电动势
原电池的电动势
一、判断题：
1、对于电池Ag(s) | AgNO 3(b 1) || AgNO 3(b 2) | Ag (s) ，b 较小的一端为负极。 （ ）
2．一个化学反应进行时，Δr G m =－220.0 kJ·mol -1。如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统作功。（ ）
3．原电池在定温、定压可逆的条件下放电时，ΔG =0。（ ）
4．用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。 （ ）
5．标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。 （ ）
6．电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数[变]Δr G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。（ ）
7．锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池 。 （ ）
8．电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 （ ）
9．H 2－O 2燃料电池在酸性介质和碱性介质中，电极反应是一样的。 （ ）
10．原电池的正极即为阳极，负极即为阴极。（ ）
11．E [H +(a =1)? H 2(p )?Pt]=0，是确定标准电极电势的国际惯例的规定值。（ ）
12.原电池电动势的定义为：没有电流通过的条件下，原电池两极的金属引线为同种金属时，电池两端的电势差。（ ）
二、填空题：
1、 电池Pt(s)|Cl 2（p 1）|HCl （0.1 mol·kg -1
）| Cl 2（p 2）
|Pt(s)的负极反应?????????????????，正极反应????????????????????，电池反应????????????????????，若p 1> p 2，则此电池电动势????????0(选填>，< =) 。
2、电池Pb (s)| H 2SO 4(b ) | PbO 2(s)作为原电池时，负极是???极，正极是?? 极；作为电解池时，阳极是? ? 极，阴极是????极。
3、原电池Ag (s) | AgNO 3(0.01 mol·kg -1) || AgNO 3 (0.1 mol·kg -1) | Ag (s)相应的电
池反应为_ _____， 25℃时的电动势为 。
4、Ag(s)|AgNO 3（b 1=0.01 mol·kg -1， γ±, 1=0.90）|| AgNO 3（b 2=0.1 mol·kg -1， γ±, 2=0.72）
|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =???????????。 5、若已知某电池反应电动势的温度系数 , 0 MF >??? ???? E E p
则该电池可逆放电时的反应热Q r ???????? ?r S m ?????????。（选择填入>0， <0，或=0）
6、定温定压下原电池可逆放电时电池反应的焓变?r H m ?????????Q p 。（选填<，=，>)
7、已知298K 时，Tl + + e -→ Tl ,E 1=-0.34V Tl 3+ + 3e -→ Tl ,E 2=-0.72V 。则 298K 时，
Tl 3+ + 2e -→ Tl +的 E 3= V 。
8、25℃时，E [SO 42-|Ag 2SO 4 |Ag(s)]=0.627V, E [Ag + |Ag(s)]=0.799V 。则Ag 2SO 4的溶度积
K sp = 。
9、可逆电池必须具备的三个条件为 。
10、发生反应： Zn + 2Fe 3+ = Zn 2+ + 2Fe 2+ 的原电池图式为 。
11、在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电解质溶液的接界处存在 电势，通常采用加 的方法来减少或消除。
12．在标准还原电极电势表上，还原电极电势大者为 极，还原电极电势小者为 极。
13．如果规定标准氢电极的电势为1V ，则可逆电池的E 值 ，可逆电极的φ
值 。
14．某电池反应可写成（1）H 2 ( p ) + Cl 2 ( p ) == 2HCl (a ) 或 （2） 1/2H 2 ( p ) + 1/2Cl 2 ( p ) == HCl (a )，这两种不同的表示式算出的E 值 ，E 值 ，Δr G m 值 ，K 值 。（填相同或不同）
15．AgCl (s)电极属于 电极，其电极反应为 ，其电极表示式可写为 。
16．实验室最常用的参比电极为 ，其电极表示式为 。
17．原电池的电动势常用 进行测定，而不能用 或 直接测定。
18．测定溶液的pH 值，可以用 和一已知电极电势的 组成电池，常用的 是甘汞电极， 是氢离子指示电极，但由于制作和使用不方便，常用 作氢离子指示电极。
19．根据电动势突变时加入滴定液的体积确定被分析离子的活度的方法称为 ，该方法更适用于 难以监控滴定终点的反应。
20．原电池在定温、定压可逆条件下放电时，电池反应的Δr H m Δr U m （=，>，<）。 三、选择题：
1．原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（ ）。
(A) Δr H m (B)零 (C)T Δr S m (D) Δr G m
2．298K 时，电池反应H 2(g) + (1/2)O 2(g) ===H 2O(l) 所对应的电池标准电动势E MF,1，反应2 H 2O(l) === 2 H 2(g) + O 2(g) 所对应的电池标准电动势E MF,2，则E MF,2和E MF,1的关系为：（ ）。
(A)E MF,2= -2E MF,1 (B)E MF,2=2E MF,1 (C)E MF,2= -E MF,1 (D)E MF,2= E MF,1
3. 在定温、定压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于（）。
(A) 零 （B ） E MF （C ）不一定 （D ）随温度、压力的数值而变化
4．已知25℃时，E (Fe 3+,Fe 2+)=0.77V, E (Sn 4+,Sn 2+)=0.15V 。今有一电池，其电池反应为 2Fe 3+(a ) +Sn 2+(a ) = 2Fe 2+ (a ) +Sn 4+ (a ) ， 则该电池的标准电动势E MF （298.15K ）为（ ）。
（A ）1.39V （B ）0.62V （C ） 0.92V （D ）1.07V
5. 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势：（ ）。
(A)仅与a 1，a 3有关，与a 2无关 (B)仅与a 1，a 2有关，与a 3无关
(C)仅与a 2，a 3有关，与a 1无关 (D)与a 1，a 2，a 3均无关
6. 在下列电池中，其电池的电动势与氯离子的活度a (Cl -)无关的是：（ ）。
(A)Zn(s) | ZnCl 2(aq) | Cl 2(p ) | Pt
(B) Zn(s) | ZnCl 2(aq) | KCl(aq) |AgCl (s) | Ag (s)
(C) Pt | H 2(p 1) | HCl(aq) |Cl 2(p 2) | Pt
(D) Ag(s) | AgCl(s) | KCl(aq) |Cl 2(p ) | Pt
7. 通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求AgCl 的活度积，则应设计的原电池为（ ）
(A)Ag(s) | AgCl(s) | HCl(aq) |Cl 2(p ) | Pt
(B) Pt | Cl 2(p ) | HCl(aq) |AgCl (s) | Ag (s)
(C) Ag(s) | AgNO 3(aq) | | HCl(aq) | AgCl (s) | Ag (s)
(D) Ag(s) | AgCl(s) | HCl(aq) | | AgNO 3(aq) | Ag(s)
8.在25℃时， E 1 =0.798V, E 2 =0.854V 。
则25℃时， 的E 3 为（ ）。 （A ）0.910V （B ）0.056V （C ）-0.056V （D ）-0.910V
9. 在25℃时，电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2，则其电动势E ：（ ）。
(A) >0 (B) <0 (C) =0 (D) 无法确定
10. 298K 时，质量摩尔浓度为0.1 mol·kg -1 和0.01 mo l·kg -1HCl 溶液的液接电势为E J (1) 质量摩尔浓度为0.1 mol·kg -1 和0.01 mol·kg -1KCl 溶液的液接电势为E J (2) ，则有（ ）。
(A) E J (1) =E J (2) (B) E J (1) >E J (2) (C) E J (1) , Hg e Hg 21- 22→++, Hg 2e Hg -2→++ Hg 21e Hg 2 2-2++→ + 11、蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为： （）。 (A)正负极不变，阴阳极不变 (B)正负极不变，阴阳极正好相反 (C)正负极改变，阴阳极不变 (D)正负极改变，阴阳极正好相反 12.有甲、乙两电池如下，其电势关系为。 甲 Pt，H2 ( p)│HCl (0.01M)║HCl (0.1M)│H2 ( p)，Pt 乙 Pt，H2 ( p)│HCl (0.01M)║Cl2 ( p)?Cl2 ( p)│HCl (0.1M)│H2 ( p)，Pt A. E甲= 0.5E乙 B. E甲= E乙 C. E甲=2 E乙 D. E甲= 4E乙 13．某电池可以写成如下两种形式： 甲 1/2 H2 ( p) + AgI (s)→ Ag (s) + HI (a) 乙 H2 ( p) + 2AgI (s)→ 2Ag (s) + 2HI (a) 则。 A. E甲= E乙，K甲=K乙 B. E甲≠ E乙，K甲=K乙 C. E甲= E乙，K甲≠ K乙 D. E甲≠ E乙，K甲≠ K乙 14．电池（1）Cu (s)│Cu(a Cu+)║Cu(a Cu+)，Cu(a Cu2+)│Pt (s) （2）Cu (s)│Cu(a Cu2+)║Cu(a Cu+)，Cu(a Cu2+)│Pt (s) 的反应均可写成Cu (s) + Cu(a Cu2+) → 2Cu(a Cu+)，此两电池的标准电池电动势E及电池反应的标准Gibbs自由能变化Δr G的关系为。 A. Δr G，E均相同 B. Δr G相同，E不同 C. Δr G不同，E相同 D. Δr G，E均不同 15．原电池在定温、定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量 为。 A. Δr H m B. 零 C. TΔr S m D. Δr G m 16．在下列电池中液接电势不能被忽略的是。 A. Pt，H2 ( p)│HCl (a)│H2 ( p)，Pt B. Pt，H2 ( p)│HCl (a)║HCl (a)│H2 ( p)，Pt C. Pt，H2 ( p)│HCl (a)│HCl (a)│H2 ( p)，Pt D.Pt，H2 ( p)│HCl (a)│AgCl (s)，Ag?Ag，AgCl (s)│HCl (a)│H2 ( p)，Pt 17．298K时电池Pt (s)，H2 ( p)│HCl (m)│H2 ( 0.1p)，Pt (s)的电池电动势 为。 A. 0.118V B. ?0.059V C. 0.0295V D. ?0.0295V 18．已知298K时，Hg2Cl2 (s) +2e → 2Hg (l) +2 Cl(a Cl ) φ= 0.27 V， AgCl (s) + e → Ag (s) + Cl(a Cl ) φ= 0.22 V， 当电池反应为Hg2Cl2 (s) +2Ag (s) →2AgCl (s) +2Hg (l)时，其标准电池电动势 为。 A. 0.050V B. ?0.170V C. ?0.085V D. 0.025V 19．在应用电位差计测定电池电动势的实验中，通常必须用到。 A. 标准氢电极 B. 标准电池 C. 甘汞电极 D. 活度为1的电解质溶液 20．蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系 为。 A.正负极不变，阴阳极不变 B.正负极不变，阴阳极正好相反 C.正负极改变，阴阳极不变 D.正负极改变，阴阳极正好相反 21．标准氢电极是。 A.Pt，H2 ( p)│OH(a OH = 1) B.Pt，H2 ( p)│OH(a OH =10) C.Pt，H2 ( p)│H(a H =10) D.Pt，2 ( p)│H(a H = 1) 四．计算题 1.已知298.15K时有如下数据，物质 PbSO4(s) Pb2+ SO42- Δf H m0/kJmol-1 -918.4 1.63 -907.5 Δf G m0/kJmol-1 -811.2 -24.3 -742.0 求298.15K时电池Pb－PbSO4 (s)│SO42-││Pb2+│Pb(s)的E0和 (аE0/аT)P 2.已知298.15K时AgCl(s)的标准摩尔生成热为-127.04kJ/molAg(s)、AgCl(s)、Cl2(g)的标准熵分别是42.702,96.11和222.95J/mol求298.15K时电池(Pt), Cl2(g) (P0) │HCl(0.1mol/L) │AgCl－Ag(1)电池的电动势；（２）电池以可逆方式放电时的热效应；（３）电池电动势的温度系数。 3.298.15K时电池Ag－AgCl(s) │HCl(a) │Hg2Cl2－Hg(l),Pt的电动势E= 4.55×10－2V温度系数(аE/аT)P =3.38×10－4VK-1求298.15K时电池产生1F电量时电池反应的ΔG、ΔH、ΔS 4.(1)写出电池Zn(s) │ZnSO4(m=0.001,Υ=0.734) │PbSO4－Pb的电池反应(2)298.15K时实验测得电池的电动势E=0.589V求电池反应的ΔG 5.已知φ0(Ce4+/Ce2+)=1.61V，φ0(Fe2+/Fe3+)=0.77V，试将反应Ce4++Fe2+ =Ce2++Fe3+设计成电池并求出反应在标准状态下的平衡常数。 6.写出下列电池Pb (s)│Pb(a Pb2+=0.01)║Cl(a Cl =0.5)│Cl2 ( p)，Pt (s)的电极反应和电池反应，并计算298K时电池的电动势E、Δr G m以及K，并指明电池反应能否自发进行？已 知φ= ?0.13 V，φ= 1.36 V。 7.将下列反应Sn(a Sn2+) +Pb (a Pb2+) → Sn(a Sn4+) +Pb（s）设计为原电池，计算298K 时电池反应的Δr G和平衡常数K。已知φ= 0.15V，φ= ?0.13V。 8.电池Sb (s)，Sb2O3 (s)│pH= 3.98的缓冲溶液║饱和甘汞电极，298K时测得电池电动势E= 0.230V；如果将pH= 3.98的缓冲溶液换为待测pH值的溶液，298K时测得电池电动势E= 0.345V， 试计算待测溶液的pH值。 9.计算298K时下列电池的电动势 Ag (s)，AgCl (s)│HCl (0.1m)│H2 ( 0.1p)，Pt 已知298K时φ= 0.80 V，AgCl (s)在水中饱和溶液的浓度为1.245×10mol · kg。设活度系数均为1。10．已知电池Zn (s)│ZnCl2 (0.008m)│AgCl (s)，Ag (s) 298K时的电池电动势为1.1604V，计算ZnCl2在该溶液中的平均活度和平均活度系数。298K时φ= 0.22 V，φ = ?0.76 V。 11．有一土壤溶液，用醌氢醌电极和标准AgCl (s)，Ag (s) 电极组成电池，并用盐桥隔开，测得电池电动势为0.18V，测定时用醌氢醌电极作正极，298K时φ= 0.22V， φ= 0.699V。（1）写出电池表示式以及电池放电时的电极反应和电池反应；（2）计算土壤溶液的pH值。 2 电动势--教师版 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是电源，了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系.2.知道电动势的定义式.3.了解电源的内阻． 科学探究：收集信息，了解各种型号的电源、电池，知道同一种类的电池电动势相同，但内阻和容量不同． 科学思维：通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解，会用电动势的定义式进行简单计算． 一、电源与非静电力做功 1．非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加． 2．电源 (1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． (2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，在电源外部，电场力做正功，电势能转化为其他形式的能． 二、电动势和内阻 1．电动势 (1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值． (2)定义式：E ＝W q .单位：伏特(V)． (3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量． (4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关． 2．内阻：电源内部导体的电阻． 判断下列说法的正误． (1)在电源内部，正电荷向正极移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加．(√) (2)所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置．(×) (3)电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比．(×) (4)E ＝W q 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源中非静电力的特性决定．(√) 一、电源 非静电力 (1)如图所示，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，A 、B 之间的高度差很快消失．在这个过程中，水管中只有一个短暂水流．怎样才能保持A 、B 之间稳定的高度差，在A 、B 之间形成持续的水流呢？ (2)如图所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流．电源是通过什么力做功实现这个功能的？ (3)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动，分析它们的能量转化情况． 答案 (1)需要加一个抽水机，把水池B 中的水抽到水池A 中． (2)通过非静电力做功． (3)①当水由A 池流向B 池时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能；在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能；②在抽水机将B 中的水抽到A 的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能；在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能． 1．非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极、负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用力，是对除静电力外能对电荷流动起作用的其他力的统称． 2．来源 (1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能． (2)在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能． 3．功能关系：非静电力总是克服静电力做功，非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程．做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能． 电流的磁场电磁铁 一、教学目标 1．通过奥斯特实验得出电流周围存在磁场，通过实验得出通电螺线管的安培定则。 2．通过实验研究电磁铁（通电螺线管的磁性强弱由哪些因素决定） 3．通过实验学习实验的方法，提高分析实验现象总结实验规律的能力。 二、重点、难点分析 重点是掌握安培定则并能熟练应用，（由电流方向判定磁场方向、螺线管磁极；电磁场方向判定螺线管的磁极和电流方向。）知道通电螺线管的磁性的哪些因素确定。 三、教具 1．演示奥斯特实验的通电直导线装置和磁针。 2．演示通电螺线管的装置和一组小磁针。 3．演示通电螺线管磁性强弱的一套装置（可入铁景的通电螺线管、铁心和一个磁针、一个线圈匝数可变的电磁铁、电源、开头、滑动变阻器、电流表和一小堆大小针。） 四、主要教学过程 （一）新课引入 磁体周围存在磁场，通过磁场，磁体间发生作用，产生各种现象，电现象和磁现象之间有无联系？这是19世纪初一些哲学家和科学家进行探讨的问题，最早发现电与磁之间联系和科学家是丹麦物理学家奥斯特。 （二）新课教学 演示奥斯特实验，将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方。 观察：1。当直导线通电时产生什么现象（小磁针发生偏转），2。断电后发生什么现象（小磁针转回到原来指南北的方向），3。改变通电电流的方向后发生什么现象（小磁针发生偏转、其N极所指方向与1。时相反）重复上述过程。 提问：（1）通过实验，你观察到哪些物理现象，（2）通过这些物理现象你能总结出什么规律。 物理现象：通电时小磁针发生偏转；断电时小磁针转回到批南北的方向；通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。 规律：（1）通电导线周围存在磁场。 （1）磁场方向与电流方向有关。 （2）在学生观察分析的基础上，教师进行板书并让学生整理笔记。 1．奥斯特实验。 现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反。 规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关。 演示通电螺线管的磁场：观察铁屑的分布和小磁针的指向，如图：在板上均 匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后 观察小磁针的指向，轻轻敲板，观察铁屑的排列， 改变电流方向再观察一交， 提问：（1）通电前小磁针如何指向，通电后发 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：C 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 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：D 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 答案：AD 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 答案：A 1．有一个直流电动机，把它接入0.2V 电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ；若把电动机接入2.0V 电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A ，此时，电动机的输出功率是出P ；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是热P ，则（ ） A ．W P W P 5 .0,2==热出 B ．W P W P 8,5.1==热出 C ．W P W P 8,2==热出 D ．W P W P 5.0,5 .1==热出 2．如图所示电路图中，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向右移动时，电流表、电压表可视为理想电表，关于电流表和电压表示数的变化情况的分析，正确的是（ ） A ．电流表和电压表读数均增大 B ． 电流表和电压表读数均减小 C ．电压表V 1的示数变化量小于电压表V 2的示数变化量 D ．电流表读数变小，电压表V 2读数变大，V 1读数减小 3．如图所示的电路中，当可变电阻R 的阻值增大时，下列说法正确 的是（ ） A ．A B 两点间的电压Ｕ增大 B ．AB 两点间的电压Ｕ减小 C ．通过R 的电流强度I 增大 D ．通过R 2的电流强度I 减小 4．有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V ，现要将它改装成量程为10A 的电流表，则毫伏表应（ ） A ．并联一个0.02Ω的电阻 B ．并联一个0.2Ω的电阻 C ．串联一个50Ω的电阻 D ．串联一个4900Ω的电阻 5、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1. 0 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为 ( ) A ．32 W B ．40 W C ．47 W D ．48 W 6.如图所示，当电路里滑动变阻器R 2的滑动触头P 向下滑动时（ ） A.电容器C 两极板间的电场强度增大 B.电压表的读数减小 C.R 1消耗的功率减小 D.R 2消耗的功率增大 电磁铁的原理(新) 电磁铁的原理实际上就是能量转换。只是这些能量转换需要介质。把这些介质按照能量转换的需要而组合起来的东西，就是电磁铁。 能量转换即：电---磁---力 介质即：线圈、铁芯、外壳 简单地讲，电磁铁就是将线圈装进外壳之后通电，线圈产生的磁力将铁芯吸进或者推出。 1.推拉式电磁铁原理 推拉式电磁铁中间的滑动铁芯，线圈通电后产生磁场，磁场将铁芯磁化，铁芯形成叠加磁场，磁力线由一极向另一极运动时产生力，铁芯的一端可以带动一个物体做位移运动，进而实现一个功能动作。 图示： 吸盘式电磁铁通电后如同强磁的功能，能将铁质重物吸住固定或者移位。断电后没有磁性，使用方便经济。吸盘式电磁铁另一头是没有磁性的，通过外壳导磁和屏蔽，电磁铁外围没有磁性，做到了该有磁性的地方磁力极强，不该有磁性的地方磁力极弱。 图示： 3.自保持电磁铁 自保持电磁铁有两个线圈，在电磁铁线圈的中间或者一端加装强磁，通过强磁的磁力将滑动铁芯保持在线圈的一端。当线圈通电时强磁的磁力被抵消或者减弱，从而将滑动铁芯拉动到另外一个位置。线圈只是瞬间通电，因此不会发热。 图例： 拍打式电磁铁是吸盘电磁铁和推拉式电磁铁结合应用的体现，综合了两者的特点。通过线圈和固定铁芯的磁场，将杠杆拍板的一端吸合下来，拍打板的另一端翘起来了。就像压跷跷板一样，进而实现一个拨分的作用。 图例： 5.旋转式电磁铁原理 旋转式电磁铁原理类同于马达。只是旋转电磁铁不能朝一个方向一直旋转，只能是90度、120度、或者180度旋转之后通过回行弹簧在复位到原来的的状态。旋转电磁铁在转 动的同时，转动铁芯可以伸出，进而达到同时实现2个功能，这是马达做不到的，因此旋转电磁铁在自动化设备中应用广泛 图示： 6.摆动电磁铁原理 摆动电磁铁是在一个线圈旁边加装一个强磁铁，线圈通电时抵消或者减弱强磁的磁力，将摆动铁芯吸合至另外一端。摆动铁芯是一个杠杆作用，摆动杆的另一端进行摆动动作。 第2节 电动势 1．下列说法正确的是（ ） A ．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场。 B ．在电源的外部负电荷靠电场力由电源负极流向正极 C ．在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极 D ．在电池中是化学能转化为电势能 2．干电池的电动势为1.5V ，这表示（ ） A ．电路中每通过1C 的电量，电源把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电势差为1.5V D ．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 3．关于电源电动势，下列说法中正确的是（ ） A ．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变 B ．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压 C ．电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关 D ．电源电动势与电势差是一回事 4．关于电源的说法，正确的是（ ） A ．电源向外提供的电能越多，表明电动势越大 B ．电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时，非静电力做的功 C ．在电源内部从正极到负极电势逐渐提高 D ．在电源外部从正极到负极电势逐渐提高 5．电源电动势的大小反映的是( ). A ．电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B ．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C ．电源单位时间内传送电荷量的多少 D ．电流做功的快慢. 6．单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量决定于（ ） A ．电源的电动势 B ．通过电源的电流 C ．内外电路电阻之和 D ．电荷运动一周所需要的时间 7.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 8．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 9．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 10．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 11．一台发电机用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 12．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 13.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 14．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1.5V D ．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 15．蓄电池的电动势是2V ，说明电池内非静电力每移动1C 的电荷做功 ，其电势能（填“增加”或“减小”），是 能转化为 能的过程。 16．某电阻两端电压为8V ，20s 通过的电荷为40C ，则此电阻为多大？20s 内有多少电子通过它的横截面积？ 17．有几节干电池串联，当移动10C 的电荷时非静电力做功为60J ，则串联干电池的总电动势是多大？若给一个用电器供电，供电电流为1A ，供电时间为10min ，则非静电力做功是多少？ 18．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？ 19．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？ 电源电动势与电压的关系 一、电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中，电动势常用E 表示。单位是伏（V）。 在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。 电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值，则电动势大小为： 。 如：电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。有6焦的其他其形式能转换为电能。 电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。 二、电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所 做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。 电势差（电压差）的定义： 电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功 W AB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差），用U AB表示，则有公式： 其中，W AB为电场力所做的功，q为电荷量。 同时也可以利用电势这样定义 如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。在电路中提供电压的装置是电源。 《电磁铁磁性大小》实验教学设计 【教学目标]】 一、知识目标探究影响电磁铁的磁力大小的因素。 二、能力目标 1．通过探究电磁铁磁性大小的活动，培养学生观察、分析、制作的能力。 2．通过探究电磁铁磁性大小的活动，培养学生设计实验、实验操作的能力。三、情感目标 1．在活动中培养学生的交流与合作精神。 2．培养学生探究科学的兴趣，体验探究学习的快乐。 【教学的重点与难点】 1．影响电磁铁的磁力大小的因素。 2．设计对比实验进行验证。 【教学方法】启发式引导、交互式交流、自主实验探究法等。 【教学准备] 】每个小组：导线（1根）；铁钉（1枚）；电池（2个）；电池夹（2个）；回形针（一盒）；实验探究卡（1张）。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、实验导入，揭示课题 1．讲述：同学们，上节课我们认识了电磁铁，这一节课，我们继续研究电磁铁。（板书：电磁铁）。 2．提问：请大家看一看，老师给大家准备了哪些实验材料？ 3．学生汇报：铁钉、导线、电池、电池夹、回形针。 4．讲述：请大家利用这些材料，做一个简单的电磁铁，并去吸回形针，数一数，看能吸起多少枚回形针？ 5．学生汇报：老师根据学生汇报进行板书（副板书）。 二、深入探究，学习新课 1．提问：为什么大家做的电磁铁吸起的回形针的数量不同？电磁铁吸起回形针的数量不同，其实是电磁铁的什么不同？（磁力大小）电磁铁的磁力大小可能与什么因素有关？ 2．学生汇报了：教师根据学生汇报时进行书。 3．提问：如果你认为电磁铁的磁力大小与电池节数有关，你怎样设计实验来证明？4．学生汇报： 5．讲述：同学们刚才设计的实验方法是对比实验。谁能说一说设计对比实验要注意什么问题？ 6．学生汇报：（其它条件都相同，只有一个条件不同）。 测电动势教案人教版 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- [高二物理教案sy-9] 实验九测定电源电动势和内阻 一、教学目标 1．使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。 2．学会利用图线处理数据的方法。 3．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，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。 二、重点、难点分析 1．重点：利用图线处理数据。 2．难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。 三、教具 电流表，电压表，滑动变阻器，开关，两节电池，电池盒，一小电阻（可充当电源内阻），导线若干。 四、教学过程设计 （一）引入新课 提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，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，得到的大致答案为： E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图： 这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用测量的这一种。 （二）主要教学过程 1．实验原理：闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 2．实验器材： 学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。 电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？ 提出问题：选用电路图时，还可将接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？ 学生回答：两种方式测量都会带来误差。 采用图1 示数准确示数偏大 采用图2 示数准确示数偏小 选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格： 例谈电源电动势和内阻测定的几种方法 李霞 实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。笔者结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。 一. 用一只电压表和一只电流表测量 例1. 测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为4.5V ，r 约为1.5Ω）。 器材：量程为3V 的理想电压表V ，量程为0.5A 的电流表A （具有一定内阻），固定电阻R =4Ω，滑动变阻器R '，开关K ，导线若干。 （1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。 （2）实验中，当电流表读数为I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数为I 2时，电压表读数为U 2，则可以求出E ＝___________，r ＝___________。（用I I U U 1212，，，及R 表示） 解析：由闭合电路欧姆定律E U Ir =+可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由E U I r E U I r =+=+1122，可得： E I U I U I I r U U I I =--<> = --<> 2112 21 1221 12 我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有3V ， 而路端电压的最小值约为()U E Ir V V =-=-?=4505 15375....，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。依题给器材，可以利用固定电阻R 分压（即可以把它和 电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“R r +”），这样此电源的“路端电压”的最 小值约为()()U E I R r V V V =-+=-?=<4505551753....，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。 高中物理电动势教案 电动势是高中物理常考的知识点之一，下面是我为你整理的，一起来看看吧。 教学分析 电动势是本章的一个难点。教科书明确提出了"非静电力"的概念，让学生从功和能的角度理解非静电力，知道非静电力在电路中所起的作用，并能从"非静电力"做功的角度去理解电动势的概念。 同时为了降低难度，教科书直接给出了电动势的定义式，但只是说"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"，没有用比值的方法严格定义。电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要，本节作了一些铺垫。 我们常说要让学生经历科学过程，其形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验认识新的规律，通过阅读来了解前人的工作过程，跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等，这都是经历科学过程的不同形式。教学目标 1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。 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.理解电源内电阻。 教学重点难点 电动势概念的建立是重点也是难点。此套书多处对"通过做功研究能量"的思想都有阐述和铺垫，此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。可以使学生对电源电动势有深刻的理解，同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。 教学方法与手段 实验演示、逻辑推理。在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学，建立新的概念。 课前准备 教学媒体 金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。 知识准备 1.课前复习：电势差的定义式：U=W q 2.课前说明：在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子，由于它们带负电荷，电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。 教学过程 一、导入新课 实验引入：按如图所示电路分别接入三节干电 池和铅蓄电池(学生电源) 测定电源电动势和内阻 1. 实验原理 本实验的原理是闭合电路欧姆定律． 1) 具体方法 a) 利用实验图10-1所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读 出几组U 、I 值，由U ＝E －Ir ，可得：r I E U 11-=，r I E U 22-=，解之得： ?????? ?--=--=2112211221I I U U r I I U I U I E b) 利用如实验图10-1所示的电路，通过改变R 的阻 值，多测几组U 、I 的值(至少测出6组)，并且变化范围昼大些，然后用描点法在U －I 图象中描点作图，由图象纵截距找出E ，由图象斜率 r I E I U tan m ==??= θ找出内电阻，如实验图10-2 所示． ? 由于电源内阻r 很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话， g R r r +=测，内阻测量的误差太大． ? 由于偶数误差的存在，方法(1)的结果可能存在较大的误差，因此在实验 中采取方法(2)处理数据． 2. 实验器材 电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池． 3. 实验步骤 1) 恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动 触头滑到使接入电阻值最大的一端． 2) 闭合开关S ，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数． 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表 的示数． 4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和 电流表的示数． 5) 断开开关S ，拆除电路． 6) 在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴，作出U —I 图象，利用图象求出E 、r ． 4. 数据处理的方法 1) 本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U 、 I 值，做U －I 图象，所得图线延长线与U 轴的交点即为电动势E ，图线斜率的值即 为电源的内阻r ，即m I E I U r = ??= ．如实验图10-2所示． 2) 应注意当电池内阻较小时，U 的变化较小，图象中描出的点呈现如实验图10-3(甲) 所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大． 为此，可使纵轴不从零开始，如实验图10-3(乙)所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些．此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r ． 5. 实验误差分析 1) 偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U —I 图象时描点不很准确． 2) 系统误差 a) 电流表相对电源外接 如图，闭合电路的欧姆定律U=E-Ir 中的I 是通过电源的电流，而图1电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）。设通过电源电流为I 真，电流表读数为I 测，电压表内阻为R v ，电压表读数为U ，电压表分流为I v ，由电路结构， 电磁铁的应用 1、应用：电磁铁 A、定义：部插入铁芯的通电螺线管。 B、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。 C、优点：磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。 D、影响电磁铁磁性强弱的因素：通过线圈的电流越大，磁性越强；电磁铁线圈匝数越多，磁性越强；插入铁芯，磁性大大增强。 E、应用：电磁继电器、等 电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。电路：控制电路和工作电路。 电铃：电磁铁通电时，吸引衔铁使铁锤击打铁铃而发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合重复上述过程。 磁悬浮列车：利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极相互作用（同名磁极互相排斥）而把列车悬浮起来。 ：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。话筒把声音信号转化成强弱变化的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号。 信息的磁记录：信息通过磁性物质的磁化的方法来记录信息。 磁带、软盘上涂有许多磁粉，每一个磁粉都相当于一个小磁体。录音时，录音磁头将磁粉磁化后按一定规律排列；放音时，当磁带通过放音磁头时，磁带上各磁粉的磁场使通过磁头的电流随之变化，电流通过喇叭将声音还原。 一．选择题（共15小题） 1．（2015?）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁．关于电磁铁，下列说法中正确的是（） A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替 B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁 C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的 【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无．电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性．铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材 第3节电磁铁的应用 【知识点】 一、电磁铁 电磁铁是利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置。将软铁棒插入一螺形线圈内部，则当线圈通有电流时，线圈内部的磁场使软铁棒磁化成磁铁；当电流切断时，则线圈及软铁棒的磁性随着消失。软铁棒磁化后所产生的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度大大增强，故电磁铁的磁力大于天然磁铁。特点：（1）可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无 （2）可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性 （3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来改变其磁性的强弱 二、电磁铁的应用 1．电铃 工作原理：电路闭合，电磁铁具有磁性，吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃发出了持续的铃声。 2．电磁选矿机和电磁起重机 （1）电磁选矿机的工作原理：不同的矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形电磁铁吸引这些矿物质，由于它们受到的磁力不同，从而可以把不同磁性的矿物质分开。 （2）电磁起重机的工作原理：把电磁铁放在被起重的含铁质的物体上，接通电流，电磁铁产生磁性，把铁质物体吸起，放下时，只要断开电源即可。 3．电磁继电器 电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，还可以实现远距离操纵和自动控制。 4．磁悬浮列车 磁悬浮列车就是利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的排斥作用力而把列车悬浮起来，使列车与轧道没有接触，没有摩擦。磁悬浮列车的阻力很小，因此运动速度很大。 5．信息的磁记录 我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的。录音磁带的一面涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个小磁体。当录音机通电时，磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录音过程中声音 测定电源的电动势和阻 【考纲知识梳理】 一、实验目的 1.测定电池的电动势和电阻。 二、实验原理 1、如图所示电路，只要改变外电路R 的阻值，测出两组I 、U 的数值，代人方程组： ??????+=+=222 111U r I E U r I E 就可以求出电动势E 和阻r ．或多测几组I 、U 数据，求出几组E 、r 值，最后分别算出它们的平均值． 此外还可以用作图法来处理实验数据，求出E 、r 的值．在标坐纸上，I 为横坐标，U 为纵坐标，测出几组U 、I 值，画出U —I 图像，根据闭合电路的欧姆定律U=E —Ir ，可知U 是I 的一次函数，这个图像应该是一条直线．如图所示，这条直线跟纵轴的交点表示电源电动势，这条直线的斜率的绝对值，即为阻r 的值。 2、电源的电动势和阻的实验的技巧 （1）前，变阻器滑片应使变阻器连入的阻值最大；要测出不少于6组I 、U 数据，且变化围大些，用方程组求解时，1与4、2与5、3与6为一组，分别求出E 、r 的值再求平均值． （2）电池的路端电压变化明显，电池的阻宜大些（选用已使用过一段时间的1号干电池）． （3）I 图线时，要使较多的点落在直线上或使各点均匀落在直线的两侧，个别偏离较大的舍去不予考虑，以减少偶然误差．本实验由于干电池阻较小，路端电压U 的变化也较小，这时画U —I 图线时纵轴的刻度可以不从零开始，但这时图线和横轴的交点不再是短路电流． （4）在大电流放电时极化现象较严重，电动势E 会明显下降，阻r 会明显增大．故长时间放电不宜超过0．3A ．因此，实验中不要将电流I 调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。 （5）还可以改用一个电阻箱和一个电流表或一个电压表和一个电阻箱来测定． 电磁铁（教案） 濉溪县南坪中心校杨信侠 【教学目标】 1．知识和技能。 了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特性和工作原理。学会制作电磁铁，了解影响电磁铁磁性的因素。 2．过程和方法。 经历探究影响电磁铁磁性强弱的因素的过程，体会控制变量的方法。 创设问题情境引发学生提问 3．情感态度与价值观。 体验科学探究的乐趣，养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的科学态度。 【教学器材】 干电池两节，大铁钉两枚，漆包线（1m和1．5m各一根），大头针适 量，透明胶带，开关一只、滑动变阻器一个。 【教学重难点与关键】 1、科学探究影响电磁铁磁性强弱的因素 2、设计实验方案，探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【教学方法】 科学探究法、讨论交流法 【教学过程】 一、复习提问，引入新课 1、通电螺线管周围的磁场与什么相似？它的两端有什么特点？ 演示：给螺线管通上电，靠近小磁针。小磁针几乎没反应。 师：小磁针有没有磁性，螺线管有没有磁性，为什么会出现这种情况？你能想到什么问题？ 学生会想到：是不是因为磁性太弱？有哪些办法可以增强通电螺线管的磁性？ 放映电磁起重机吸引钢材的工作场面，引发学生思考，提出问题：起重机的磁性为什么这么强？怎样增强起重机的磁性？ 学生讨论交流后得出正确答案：增大电流，增加匝数，插入铁芯（如果学生想不到，教师提醒） 教师质疑：在通电螺线管中插入铁芯，磁性可大大加强，这是为什么？ 让学生讨论交流得出答案，如果学生得不出教师提醒得出：铁芯被磁化，又产生小磁场，与原来螺线管的磁场叠加。 师:通电螺线管中插入铁芯就构成了电磁铁。这节课我们就来研究电磁铁。 教师板书：第四节电磁铁 二、新课教学 １、制作电磁铁 教师展示一个自制的电磁铁让学生观察。引发学生提问：师：看到电磁铁你能想到什么问题？ 学生可能会想到：制作电磁铁需要哪些器材？怎么做？ 学生讨论交流后找学生说出方法 学生实验一：你能不能利用你桌上的器材制作一个电磁铁？ 板书：1、制作电磁铁 学生动手制作，教师巡视。发现问题：有的组做的电磁铁的线圈松动 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 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：C 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 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：D 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 答案：AD 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 ( ) 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 电源电动势与电压的关系 一、电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中，电动势常用E表示。单位是伏（V）。 在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。 电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值，则电动势大小为： 。 如：电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。有6焦的其他其形式能转换为电能。 电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。 二、电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。 电势差（电压差）的定义： 电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功W AB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB 两点间的电势之差，也称为电位差），用U AB表示，则有公式： 其中，W AB为电场力所做的功，q为电荷量。 16．2电流的磁场(第二课时) 一、教学目标： 知识与技能： 1、知道电磁铁的构成，能说出影响电磁铁磁性强弱的因素。 2、知道电磁铁的优点及其应用。 3、知道电磁继电器的构造与工作原理。 过程与方法： 1、观察电磁铁，能说出电磁铁的构造。 2、在研究电磁铁的磁性与哪些因素有关的过程中，比较电磁铁与普通永磁体的异同。 3、连接电磁继电器电路，探究并了解电磁继电器的作用。 情感、态度与价值观： 1、增强对科学技术的好奇感，在解决问题的过程中体验成功的喜悦。 2、初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响，激发学生为科学服务的意识和理想。 二、教学重难点： 重点：与普通永磁体相比，电磁铁有哪些优点，电磁继电器的构造及工作原理。 难点：电磁继电器的工作原理，电磁继电器电路的连接方法。 三、教学资源： 多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、电池、导线、开关、电铃、电话模型、滑动变阻器、铁钉、螺线管 四、教学程序： 一、创设情境，引入新课 1、首先出示电铃，并连接电路，使其发声，再出示电话模型。 (他们当中都有一个重要的部件------电磁铁。今天我们这堂课就一起来探究电磁铁的相关知识。) 二、新课教学： 1、电磁铁 出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？ （学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。） 进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？ 请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。 提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？（插入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。） 进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？ 学生讨论得出：铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。 教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。 2、实验：探究影响电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 提问：电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？ 进一步提问：怎样来做实验呢？其步骤是怎样的呢？ 我们知道，电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的，由此，我们可以进行猜想：它的磁性与电流的大小有关；螺线管是由导线绕制成的，它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。 学生实验：首先请同学们从盒子里拿出实验器材，放在桌上摆好，观察所用的器材，同时思考下列问题： 这些实验器材应连接成怎样的电路？ （应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路）用什么来判断电磁铁的磁性强弱？ （通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断）学生将实验器材连接好，检查电路无误后进行实验： ①将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。 ②将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小（观察电流表指针的示数），从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。 ③将开关合上，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。 实验小结：让学生归纳、概括实验结果后，教师板书：实验表明： 1、电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。 2、通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。 3、在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。 讨论电磁铁的优点 提问：通过实验，我们知道了电磁铁的一些特点，它的这些特点与永磁体相比，有哪些优点呢？ 3、介绍电磁铁的应用 提问：电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢？ 请同学们观看视频：电磁起重机。(说明它能将钢材吊起的原理。) 介绍两种常用的电磁起重机：一种是圆柱形电磁铁，一种是蹄形电磁铁。蹄形电磁铁的两个异性极在同一端面上，能同时吸住一块铁，因而磁性更强。高中物理选修3-1第二章 2 电动势--教师版
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