析其他的量的变化情况 尝试应用 5．平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中（ ） A．电容逐渐增大 B．极板间场强逐渐增大 C．极板间电压保持不变 D．极板上电量保持不变 五、常见电容器（阅读教材，注意电解电容有正负极） 【训练测试】 1.一个平行板电容器，它的电容 ( ) A．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比 B．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比 C．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比 D．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比 2．以下说法正确的是 ( ) F A．由E＝可知电场中某点的电场强度E与F成正比 qEp B．由公式φ＝可知电场中某点的电势φ与q成反比 q C．由Uab＝Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大 D．公式C＝Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 3．如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大，则物体 的位移可能的变化是 ( ) A．加速向右移动 C．减速向右移动 B．加速向左移动 D．减速向左移动 4．如图所示，平行板电容器C和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则( ) A．在回路中有从a经R流向b的电流 B．在回路中有从b经R流向a的电流 C．回路中无电流 D．回路中的电流方向无法确定 5．如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是 ( ) A．增大两极之间的距离，指针张角变大 B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大 C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零 6．一平行板电容器电容为C，两极板水平放置，两极板间距为d，接到电压为U的电源上，两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止，此液滴的电量q＝________，若将两个极板之间的距离变为d/2，带电液滴将向________运动，(填“上、下、左或右”)，电容器的电容将________．(填“变大、变小、或不变”) 【参考答案】 1．答案：B 2．答案：D 3．答案：BD εS 解析：本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C的变化，根据C＝ 4πkd可知：当电容C变大时，ε应该增大，电介质板应向左移动，所以答案B与D正确． 4．答案：A 解析：依图知电容器a板带正电，b板带负电．当d增大时，由公式C＝εS/4πkd知，电容C减小．由于电容器一直接在电源上，故电容器两极板间的电压U不变，所以由公式：C＝Q/U，得Q＝UC，电容器所带电量应减小，即将d增大时，电容器应放电．电容器放电时，其电流由正极板流向负极板，即从a板流出经R流向b板，所以选项A正确． 5．答案：AB εrSQ 解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝，当d变大时，C变小．再由C＝得 4πkdUU变大．当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小，当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B. d 6．答案：mg 向上 变大 U 【学习反思】 电容的物理意义是什么？采用了怎样的定义方法？你还能说出哪些物理量的定义是采用了这样的方法？ 1.9 《带电粒子在电场中的运动》导学案 【学习目标】 1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题． 2、知道示波管的构造和基本原理。 【重点难点】 运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题 【学法指导】 认真阅读教材，观察教材插图，体会分析带电粒子在电场中运动的方法；理解示波管的工作原理 【知识链接】 1、牛顿第二定律的表达式是 2、动能定理的表达式是 3、（1）平抛运动的特点：速度沿 方向，受 力作用，受力方向与速度方向 ，运动轨迹为抛物线。 （2）处理平抛运动的方法：分解为水平方向的 ，竖直方向的 （3）运动规律：经过时间， 速度关系：VX= Vy= V合= 速度偏转角正切值tanθ= 位移关系：x= y= 【学习过程】 一、带电粒子的受力特点 1、对于基本粒子，如电子、质子、α粒子、正负离子等，除有说明或明确的暗示以外，在电场中运动时均不考虑重力。（但并不忽略质量） 2、对于宏观带电体，如液滴、小球、尘埃等，除有说明或明确的暗示以外，必须考虑重力。 二、带电粒子的加速 例1 图为两个带小孔的平行金属板，板间电压为U，一带电粒子质量为m、电荷量为－q，从左孔以初速度V0进入板间电场，最终从右孔射出。不计粒子重力。求：粒子从右孔射出时的速度V ？ （1）由动力学知识求解（先求加速度，再根据运动学公式求V） （2）由功能关系求解。（动能定理） （3）比较两种解法有什么不同？ 思考：若粒子初速度为零，则从左孔进入，到右孔的速度是多少？ 尝试应用1： 1、如上图，氢核（1、氘核（2、氚核（31H）1H）1H）分别由左孔由静止释放，后由右孔射出，则： ⑴ 射出时的动能之比为________________ ⑵ 射出时的速度之比为________________ 三、带电粒子的偏转 如果带电粒子垂直电场方向进入匀强电场，受力有什么特点？会做什么运动呢？（不计重力） 例2 如图，平行板间电压为U，板间距离为d，板长为L1。一带电粒子质量为m，电荷量为q，以初速度v0垂直于场强方向射入电场中，离开电场中沿直线打在光屏上。光屏到平行板近端的距离为L2。不计粒子重力。求 （1）粒子在电场中运动的时间。 （2）图中的偏转距离y 。 （3）速度的偏转角θ 的正切值。 （4）光屏上对应偏距y′（选做）。 v0 θ y y′ L1 L2 －U + 尝试应用2： 2、如上图，两质子分别以速度 v 和 2v 垂直场强方向射入同一匀强电场中，则两质子 ⑴ 在电场中运动时间之比为_______ ⑵ 离开电场时沿场强方向偏移的距离之比为________ 【训练测试】 1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是 ( ) A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 2．如图所示，在场强为E，方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m，带电量为－q的微粒，从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下面说法中正确的是 ( ) A．外力的方向水平 B．外力的方向竖直向上 C．外力的大小等于qE＋mg D．外力的大小等于(qE)2＋(mg)2 3．平行板间加如图(a)所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图(b)中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是 ( ) α 电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为 4．(2009·济南模拟)如图所示，质子(11H)和粒子(42He)，以相同的初动能垂直射入偏转 ( ) A． B． C． D． 5．如图所示，一电荷量为＋q，质量为m的带电粒子以初速度为v0，方向与极板平行射入一对平行金属板之间．已知两极板的长度l，相距为d，极板间的电压为U，试回答下列问题．(粒子只受电场力作用且上极板带正电) (1)粒子在电场中所受的电场力的大小为________，方向__________，加速度大小为__________，方向________． (2)粒子在x方向上做________运动，在电场中的运动时间为________． (3)粒子在y方向上做________运动，离开电场时，在y方向上偏离的距离为________．当其他条件不变，d增大时偏离距离将________． (4)粒子离开电场时，在y方向上的分速度为________，如果偏转的角度为θ，那么tanθ＝________.当其他条件不变，U增大时θ角将________ 【参考答案】 1．答案：A 解析：因为粒子只受到电场力的作用，所以不可能做匀速直线运动． 2．答案：D 解析：分析微粒受力，重力mg、电场力qE、外力F，由于微粒作匀速运动，三个力的合力为零，外力的大小和重力与电场力的合力大小相等． F＝(qE)2＋(mg)2 F的方向应和重力与电场力的合力方向相反，选项D正确． 3．答案：A TTT 解析：粒子在第一个内，做匀加速直线运动，时刻速度最大，在第二个内，电场反 222向，粒子做匀减速直线运动，到T时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程． 4．答案：B 1EqL212EL2q 解析：由y＝ 2和Ek0＝mv0，得：y＝可知，y与q成正比，B正确． 2mv024Ek0qUqUl 5．答案：(1) 垂直v0方向向下 垂直v0方向向下 (2)匀速直线 dmdv0 2ql (3)初速度为零的匀加速直线 U 减小 2mv20d qlql(4)U U 增大 mv0dmv20d 【学习反思】 分析处理带电粒子在电场中偏转的方法是什么？要使粒子在电场中的侧移量变大，可采取哪些措施？ 2.1 《电源和电流》导学案 【学习目标】 1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想。 2．理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流。 3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。 【重点难点】 理解电源的作用，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 【学法指导】 认真阅读教材，观察插图，体会电源的作用和电流的形成过程 【知识链接】 1．结合课本图2.1-1，请说明电源在电路中的作用。 2．什么是恒定电场？ 3．恒定电流如何定义？ 【学习过程】 探究1、如何形成持续电流 ①有AB两个导体，分别带等量异种电荷，它们的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线R，导线中的自由电荷将如何移动？ ②AB周围的电场如何变化？ ③AB间的电势差如何变化？ ④导线中的电流吗？如果有是瞬时的还是持续的？电流方向如何？ ⑤你有办法让导线中有持续的电流吗？如果想要有持续的电流，我们需要有一个怎样的装置？ ⑥什么叫电源？电源的作用是什么？ ⑦请类比下面水流装置体会电源作用。 例1．下例关于电源的说法正确的是（ ） A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置 B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正负电荷，维持一定的电势差 C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极 探究2．恒定电场 ①你知道导线R中电场的方向吗？导线中的电场仅由电源产生吗？ 1．如何定义恒定电场？恒定电场是不是匀强电场？ 2．如何形成恒定电场？ 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。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。 3．恒定电场的特点： 例2．下例说法正确的是（ ） A．导体中电荷运动就是形成了电流 B．在国际单位制中，电流的单位是A C．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 小结： 探究3．恒定电流 由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定. 大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 1．什么是电流？ 2．形成电流的条件是什么？ 3．电流的定义？ 4．定义式？物理意义？单位？ 5．方向的规定？实际方向？标矢量性？ 注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。 例1．在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为______； 例2．某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_____． 探究4．电流的微观表达式 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S．导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v 则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C ． 已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 在时间t内通过导体某截面的电量为: Q=(vtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSv 例题：有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. 思考题 如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？ 电子定向移动的速率约10-5m/s， 电子热运动的平均速率105m/s 电场的传播速率3×108m/s. 【训练测试】 1．下列说法中正确的是 ( ) A．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A C．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．以下说法正确的是 ( ) A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流 B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下定向移动形成的 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 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 ( ) A．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 ( ) A．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某金属导体的某横截面上，在5s内通过了1.25×1019个电子，则通过该金属导体的电流为________A. 6．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 ＋－ 1.0×1018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？ 7．光电管的阳极A和阴极K之间加U＝2.5V的电压时，光电流的最大值为0.64μA，求每秒内由光电管阴极K发射的电子数． 【参考答案】 1．答案：B 解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误． 2．答案：B 解析：要有持续电流必须有电压，A不对．导体中形成电流其原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在电场力作用下定向移动形成电流，B正确．电流的传导速度等于光速，电子定向移动的速率很小，C不对．在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D不对． 3．答案：BC 解析：根据生命机体的生物构成成分可判断B、C正确． 点评：本题联系生物、化学知识考查对生命体中电流传导物质的理解． 4．答案：B 5．答案：0.4 解析：在5s内通过的电荷量为 q＝ne＝1.25×1019×1.6×10－19C＝2C q2 I＝＝A＝0.4A t5 6．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＝1.6×10－19C，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， qq1＋q2 则有I＝＝ tt 1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－19 ＝A＝0.16A 2 7．答案：4.0×1012个 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 Q 每秒内发射的电子数为n，则由电流的定义式I＝知，光电流I＝ne，故n＝I/e＝0.64×10 t －6/1.60×10－19＝4.0×1012(个)． 【学习反思】 电流的定义是什么？如何规定电流的方向？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的电子有多少个？ 2.2 《电动势》导学案 【学习目标】 1．理解电动势的概念及定义式。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。 【重点难点】 理解电动势的概念及定义式。 【学法指导】 认真阅读教材，体会电动势的物理意义 【知识链接】 1．电源的作用是什么？ 2．电流的定义式是怎样的？ 【学习过程】 一、非静电力 1．定义：________________________________________________________________. 2．电源： 通过非静电力做功把__________转化为______的装置。 理解电源的作用 利用下图来类比，以帮助我们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，水的重力势能减少，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，即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置，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。 两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。从而引出— 二、电源的参数——电动势、电阻 1．电源的电动势E （1）物理意义： 反映不同电源把______的能转化为_____本领大小的物理量。 （2）定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由_____ 移到_____ ，非静电力所做的功_____ 与 _____ 的比值，即E=_______ 单位__________. 电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。 2．电源内阻r 电源内部也是有_____构成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源内阻。 3．电源（池）的几个重要参数 ①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。 ②内阻（r）:电源内部的电阻。 ③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h. 【训练测试】 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 2．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 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 WW C．电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是电场力做的功 qq 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 4．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 5．一台发电机用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．6V B．360V C．120V D．12V 6．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·h B．该电池的电动势为3.6V C．该电池在工作1小时后达到的电流为500mA D．若电池以10mA的电流工作，可用50小时 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？ 【参考答案】 1．答案：C 2．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．答案：D 4．答案：AD 5．答案：A WW 解析：E＝＝＝6V qIt 6．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．答案：2V 240J W2 解析：E＝＝V＝2V.非静电力做的功转化成了其他形式的能． q1W＝qE＝IEt＝0.2×2×10×60J＝240J. 【学习反思】 电源是靠什么能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？ 2.3 《欧姆定律》导学案 【学习目标】 理解电阻的定义式，掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题．知道导体的伏安特性． 【重点难点】 运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律。 【学法指导】 认真阅读教材，观察演示实验，体会影响电流的因素，体会“控制变量法”在研究过程中的应用 【知识链接】 电流强度 ①定义： 比值．用来描述电流强弱，这个比值称为电流强度．简称 ，用 表示. ②表达式： ③单位：安培（A）毫安（mA），微安（μA），1A＝ mA= μA ④电流方向的规定： 【学习过程】 一、导体的电阻 根据实验作出的导体A和B的U-I图象可知，同一金属的电阻的U-I图象是一条过坐标原点的倾斜直线。这表明统一导体不管电压、电流怎样变化，电压和电流的之比都是一个常数。 （1）定义： 与 的比值，叫做这段导体的电阻． （2）定义式： （3）单位：电压单位用伏特（V），电流单位用安培（A），电阻单位用欧姆，符号Ω， 且lΩ= V／A 常用单位：1kΩ= Ω；1MΩ= Ω ★R=U/I仅仅是电阻的定义式，而不是决定式，电阻的大小不决定于电压和电流． 尝试应用： 1、在一个电阻两端加12 V电压时，通过它的电流是240 mA，这个电阻的阻值是多少欧? 当通过它的电流为1.8 A时，它两端的电压是多少伏特? 二、欧姆定律 德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压、电阻的关系，最后得出用他的名字命名的定律． (1)内容： ． (2)表达式： （3）欧姆定律适用条件： ． 尝试应用： 2.下列说法中正确的是（ ） U知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 IUB.由I=知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 RA.由R= C.比较几只电阻的I-U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图线属于阻值较大的那个电阻 D.导体的电流越大，电阻就越大 三、伏安特性曲线 1、 什么是伏安特性曲线？ 2、什么是线性元件？ 什么是非线性元件？ 【训练测试】 1．一段导体两端电压是4 V，在2 min内通过导体某一横截面积的电荷量是15 C，那么这段导体的电阻应是_________ Ω. 2．如图所示，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I3、I4，则其大小顺序为（ ） A.I2＞I4＞I3＞I1 B.I4＞I3＞I2＞I1 C.I1=I2=I3=I4 D.I1＞I2＞I3＞I4 3．一个阻值为R的导体两端加上电压U后，通过导体截面的电荷量q与通电时间t之间的关系为过坐标原点的直线，如图所示。此图线的斜率表示（ ） A．U B．R C． UR D． RU4．把5.0 V的电压加在一段电阻丝的两端，通过电阻丝的电流为1.0×102 mA，当电阻丝两端电压增至8.0 V时，通过电阻丝的电流为多少? 【参考答案】 1．32 2． D 3．C 4．1.6×102 mA 【学习反思】 欧姆定律的适用条件是什么？小灯泡的伏安特性曲线是直线还是曲线？应该怎样解释？ 2.4 《串联电路和并联电路》导学案 【学习目标】 掌握串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律，掌握电压表和电流表的改装原理． 【重点难点】 串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。 【学法指导】 认真阅读教材，体会串并联电路的特点，体会电压表改装的原理 【知识链接】 什么是串联？什么是并联？画图说明。 【学习过程】 1．串联电路的基本特点：（1）电路中各处的电流相等，即I1=I2=……=In；（2）电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即U=U1+U2+……+Un 2．串联电路的重要性质：（1）总电阻：R=R1+R2+……+Rn；（2）电压分配：U1/R1=U2/R2=……=Un/Rn。 3．并联电路的基本特点：（1）电路中各支路两端的电压相等，即U1=U2=……=Un。（2）电路的总电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+……In。 4．并联电路的重要性质：（1）总电阻:；推论：①并联总电阻 小于任一支路电阻；②任一支路电阻增大，总电阻增大；反之，减小。（2）电流分配：I1R1=I2R2=……InRn=U。 5．稍复杂电路的等效化简方法： （1）电路化简时的原则：①无电流的支路化简时可去除；②等电势的各点化简时可合并；③理想导线可任意长短；④理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。 （2）常用等效化简方法：①电流分支法：a先将各结点用字母标出；b判断各结点元件的电流方向；c按电流流向，自左向右将元件、结点、分支逐一画出；d将画出的等效图加工整理。②等势点排列法：a先将各结点用字母标；b判断各结点电势高低；c将各结点按电势高低自左向右排列，再将各结点间的支路画出；d将画出的等效图加工整理。 （3）含有电容器的直流电路的分析方法：①电路稳定时，电容器是断路的，其两端电 压等于所并联的电路两端的电压；②电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电；如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并接的电路放电。 6．电压表是由小量程的电流表串联一定的分压电阻所组成。为了计算分压电阻，需要测定电流表的两个基本参数，即_________和_________。 7．用串联分压的原理来改装电压表，扩大量程。串联的电阻大小根据所分担的电压来计算即R串=（U-IgRg）/Ig。 8．改装电压表 根据Ig、Rg和要求改装后电压表的量程U,计算串联电阻：R串=（U-IgRg）/Ig，选择电阻箱上的阻值为R串，把电流表和该电阻箱串联，就做成了量程为U的电压表。此时电流表的刻度就是电压表的刻度了，满偏电流Ig代表电压U，刻度是均匀的。考虑到学生用电阻箱最大阻值只有9999Ω，用J0415型微安表宜改装成为量程2V，用J0409型电流表宜改装成量程3V。 [范例精析] 例1、如图所示，A、B两端电压不变，将变阻器R2的滑动端P向左移动，B、C间的等效电阻将_________，电阻R1上的电压将_________，灯泡L会_________。 解析：在L和R2的并联电路中，变阻器滑动端P向左移动，变阻器的使用电阻变小，即并联电路某一支路电阻变小，总电阻变小，故B、C间的等效电阻变小。 L和R2并联再和R1串联的电路中，由于A、B两端电压不变，R1不变，RBC变小，所以R1分得的电压变大，RBC分得的电压变小，灯泡L变暗。或者利用R总减小，I=U/R增大，所以UAC=IR1增大，UCB减小。 用极限法分析：设P滑到R2的最左端，则R2的使用电阻为零，L被短路，立即可得出：BC间电阻为零，灯泡L不发光，R1上的电压等于总电压。 例2、如图所示，设R1=R2=R3=R4=R，求电键K闭合和开启时，A、B两端电阻之比。 解析：用分支法简化电路：由A经R1为第一支路到B，（原则上最简便直观）；由A取第二支路经R2经C到B；由A取第三支路经R3到D再经R4到B；CD间接有K，如图12—4—4所示。 K闭合：R4短路，相当于R1、R2、R3并联，故RAB=R/3 K开启：相当于R3、R4串联后再和R1、R2并联，故: ； R/AB=2R/5，所以RAB∶R/AB=5∶6 例3、一个分压电阻为R1串联到电压表上，使电压表的量程扩大为原来的n倍，另一个分压电阻R-2串联到同一电压表上，量程扩大到原来的m倍，如果把这两个电阻并联之后再 串联到电压表上，此时电压表的量程扩大了几倍？ 解析:设原电压表的内阻为RV，原来的量程为U，满偏电流为I，则有： U=IRV 串联上分压电阻R1时，有：I（R1+RV）=nU 串联上分压电阻R2时，有：I（R2+RV）=mU R1、R2并联后再串联到电压表上时，有：I[R1R2/(R1+R2)+RV]=kU 把I=U/RV代入得：R1=（n-1）RV，R2=（m-1）RV，R1R2/(R1+R2)=(k-1)RV 由以上方程可解得：k=(mn-1)/(m+n-2) 【训练测试】 1．在下图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是 ( ) UU1A．I1＝ B．I1＝ R1R1U2U1C．I1＝ D．I1＝ R2R1＋R2 2．下列说法中正确的是 A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零 B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定增大 D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小 ( ) 3．一照明灯泡电路如下图所示，开关S闭合后，电灯不亮，但用测电笔测试a点和b点均见氖管发光．电灯不亮可能的原因是 ( ) A．电厂停电 B．灯丝断了 C．供电线路某处火线断路 D．供电线路某处零线断路 4．用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，会观察到 ( ) A．电流表示数不变 B．电流表示数减小 C．电压表示数增大 D．电压表示数减小 5．如下图所示电路中，伏特表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻．R1 和R3电阻未知，R2＝R4＝20Ω，伏特表V1和V2的读数分别为15V和10V，则a、b两点间的电压为 ( ) A．23V B．24V C．25V D．26V 6．(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)一灵敏电流计，允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig＝50μA，表头电阻Rg＝1kΩ，若改装成量程为Im＝10mA的电流表，应________联的电阻阻值为________Ω.若将此电流计改装成量程为Um＝15V的电压表，应再________联一个阻值为________Ω的电阻． 【参考答案】 1．答案：BC 2．答案：ABC 3．答案：D 解析：当用测电笔尖测试a点和b点均见氖管发光，说明电厂没有停电，电灯的灯丝没有断，供电线路的火线没有发生断路，因此可排除选项A、B、C，故正确答案应选D. 4．答案：D U 解析：接通开关后热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，I总＝得I总增大， R总电流表示数变大，A、B错误．R1中电流I1不变，R2支路的电流I2增大，UR2增大，又U＝UR2＋U热，则U热减小，D正确． 5．答案：C 解析：因为R1、R2、R3和R4串联，且 R2＋R3＝R3＋R4 故R3和R4上的电压也为10V.a、b两点间电压是R1和R2上电压与R3和R4上电压之和，即为 15V＋10V＝25V 6．答案：并，5；串，299000 【学习反思】 串联电路的总电阻和各个电阻的关系怎样？并联电路的总电阻和各个电阻的关系怎样？将表头改装成大量程的电压表或电流表时，应当和一定阻值的电阻怎样连接？ 2.5 《焦耳定律》导学案 【学习目标】 1．理解电功及电功的公式，能利用公式进行有关计算 2．理解电流做功的实质上是电场力对电荷做功，并转化为其他形式能 3．理解电功率的概念、公式以及电功率和热功率的区别和联系． 【重点难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【学法指导】 认真阅读教材，体会电功和电热、电功率和电热功率的区别和联系。体会电动机问题的解决方法 【知识链接】 电场中两点间电势差为U，在这两点间移动电荷q，电场力所做的功怎样计算？ 【学习过程】 一、电功和电功率 一段导体两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量为：______________，电场力做功 即： 1、电功 （1）电功： 表达式： （2）在国际单位制中电功的单位是 注意： 常用单位有千瓦时（kW·h）1kW·h＝3.6×106J 2、电功率 电功率： 表达式： 电功率表示电流做功的快慢 （2）在国际单位制中电功率的单位是 （3）额定功率和实际功率： 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率． 尝试应用1 1、三电阻串联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总电压为U，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则 P1：P2：P3等于（ ） 2：3：6 B．6：3：2 C．1：2：3 D．3：2：1 2、三电阻并联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，干路电流为I，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3， 则P1：P2：P3等于（ ） A．2：3：6 B．6：3：2 C．1：2：3 D．3：2：1 3、一个电炉额定电压为220V，额定功率为800W，如果接入110V电路中，实际消耗的功率为多大？ 二、焦耳定律： 1、内容: 2、表达式： 注意：焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路． 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯纯电阻器件 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路． 3、电功率和热功率 （1）电功率：电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程 表达式：P=UI （2）热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率 表达式：P=I2R 纯电阻电路： 电能 → 内能 W → Q UIt → I2Rt 电功 = 电热W=Q= = = 电功率=热功率：P =P热 = = = 非纯电阻电路： 电能 → 内能+其它形式的能 W→W 内 +Q UIt＞ I2Rt 电功：W= 电热：Q= 电功率：P= 热功率：P热= 尝试应用2 1、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ） A．P=I2R B．P=U2/R C．P=UI D．P=W/t 【训练测试】 1．计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，下列说法中正确的是 ( ) A．1度等于3.6×103kW·h 6 B．1度等于3.6×10J C．“度”是电功率的单位 D．“度”是电功的单位 2．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( ) A．日光灯最多 B．电烙铁最多 C．电风扇最多 D．一样多 3．小明家的保险丝突然熔断，不可能的原因是 ( ) A．家用电器的总功率过大 B．导线绝缘皮损坏，火线、零线直接接触，造成短路 C．火线断路 D．灯座里的电线发生短路 4．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V,40W”的灯泡，下列说法正确的是( ) A．接在110V的电路上时的功率为20W B．接在110V的电路上时的功率为10W C．接在440V的电路上时的功率为160W D．接在220V的电路上时的功率为40W 5．如图为常见的家用电器，关于它们正常工作时的电流，下列说法中合理的是( ) A．电风扇约为2A B．电冰箱约0.7A C．电饭煲约0.08A D．微波炉约100A 6．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是 ( ) A．P＝I2R C．P＝IU 【参考答案】 1．答案：BD U B．P＝ RW D．P＝ t 2 解析：“度”是电功的单位，1度等于1kW·h，而1kW·h＝3.6×106J，故选项B、D正确． 2．答案：B 解析：电烙铁是纯电阻用电器．即以发热为目的，电流通过它就是用来产热．而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，只有B正确． 3．答案：C 解析：保险丝熔断是由于电路的电流过大造成的，用电功率过大和电路中有短路都是原因之一．因此，选项A、B、D都有可能造成电路中的电流过大使保险丝熔断．火线断路，电路中没有电流通过，不可能使保险丝熔断，故正确答案应选C. 4．答案：BD U2额2202 解析：由P额＝得灯泡的电阻R＝Ω＝1210Ω RP额U21102 ∴电压为110V时，P＝＝W＝10W R1210 电压为440V时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P＝0. 5．答案：B 解析：本题考查日常生活中常见的家用电器：把电能转化为热能的电器是大功率电器，一般在几百瓦到几千瓦左右；电风扇功率比较小，一般在十几瓦左右；冰箱功率在几百瓦左右． 6．答案：C 【学习反思】 对于含有电动机的电路，欧姆定律为何不适用？从能量转化的角度应该怎样理解？ 2.6 《导体的电阻》导学案 【学习目标】 1、能叙述电阻定律，写出表达式。 2、能叙述电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律，了解电阻率和温度有关。 【重点难点】 电阻率的概念。 【学法指导】 认真阅读教材，理解影响导体电阻的因素，体会研探究电阻影响因素的物理方法，理解电阻率的物理意义。 【知识链接】 电阻的定义式是什么？导体的电阻与其两端电压和导体的电流有何关系？ 【学习过程】 一、影响导体电阻的因素 （1）通过课本两个探究方案，了解影响导体电阻的因素有哪些？ （2）研究三个变量之间的关系时，我们通常采取什么方法？（参照探究加速度与质量、力的关系） 二、电阻定律 ①内容： ②表达式 （3）电阻率——ρ（上述的比例常量） ①物理意义：ρ与导体的材料有关，是－个反映材料导电性能的物理量，在数值上它等于用该材料制成的1m长、横截面积为1m的导体电阻值． ②各种材料的电阻率一般都随温度的变化而 ，金属的电阻率随温度的而 ，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作 。 例1 、一根长L的电阻丝电阻为R，拉长至2L，电阻为多少？ 2 例2、一根长L的电阻丝电阻为R，截成相等的二段，再合并起来，电阻为多少？ 尝试应用： 1.根据电阻定律，电阻率??RSL对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率( ) A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定 2.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是( A.将金属丝拉长至2L B.将金属丝拉长至4L C.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 3.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为d4的均匀细丝，电阻值将变为（ ） A． R16 B．16R C．256R D．R64 【训练测试】 1．关于电流和电阻，下列说法中正确的是 ( ) A．电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同 B．金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大 C．由R＝U I可知，导体的电阻与它两端所加的电压成正比，与通过它的电流成反比 D．对给定的导线，比值U I是个定值，它反映导体本身的一种性质 2．对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是 ( ) A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1 4 R C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到UU 0，则任一状态下的I 比值不变 D．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象 3．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在右图中所示的图线分别为 ) 某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则 ( ) A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系 C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 5．A，B两根完全相同的金属裸导体，如果把导体A均匀拉长到原来的2倍，导体B对折后结合起来，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比RA∶RB为________，相同时间内通过导体横截面的电量之比QA∶QB为________． 6．如下图所示，一圈粗细均匀的导线长1200m，在两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5A.如剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6A，则剪去的BC段多长？ 【参考答案】 1．答案：D Ul 解析：正确理解欧姆定律R＝与电阻定义式R＝ρ. IS2．答案：BD l1 解析：设原电阻R＝ρ，当l′＝10l时，由体积不变原理求得截面积变成S′＝S，所以 S10l′10l1 电阻变为R′＝ρ＝ρ＝100R，A错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为R的电阻并 S′12 S101 联，其总阻值为R，B正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐 4lU 渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R＝ρ＝将逐渐增加，SIC错误，D正确． 3．答案：CD 解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C、D正确． 4．将截面均匀、长为l、电阻为R的金属导线截去l/n，再拉长至l，则导线电阻变为 ( ) n－1A.R nnC.R n－14．答案：C ll 解析：R＝ρ，截去再拉长至l后的横截面积为S′有： Snn－1l (l－)S＝lS′，S′＝S nnlnlnR′＝ρ＝ρ＝R. S′n－1Sn－15．答案：16∶1；1∶16 1 解析：对一根导体体积不变，当均匀拉长为原来2倍，截面则为原来的. 2设A、B导体原长为L，截面为S， 2LL/21ρL 则RA＝ρ＝4ρL/S；RB＝ρ＝. S/22S4S则RA∶RB＝16∶1. QU 又根据I＝，Q＝It＝t，由题意知 tRQARB1 UA＝UB，RA∶RB＝16∶1，则＝＝. QBRA166．答案：200m 解析：设整个导线AB的电阻为R1，其中AC段的电阻为R2. 根据欧姆定律U＝I1R1＝I2R2， R2I10.55∴＝＝＝. R1I20.66 根据电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC段导线长 R25l2＝l1＝×1200m＝1000m. R16 1 B.R nD．nR 由此可知，剪去的导线BC段的长度为lx＝l1－l2＝200m. 【学习反思】 电阻和电阻率有什么异同？怎样理解小灯泡的U-I图线是曲线？ 2.7 《闭合电路的欧姆定律》导学案 【学习目标】 1．理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题 2．理解路端电压与负载的关系 【重点难点】 理解闭合电路、内电路、外电路的概念。 【学法指导】 认真阅读教材，理解闭合电路、外电路、内电路、路端电压等概念，理解路端电压与负载电阻的关系 【知识链接】 什么是部分电路的欧姆定律？公式和适用条件怎样？ 【学习过程】 一、闭合电路欧姆定律 电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________ 1、电动势等于电源___________时两极间的电压 ○ 2、用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E ○ 闭合电路欧姆定律 ○1、内容__________________________________________________________________ 2、表达式______________________ ○ 3常用变形式U外=E-Ir ○ 二、路端电压与负载的关系 路端电压与外电阻的关系 1根据U=E-Ir、I=○ E 可知：当R_____时，U增R?r 大，当R_____时，U减小 2当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____ ○ 当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____ 路端电压与电流的关系图像 由U=E-Ir可知，U-I图像是一条向下倾斜的直线如图 说出： 1图线与纵轴截距的意义_____________________ ○ 2图线与横轴截距的意义_____________________ ○ 3图像斜率的意义___________________________ ○ 4与部分电路欧姆定律U—I曲线的区别________ ○ _________________________________________ 【典型例题】 例1、在图中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r。 例2、如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像，有图像可知，该电源的电动势_____V,内阻为____。 例3、四节干电池，每节电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，用这四节干电池组成串联电池组对电阻R=18Ω的用电器供电，试计算： （1）用电器上得到的电压和电功率； （2）电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率. 【训练测试】 1.下列闭合电路的说法中，错误的是 ( ) A．电源短路时，路端电压等于电动势 B．电源短路时，路端电压为零 3 2 1 0 2 4 6 8 U/V I/A C．电源断路时，路端电压最大 D．电源的负载增加时，路端电压也增大 2．如右图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( ) A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B．各灯两端电压在灯多时较低 C．通过电池的电流在灯多时较大 D．电池输出功率灯多时较大 3．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r.L1、L2是两个小灯泡，闭合S后，两灯均能发光．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，会出现( ) A．L1变暗L2变暗 B．L1变亮L2变暗 C．L1变亮L2变亮 D．L1变暗L2变亮 4．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则( ) A．θ1<θ2，I1 5．如图电源的内阻不可忽略，已知定值电阻R1＝10Ω、R2＝8Ω，当电键S连接位置1时，电流表示数为0.20A，那么当S接位置2时，电流表的示数可能是( ) A．0.28A B．0.25A C．0.22A D．0.19A 6．在如下图所示电路中，把R由2Ω变为6Ω时，电流大小减为原来的一半，则电源的内阻为________Ω. 【参考答案】 1.答案：A 解析：由U外＝E－Ir可判定B、C、D正确，A错． 2．答案：ABC 3．答案：D 解析：由滑片向右滑动时电阻变大，线路中总电阻变大，总电流减小，所以L1变暗，L2两端的电压增大，所以L2变亮． 4．答案：D 5．答案：C 解析：电键S接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以电流不可能是0.19A，电源的路端电压一定减小；原来路端电压为2V，所以电键S接2后路端电压低于2V，因此电流一定小于0.25A，故只能选C. 6．答案：2 解析：由闭合电路欧姆定律求解 【学习反思】 闭合电路欧姆定律的适用条件是什么？怎样理解“电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压”？电动势和电压有何区别？ 2.8 《多用电表的原理》导学案 【学习目标】 1．了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表；了解欧姆表的刻度等问题。 2．了解多用电表的电压、电流、欧姆档是共用一个表头组合在一起的。 3．学会用多用电表测电流，电压及测量二极管的正反向电阻。 【重点难点】 多用电表欧姆挡的原理和欧姆表的使用。 【学法指导】 认真阅读教材，理解多用电表欧姆挡的原理，体会多用电表欧姆挡测电阻的方法 【知识链接】 怎样将小量程的电流表改装成大量程的电流表？怎样将小量程的电流表改装成大量程的电压表？ 【学习过程】 一、欧姆表 1、 欧姆表的原理 欧姆表是据_________定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便。 原理.如右图示： 调零时.Ig=_________ 测量时. I= _________ 只要将对应Rx值的电流刻度Ⅰ改为阻值Rx,即为欧姆表。 由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是_____的,其对应的电阻刻度却是______的电阻零刻度在电流满偏处。 2、 注意：_____笔接欧姆表内部电源负极，而_____笔接内部电源的正极。 二、多用电表 1．原理：多用电表由一只灵敏的直流电表（表头）与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。 （1）直流电流挡 直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头________改装而成的几个量程不同的电流表。 （2）直流电压挡： 直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头_________改装而成的几个量程不同的电压表. （3）欧姆挡(欧姆表) 2、 多用电表的表面结构，多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测_______的.中间的刻度线是用于测________和________的,其刻度是分布______的，最下面一条刻度线左侧标有“V”是用于测交流电压的，其刻度是_________的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表 的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量______；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。 多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插____插孔，黑表笔插____插孔,插孔上面的旋钮叫____________，用它可进行电阻调零，另外，在表盘和选择开关之间还有一个____________,用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针（在不接入电路中时）指在______端“0”刻线。 3、 使用步骤及注意事项 （1）使用前 ① __________：调节欧姆表调零螺丝，使指针指向_______端O点； ② __________：将选择开关置于欧姆表某一挡后，红、黑表笔短接，使指针指向________的零（即右端“0”）。 （2）使用中 ①使待测电阻和外电路_______。 ②不能用手接触表笔的金属部分。 ③使指针指在_______附近。 ④换挡时________。 (3)使用后： 将选择开关置于________挡或_______挡，并将表笔从插孔拔出，如长期不用应将电池 取出。 4、 回答问题 用多用电表测直流电流，直流电压、电阻时，红表笔和黑表笔分别是哪个电势高？ 三、二极管的单向导电性 二极管全称叫_____________，是用半导体材料制成的电子元件，它有二个引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号是__________。 当二极管的正极接_______，电势点，负极接_________电势点,即加正向电压时，二极管电阻________电势点，即加正向电压时，二极管电阻，________，处于导通状态，相当于一个接通的开关；当给二极管加反向电压时，二极管的电阻_________，相当于一个断开的开关，这种特性叫二极管的____________，已被广泛应用。 【典型例题】 例1、在使用多用电表的欧姆挡测电阻时，应（ ） A.使用前检查指针是否停在欧姆挡刻度线的“∞”处 B.每次测量前或每换一次挡位，都要进行一次电阻调零 C.在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表 D.测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的挡来测量 例2、用多用表的欧姆挡（R×1K）检查性能良好的晶体二极管，发现多用电表的表针向右偏转的角度很小，这说明 （ ） A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小 B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大 C.此时红表笔接的是二极管的正极 D.此时红表笔接的是二极管的负极 例3、如图3所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的 结构示意图，其中电池的电动势E=1.5V.改装后，原来电流表3mA 刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标为_______， 1mA刻度处应标为_______。 【训练测试】 1.关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是( ) A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度 B．电阻刻度是不均匀的 C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应 D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的零刻度线对应 2．如实验图(下图)所示用多用表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则 ( ) A．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流出多用表 B．前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流入多用表 C．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表 D．前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流出多用表 3．下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的( ) 4．用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如下图1、2、3所示， 由图可知，图__________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端． 5．用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时，分别用×1、×10、×100三个电阻挡测了三次，指针所指的位置如下图所示． 其中①是用________挡，②是用________挡，③是用________挡，为提高测量的精确度，应该用________挡，被测电阻阻值约为________． 【参考答案】 1．答案：ABC 解析：要认识多用电表的表盘，电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合；右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，欧姆表从右向左读数．故选项ABC正确． 2．答案：B 解析：由题图知无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用表，从黑表笔流出多用表，选项B正确． 3．答案：A 解析：红表笔接内部电源的负极，且内部电阻为可变电阻用以欧姆表调零，则选项A正确． 4．答案：图2；a 解析：根据二极管加正向电压时，电阻值越小越好，但不能为零，否则二极管已被击穿，加反向电压时，电阻值越大越好，但不能无穷大，否则二极管引线断开．由图可知，图1、3二极管是坏的，图2中二极管是好的，且左边图加的是反向电压，右边图加的是正向电压，由于红表笔插入的是“＋”测试孔，与内部电池负极相连，故二极管的正极是a端． 5．答案：×1 ×10 ×100 ×10 300Ω 解析：乘的倍率越大，示数越小，故①是“×1”挡，②是“×10”挡，③是“×100”挡．为了提高测量的准确度，指针应在表盘的中间附近，故选“×10”挡测量．被测电阻阻值约为30×10Ω＝300Ω 【学习反思】 欧姆表测量电阻的原理是什么？画图说明。为什么每次换挡后要重新欧姆挡调零？ 2.9 《练习使用多用电表》导学案 【学习目标】 学会使用多用电表测量电阻。 【重点难点】 学会使用多用电表测量电阻。 【学法指导】 认真观察实验，掌握多用电表的使用方法 【知识链接】 欧姆表的原理是什么？换挡之后为什么必须重新欧姆调零？ 【学习过程】 一、实验目的： 1．了解多用电表的结构和原理，掌握多用电表的使用方法 2．练习使用多用电表测电阻。 二、实验原理 1．多用电表由表头、 和测量线路三部分组成（如图1），表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满偏电流约几十到几百?A，转换开关和测量线路相配合，可测量交流电流和直流电流、交流电压和直流电压及电阻等。 2．欧姆表是依据 定律制成的，原理如图2所示，当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有 Ig? ?ER （1） 内当电笔间接入待测电阻Rx时，有 Ix? （2） 当指针指到表盘中央即REx?R中时，Ix?R?1Ig 内?R中2解得R内?R中 Ω Ω Ω ×1k ×100 ×10 ×1 V OFF 2.5 100 ~ 10 10 50 1 250 + mA 500 2.5 10 50 250 500 V 图1 图2 可见，指针指到表盘中央时，欧姆表的内阻和待测电阻的阻值恰好 ，因此，欧姆表的内阻又叫中值电阻。 联立（1）、（2）式解得 R中Ix（3） ?IgRx?R中由（3）式可知，每一个Rx都有一个对应的电流值Ix，如果在刻度盘上直接标出与电流Ix对应的Rx的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。 由上面的（2）可知，电流和电阻是非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是 （填“均匀”或“不均匀”）的，电阻的零刻度在电流满刻度处。 三、实验器材 多用电表，干电池，标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻，二极管，小螺丝刀。 四、实验步骤 1．机械调零：用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处； 2．将红、黑表笔分别接入 “+” 和“－”（选填“+”或“－”）插孔； 测电压 3．将选择开关置于直流电压2.5V挡，测1.5V干电池的电压； 4．将选择开关置于交流电压250V挡，测220V的交流电压； 测电流 5．将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流； 测电阻 6．选挡：选择开关置于欧姆挡“×1”（称为挡位倍率）挡。 7．欧姆挡调零：将红、黑表笔直接接触（即表笔短接），调整欧姆挡的 调零 旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若调零旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。 8．测量待测电阻：将表笔搭接在待测电阻两端，读出指针指示的电阻值并与挡位倍率相乘即得待测电阻的阻值，然后与待测电阻的标定值进行比较。 9．换一个待测电阻，重复以上6、7、8过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”。 10．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或 交流 电压最高挡，拔出表笔。 【典型例题】 1．（2011安徽21题）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请将测量过程补充完整： 图(b) ①断开待测电阻，将选择开关旋到__________档： ②将两表笔________，调整“_________旋钮”，使指针指向“______Ω”； ③再接入待测电阻，将指针示数×______，即为待测电阻阻值。 ④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。 图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量 ；当S旋到位置 时，可用来测量电流，其中S旋到位置 时量程较大。 【训练测试】 1．如图为多用表的示意图，试回答下列问题： (1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，则测量的是：________. (2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是：________. (3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的是：________. (4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作 后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：①________②______③________. (5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从________表笔经________插孔流入电表． 2．如图所示，某幢居民楼有甲、乙两个房间需要从一楼接电，已知一楼的接线盒内有 红表笔 2 3 4 5 1 6 黑表笔 E E/ A 图(c) B 4根电缆(未做任何标记)，其中有两根通向甲房间，有两根通向乙房间，如果只用一只多用电表，试判断通向甲房间的电缆是哪两根？ 3．一只多用电表的测电阻部分共分R×1、R×10、R×100、R×1k四档，表面电阻刻度如下图(a)所示，某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值，他选择R×100挡，并按使用规则正确的调整好了多用电表，测量时表针的偏转如图(b)，为使测量结果尽可能准确，他决定再测量一次，再次测量中，他应选择的是________挡；在后面所给的几个操作步骤中，不需要进行的是________(填步骤前的字母代号)；在应该进行的操作步骤中，按顺序应选①________②________③________④________⑤________(填步骤前的字母代号) A．把两根表笔短接 B．将选择开关旋转到上面所选择的量程上 C．将选择开关旋转到交流电压的最高挡 D．在两表笔分离的情况下，调节电表的调整定位螺丝，使指针指在最左端零位 E．把两根表笔分别与待测电阻两端接触，指针稳定后读出电阻值 F．调节欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上 【参考答案】 1．答案：(1)量程为10mA的直流电流 (2)量程为50V的直流电压 (3)电阻，大小等于读数×100 (4)①换挡位×1k ②将表笔短接重新进行调零 ③将电阻与其他元件断开后可进行测量 (5)红 正 2．答案：可将甲房间内的两根电缆接在一起然后在一楼用多用电表的欧姆挡分别测量这四根电缆c、d、e、f 两两间的电阻值，如果电阻为∞，说明这两根电缆不可能同时都通向甲房间，如果某次测量中电阻较小，说明这两根电缆一定就是通向甲房间的那根，其余两 根电缆就是通向乙房间的. 3．答案：R×1k D BAFEC 【学习反思】 如果将欧姆挡的功能开关置于“×l00”的位置，调零后测量某一电阻，发现指针偏角过小，则应换用什么倍率？换挡后必须进行的一步操作是什么？ 2.10 《测定电池的电动势和内阻》导学案 【学习目标】 测电源的电动势和内阻。 【重点难点】 用电压表和电流表测电源的电动势和内阻；作图处理实验数据。 【学法指导】 认真观察实验，掌握用电压表和电流表测电源电动势和内阻的原理和方法，体会作图处理实验数据的方法和优点 【知识链接】 闭合电路欧姆定律的内容是什么？路端电压U和干路电流I的关系式以及图象是什么？ 【学习过程】 1．实验原理 （1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。如图1所示：测出两组U、I值，就能算出电动势和内阻。原理公式：E=U+Ir。 （2）用电流表、电阻箱测量。如图2所示：测出两组I、R值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：E= I（R＋r）。 图 1 图2 图3 （3）用电压表、电阻箱测量。如图3所示：测出两组U、R值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：E?U?Ur。 R下面以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。 2．实验器材 电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。 3．主要实验步骤 （1）按照图1把器材连接好。 （2）把滑动变阻器滑片移到电阻 最大 （填“最大”或“最小”）的一端。 （3）闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组 I 、U 、值。 （4）断开电键，整理好器材。 （5）数据处理：在坐标纸上作 U－I 图线，求出E、r。 U（V） I（A） 4．注意事项：关于图象法处理数据 将多组U、I数据描在坐标纸上，利用图线求解电动势和内阻。 ①纵轴是路端电压，横轴是干路电流，U=E-Ir，图线是倾斜向下的直线。 ②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U-I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。 ③实验中至少得到5组以上数据，画在坐标纸上拟合出一条直线。要使多数点落在直线上，且分布在直线两侧的点个数大致相等。 ④将图线延长，纵轴截距意味着断路情况，它的数值等于电动势E。横轴截距（路端电压U=0）意味着短路情况，它的数值等于短路电流 E。 r【特别提醒】①两个截距点均无法用实验直接测到，是利用得到的图线向两侧延长得到的。 ②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，纵轴的坐标一般不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。 【训练测试】 1.在测定电池的电动势和内电阻的实验中，除需用导线和开关外，下述各组器材可完成实验的是( ) (1)伏特表和安培表 (3)安培表和变阻器 (5)伏特表和变阻器 (6)伏特表、安培表和变阻器 2．可用理想电压表、理想电流表?、变阻器R以及电键K和导线等器材来测量某一电源E的电动势和内阻．下面给出了四个电路图，图中＋、－代表电源的正、负极和电表的正负接线柱．正确的电路图是 ( ) (2)安培表和电阻箱 (4)伏特表和电阻箱 3．在测定电动势和内电阻的实验中，有几个学生接成了如下图所示甲、乙、丙、丁四种电路，当闭合K，滑动头P左右移动时，(伏特表、安培表视为理想) ( ) (1)会出现安培表示数可变，伏特表示数始终为零情况的是电路图________； (2)会出现安培表示数为零，伏特表示数不变的是电路图________； (3)会使安培表烧坏的是电路图________； (4)会使安培表示数不变，伏特表示数可变的是电路图________． 4．图中，R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表(内阻极大)，E为电源(内阻不可忽略)．现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx. (1)写出操作步骤． (2)由R及测得的量，可得E＝______，Rx＝______. 5．测量“水果电池”的电动势和内电阻：将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额 定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA.现用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻． (1)若给出的滑动变阻器有两种规格：A(0～30Ω) B(0～30kΩ)．本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？答：________. (2)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到U－I图象，如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势的内电阻分别为E＝________V；r＝________Ω. 【参考答案】 1.答案：(2)、(4)、(6) U 解析：由闭合电路欧姆定律的公式：E＝U＋Ir＝I(R＋r)＝U＋r R可得出测量E，r的几种基本方法： ①改变R，测量两组U、I值，联立解得； ②已知不同的R值，分别测出电流I，联立解得； ③已知不同的R值，分别测出电压U，联立解得． 2．答案：B 解析：本题考查的是电路中仪器的基本知识和基本能力要求．电源的正极应与电压表和电流表正极相连，并且电压表在电路中应当并联，电流表在电路中应串联． 3．答案： (1)丁 (2)乙 (3)甲 (4)丙 4．答案：(1)①K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1；②K2仍接到a端，闭合U3 K1，记下电压表的读数U2；③K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3.(2)U1；U2－U3R 5．答案：(1)B (2)1.5 500 【学习反思】 利用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量（如图1所示）电动势和内阻的实验中，由于电压表、电流表的内阻会带来系统误差。试分析系统误差来源于什么？用图象法分析测量值是偏大还是偏小？ 2.11 《简单的逻辑电路》导学案 【学习目标】 1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。 2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征。 【重点难点】 知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征。 【学法指导】 认真阅读教材，体会“与”门、“或”门、“非”门电路的逻辑关系 【知识链接】 串联电路和并联电路各有什么特点？ 【学习过程】 一、逻辑关系 “与”逻辑关系 “或”逻辑关系 “非”逻辑关系 二、真值表 输入 A 0 0 1 1 A Y A 三、符号 B 0 1 0 1 结果 Y A 0 0 1 1 输入 B 0 1 0 1 结果 Y 输入 A 0 1 结果 Y 与门 或门 非门 & ≥1 Y A B 1 Y B 四、波形图 反馈练习： 课本76页第1题 课本77页第2题 课本77页第3题 课本77页第4题 【学习反思】 “与”门、“或”门、“非”门电路分别体现了怎样的逻辑关系？ 3.1《磁现象和磁场》3.2《磁感应强度》导学案 【学习目标】 1、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.，知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。 2、理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉。会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 【重点难点】 磁场的物质性和基本特性，磁感应强度的物理意义。 【学法指导】 认真阅读教材，观察插图，体会磁场的特性和磁感应强度的定义方法 【知识链接】 比值定义法：电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的 与检验电F 荷 的比值来定义的，其定义式为E＝。规定 受的电场力方向为电场方向。 q 我们可以用类似的方法来描述磁场 【学习过程】 一、磁现象与磁场 1．物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做 ；磁体上磁性最强的部分叫做 ；磁体有两个磁极：南极(S极)、北极(N极)。同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 2．丹麦物理学家 首先发现电流周围也存在着磁场。 3．什么是磁场？磁场的基本性质是什么？ 磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过什么物质来传递的？ 4．磁场方向是怎么规定的？ 5．地球本身在地面附近空间产生 地理南极与地磁北极 地理北极与地磁南极 的磁场，叫做 。地磁场的分布大致就像一个 磁铁外面的磁场。 尝试应用1： 1．下列关于磁场的说法中,正确的是 ( ) A．磁场跟电场一样,是一种物质 B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C．指南针指南说明地球周围有磁场 D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的 二、磁感应强度 1．磁场对电流的作用力 磁场对电流的作用力通常称为 。决定安培力大小的因素 ⑴与导线在磁场中的放置方向有关 ⑵与电流的 有关 ⑶与通电导线在磁场中的 有关 2．磁感应强度 在磁场中 于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫 。 公式 在国际单位制中，磁感应强度的单位是 ，简称特，国际符号是T。1T＝1 N A·m 磁感应强度是 ，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。 磁感应强度B是表示磁场强弱和方向的物理量 尝试应用2： 2 下列说法中正确的是 ( ) A．电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零 C．把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱 D．把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱 3．下列关干磁感应强度大小的说法中正确的 （ ） A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 【训练测试】 1．如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将 ( ) A．指北 B．指南 C．竖直向上 D．竖直向下 2．关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是 ( A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场 B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场 C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作 D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上正常工作 3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是 ( ) A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向 B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 4．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是 ( ) A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 5．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有 ( ) A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F IL ) F B．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于 ILC．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大 D．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同 6．长10cm的导线，放入匀强磁场中，它的方向和磁场方向垂直，导线中的电流强度是3.0A，受到的磁场力是1.5×103N，则该处的磁感应强度B大小为 － ( ) A．5.0×103T － B．5.0×102T － C．5.0×101T － D．5.0T 【参考答案】 1．答案：D 2．答案：AD 3．答案：BD 解析：磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向． 4．答案：D 解析：正确答案是D.因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关．所以A选项错，D选项正确． 因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错，对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错． 5．答案：B 6．答案：A 解析：依题：L＝10cm＝10×102m － I＝3.0A，F＝1.5×103N － 1.5×103F－3所以有 B＝＝T －2T＝5.0×10IL3.0×10×10 － 故选项A正确． 【学习反思】 奥斯特发现电流的磁效应，在物理学发展史上有什么重要意义？磁感应强度的方向是怎 样规定的？在磁感应强度的定义中为什么要强调电流源必须垂直于磁场放置？ 3.3《几种常见的磁场》导学案 【学习目标】 1、会用磁感线描述磁场 2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 3、掌握匀强磁场 4、知道磁通量的物理意义和定义式 5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象 【重点难点】 磁场的物质性和基本特性，磁感应强度的物理意义。 【学法指导】 认真阅读教材，观察插图，体会电流产生磁场的方向判定方法，总结安培定则 【知识链接】 电场线可以形象地描绘____________大小和方向，电场线的特点有哪些？画出几种常见的电场线分布图。 【学习过程】 一、磁感线的物理意义 1、磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向 表示 。 2、安培定则： 。 环形电流的磁场： 通电线圈周围磁场: 3、分子电流假说的内容及现象解释:在原子分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流。分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的 ，它的两侧相当于两个 。安培的假说能够解释一些磁现象，如 、 。 4、匀强磁场的定义 5、磁通量的物理意义和定义式 。磁感线的疏密 写成公式为 。 磁通量的单位是 简称为 符号 〖课堂探究〗 知识点1.常见磁场 三种常用的电流磁场的特点及画法比较（请在图的右侧练习画电流磁场） （1）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示。 （2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示。 （3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。 [例1] 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（ ） A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 [总结]应用安培定则判断环形电流的磁场；小磁针的N极指示磁场方向。 [变式训练] 如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（ ） A．向右飞的正离子 B．向左飞的负离子 C．向右飞的负离子 D．向左飞的正离子 知识点2.安培分子电流假说 [例2]安培分子电流假说可以解释（ ） A．直线电流的磁场 B．永磁铁的磁场 C．软磁棒被磁化 D．环形电流的磁场 知识点3.磁通量、磁通密度 1、磁通量：磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置，则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的。我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。 （1）定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Ф表示。 （2）公式：Ф=B·S 2、磁通密度 磁通密度大，即穿过单位面积的磁感线条数多，一定是磁感线很密，磁感应强度大 磁通量是标量，只有大小，没有方向，但磁感线穿过平面时有正反面之分。因此，在计算磁通量时必须注意磁感线是从哪边穿过这个平面的，磁通量的大小存在正、负值。 [例3] 如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。 [变式训练]下列各种说法中，正确的是 A．磁通量很大，而磁感应强度可能很小 B．磁感应强度越大，磁通量也越大 C．磁通量小，一定是磁感应强度小 D．磁感应强度很大，而磁通量可能为零 【训练测试】 1．如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则（ ） A．A点的磁感应强度一定大 B．B点的磁感应强度一定大 C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大 D．条件不足，无法判断 2．如图所示，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且 ，则距三导线等距的A点的磁场方向为（ ） A. 向上 B. 向右 C. 向左 D. 向下 3.某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动。稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动了180°后静止不动。由此可知通电直导线的电流方向是（ ）。 A. 自东向西 B. 自南向北 C. 自西向东 D. 自北向南 4.如图，在条形磁铁的S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线