俗话说，磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，使教师有一个简单易懂的教学思路。您知道教案应该要怎么下笔吗？下面是小编精心为您整理的“电源和电流”，仅供参考，希望能为您提供参考！

学习内容

2．1电源和电流

学习目标

1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立

2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流

3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

学习重、难点

重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，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

自主、合作、探究

学习过程

用案人自我创新

【自主学习】：

1．电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2．导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3．由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4．把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5．电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。

6．电流的分析与计算

(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时【例题与习题】

例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）

A、有瞬时电流形成，方向由A到B

B、A、B两端的电势不相等

C、导体棒内的电场强度不等于零

D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动

例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？

8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么

⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；

⑵电解槽中的电流方向如何？

⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？

⑷电解槽中的电流为多大？

练习：

一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为V0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有()

A．自由电子定向移动的速率为V0

B．自由电子定向移动的速率为V=I/nes

C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c

D．自由电子定向移动的速率为V=I/ne

达标检测

1.形成持续电流的条件是()

A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压

C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷

2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）

A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行

C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低

3.以下说法正确的是（）

A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的

B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是()

A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A

5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）

A．nuStB．nutC.It/qD.It/Sq

7.下列叙述正确的是()

A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量

C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零

D.只有自由电子的定向移动才能形成电流

8.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为()

A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定

9.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107m/s，则环中的电流是：（）

A．10mAB．1mAC．0.1mAD．0.01mA

10.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）

A.导线中有恒定的电流

B.导线中有短时间的电流

C.通过导线的电荷量为q

D．通过导线的电荷量为2q

11.如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为，通过该横截面积的电流为．

12．.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?

扩展阅读

第一节、电源和电流学案

第一节、电源和电流学案
课前预习学案
一、预习目标
（一）知识与技能
1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立
2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流
3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法
通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
二预习内容：
1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。
2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。
3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。
5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。
提出疑惑
课内探究学案
学习目标
（一）知识与技能
1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立
2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流
3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法
通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
学习过程
1.电流的分析与计算
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。
2.电流的微观表达式的应用
在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q／t计算电流时应引起注意.
例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）
A、有瞬时电流形成，方向由A到B
B、A、B两端的电势不相等
C、导体棒内的电场强度不等于零
D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？
例3如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么
⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；
⑵电解槽中的电流方向如何？
⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？
⑷电解槽中的电流为多大？
三反思总结
通过连接电路的操作性练习来认识电流与电路的关系,电源和用电器在电路中所起的作用。本着学生是学习的主体为指导原则，在学习的过程中采用实验法、观察法、分析归纳法、练习法等，培养学生的兴趣、观察能力、分析归纳能力、电学实验习惯，提高认识电路、连接电路、画电路图的能力。
四当堂检测：
1.形成持续电流的条件是()
A.只要有电压加在物体的两端
B.必须保持导体两端有电压
C.只在导体两端瞬时加电压
D.只要有大量的自由电荷
2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）
A.导线中的电场强度处处为零
B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C.导线内各点的电势相等
D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
3.以下说法正确的是（）
A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是()
A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A
课后练习与提高
1.下列叙述正确的是()
A.导体中电荷运动就形成电流
B.电流是矢量
C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零
D.只有自由电子的定向移动才能形成电流
2.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为()
A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定
3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107m/s，则环中的电流是：（）
A．10mAB．1mAC．0.1mAD．0.01mA
4.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）
A.导线中有恒定的电流
B.导线中有短时间的电流
C.通过导线的电荷量为q
D.通过导线的电荷量为2q

例3解析：⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动
⑵电解槽中的电流方向向右
⑶8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C
⑷由电流强度的定义I==4A
同步检测：1。D2.BD3.C4.D
拓展提高答案：1B2BD3C4D5A

测定电源的电动势和内阻

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。那么如何写好我们的教案呢？以下是小编为大家收集的“测定电源的电动势和内阻”欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

实验：测定电池的电动势和内阻

【学习目标】
1.学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。
2.学会科学处理实验数据的方法，有公式法和图像法。
【自主学习】
一、实验目的
测定电源的________________。
图2.6-1
二、实验原理
1、图2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为
E=______________。（1）
2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为
E=______________。（2）
3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为
E=______________。（3）
ErR
ErR
图2.6-2图2.6-3
实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图2.6-4所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r，因此可求的内电阻r=E/Io。
三、实验器材
_________、__________、__________、__________、开关、U/V
导线。
四、实验步骤
1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取0.6A量程，电压表
取3V量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_______。图2.6-4
2.测几组（I，U）值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流有明显示数，记下一组（I，U）值，断开电键。用同样方法，多次移动变阻器触头位置，记录多组（I，U）值，然后断开电键。
3.建立坐标系、描点。纵轴表示__________,横轴表示__________,取合适的标度，使所描坐标点分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以_________________。
4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧，误差很大，应坚决舍弃。
5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标，并带入U=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例题】
用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图2.6-5所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。
组别I(A)U(V)
10.121.37
20.201.32
30.311.24
40.321.18
50.501.10
60.571.05

(1)试根据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。
（2）根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r=________。
（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I数据，
可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第______组和第______组的数据，求得E和r误差最大。
【针对训练】
1.在测定电源电动势和内阻的实验中，为使实验效果明显且不会损坏仪器，应选择下列电源中的（）
A.内阻较大的普通干电池B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机D.小型直流发电机
2.下面给出了几种用伏安法测电池电动势和内阻的实验中的数据处理方法，其中既科学、直观，又能减小偶然误差的方法是（）
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中，既可求出E和r
B.多测几组I、U的数据，求出几组E和r，最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据，画出U-I图象，再根据图象求E、r
D.多测出几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
3.为测定某一电池的电动势和内电阻，下面几组器材中，能完成实验的是()
A.一只电流表、一只电压表、一只变阻器、开关和导线
B.一只电流表、两只变阻器、开关和导线
C.一只电流表、一只电阻箱、开关和导线
D.一只电压表、一只电阻箱、开关和导线
４．如图２．６－７所示为某一电源Ｕ－Ｉ曲线，由图可知（）
A.电源电动势为2VB.电源内电阻为1/3
C.电源短路时电流为6AD.电路路端电压为1V时，电路中电流为5A
【能力训练】
1.下列关于电源电动势的说法中，正确的是
A.在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V
B.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大
C.无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变
D.电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多
2.下列关于闭合电路的说法中，错误的是
A.电源短路时，电源的内电压等于电动势
B.电源短路时，路端电压为零
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
3.如图2.6-8所示是两个不同电源的U-I特性曲线，下列判断正确的是（）
A.电动势E1=E2，发生断路时的电流I1〉I2
B.电动势E1=E2，内阻r1〉r2
C.电动势E1E2，内阻r1r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的
路端电压变化大

4.如图2.6-9所示为根据某次实验记录数据画出的U-I图象下列
关于这个图象的说法正确的是（）
A.由曲线与纵轴的交点可知，电源的电动势E=3V
B.横轴截距表示短路电流，即I短=0.6A
C.根据r=E/I短，计算出待测电源的内阻为5
D.根据r=△U/△I，计算出待测电源的内阻为1
5.在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2）的电动势和内阻的实验中，下列可选用的变阻器和电压表为(）
A.电压表量程为15V
B.电压表量程为3V
C.变阻器为20，1A
D.变阻器为500,0.1A
6.如图2.6-10所示为“测定电源电动势和内阻”的实验电
路图通过变阻器阻值的改变得到两组数据（U1,I1）和（U2,I2)
则下列说法正确的是()
A.如果两个表的示数是准确的，则r=(U2-U1)/(I1-I2）
B.如果两个表的示数是准确的，则r=（U1-U2）/(I1-I2）
C.受RV的大小影响，E、r的测量值比真实值偏小
D.RV越大，对E,r的影响越小
7.如图2.6-11所示的电路中，R1、R2为标准电阻。测定电源电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值比真实值_______,内阻的测量值比真实值________测量误差产生的原因是______________。
8.如图2.6-12所示，图线a为电源的U-I特性曲线，图线b是电阻R的伏安特性曲线，用该电源和该电阻组成的闭合电路，电源的输出功率为___________W，电源的效率为____________。
9.为了测定干电池的电动势和内阻，先用下列器材：a.1.5V干电池两节；b.电压表（0-3v-15v）；c.电流表（0-0.6A-3.0A）；d.滑动变阻器（0-20）；e.滑动变阻器（0-1000）；f.电阻箱（0-9999.9）；g.开关，导线等，将下列实验步骤按次
序排列＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
A.断开开关
B.按照电路图接好电路，电压表用0-3V，电流表用0-0.6A
C.移动滑键减小电阻，使电流表指针有较明显的偏转，记录电压表和电流表的读数
D.把滑动变阻器的滑键滑到一段使其阻值最大
E.在移动滑键减少电阻，记录一组电流表、电压表的示数，且之后逐渐减小
F.闭合开关

【学后反思】
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
典型例题：
（1）略（2）1.46V0.72（3）34
针对训练：
1.A2.C3.ACD４．ＡＤ
能力训练：
1.C2.D3.ＡＤ4.ＡＤ5.ＢＣ6.ＡＣＤ
7.没有误差偏大电流表有内阻
8.４６７%
9.ＢＤＦＣＥＡ

测量电源的电动势和内阻

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“测量电源的电动势和内阻”，仅供您在工作和学习中参考。

实验：测量电源的电动势和内阻学案（粤教版选修3-1）
一、实验原理和方法
1．画出用电压表、电流表加上滑动变阻器来测量电源的电动势和内阻的电路图．
2．画出用电流表、电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路图．

3．画出用电压表、电阻箱测量电源电动势和内阻的电路图．
二、数据处理
1．计算法：取两组实验中获得的数据，列方程：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，解得：E＝_____，r＝______________.
为了减小误差，多取几组数据，分别列若干组联立方程，求若干组E和r，最后以电动势的________和内电阻的________作为实验结果．
2．图象法：若采用第一种实验电路，在坐标纸上以________为横坐标、________为纵坐标建立直角坐标系，根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图.
一、实验原理和方法
[问题情境]
电池已成为人类生活的亲密伙伴，生活中处处需要电池，新旧电池的主要不同是内阻不同．从前面的学习可知伏安法可以测电阻，用欧姆表也可以直接测电阻．而电源的内阻在里面，那又应该怎样测量呢？
1．三种测量方案，其原理均遵从什么定律？
2．第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗？

[要点提炼]
1．根据具体的实验条件，有下列三种测量电路，如图1(1)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式：(1)________；(2)______；(3)________．
图1
2．水果电池不太稳定，也可改为测量干电池的电动势和内阻，____________(填“新”或“旧”)干电池的内阻较大，容易测量．
[问题延伸]
恰当选择实验器材，照电路图连好实验器材，使开关处于________状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值________的一端．
二、数据处理
[问题情境]
我们都有这样的体会：手电筒内的电池用久了，灯泡的亮度会下降；收音机、录音机内的电池用久了，声音会变小，这是什么原因呢？
1．用两组I和U的数据，解方程组就可以算出电池的电动势E和内阻r.这样做虽然简单，但有什么缺点？
2．描点作图时，为便于研究问题，画出的图象是直线好，还是曲线好？
[要点提炼]
1．数据处理的方法可用以下两个方法，________法和________法．
2．用图象法处理实验数据时，建立合适的坐标系，使画出的图象尽量是直线，如________图象．
[问题延伸]
干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U－I图象时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)．此时图线和横轴的交点不再是________________________________________，
但纵轴的截距仍然是电池的______________，直线斜率的绝对值|ΔUΔI|照样还是电池的______.
例1某同学的实物连线如图2甲所示．
甲
乙
图2
(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方．
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
(2)另有一同学实物连接图正确，也能正确读数，但忙乱中在稿纸上记录了一些数据，如图乙所示，请你帮他把数据整理好，并按实际情况填好表格.
实验次数
物理量123456
电流表示数I/A0.160.240.320.400.480.56
电压表示数U/V
在所给的数据中，求出电源电动势E＝______V，内阻r＝________Ω
听课记录：

变式训练1在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：
A．电压表量程为15V
B．电压表量程为3V
C．滑动变阻器为(20Ω，3A)
D．滑动变阻器为(500Ω，0.2A)
(1)电压表应选________(填“A”或“B”)，这是因为_________________________．
(2)滑动变阻器应选________(填“C”或D)，这是因为____________________．
例2如图3所
图3
示为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为下图中的()
听课记录：
变式训练2某同学采用如图4甲所示的电路测定干电池的电动势和内阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为2Ω，电压表(0～3V，3kΩ)，电流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑动变阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．
图4
(1)在实验中滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)；
(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．
【即学即练】

1．在“用伏安法测量电源的电动势与内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是()
A．应选用旧的干电池作为被测电源，使电压表示数的变化比较明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．根据实验记录的数据作U－I图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
2.
图5
如图5所示为闭合回路中两个不同电源的U－I图象，下列判断错误的是()
A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大
3.
图6
如图6所示是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是()
A．纵轴截距表示待测电源的电动势
B．横轴截距表示短路电流
C．根据r＝EI短，计算出待测电源内电阻为12Ω
D．电流为0.3A时的外电阻是18Ω
4．在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图7所示)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把()
图7
A．电流表的正接线柱与c点相连
B．电流表的正接线柱与b点相连
C．电压表的正接线柱与a点相连
D．电压表的正接线柱与c点相连
参考答案
课前自主学习
一、
1.
2.
3.
二、
1.I1U2－I2U1I1－I2U1－U2I2－I1平均值平均值
2．电流I电压U
核心知识探究
一、
[问题情境]
1．闭合电路欧姆定律
2．不同．第二、三方案中是变阻箱，而第一方案中只需滑动变阻器．
[要点提炼]
1．(1)E＝U＋Ir(2)E＝IR＋Ir(3)E＝U＋URr2.旧
[问题延伸]
断开最大
二、
[问题情境]
1．误差可能很大2.直线
[要点提炼]
1．计算图象2.U－I
[问题延伸]
短路电流电动势内阻
解题方法探究
例1见解析
解析(1)①电压表没有并接在开关和电源串接后的两端；②电流表正负接线柱错误；③电压表量程选用不当．
(2)表格数据依次按顺序为1.40、1.36、1.32、1.28、1.24、1.20
代入公式E＝U＋Ir，
联立解得E＝1.48V，r＝0.5Ω
变式训练1见解析
解析(1)由于电源电动势约为1.5V，故选量程为0～3V的电压表，读数既准确，又方便；(2)D中滑动变阻器的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便，故滑动变阻器应选C.
例2B[由U－I图线的斜率及截距可得该电源E＝6V，r＝0.5Ω.当U＝4.8V时，I＝E－Ur＝2.4A，R＝UI＝2Ω，B正确．]
变式训练2见解析
解析(1)R1
(2)实验电路如下图所示．
即学即练
1．B[实验中选用的电压表的内阻应尽可能的大，而电流表的内阻则尽可能的小，故选项B错误；其他三个选项的内容均为正确操作．]
2．B[闭合电路的U－I图象中，I是电路的总电流，U是路端电压．图象上图线与U轴的交点表示电路电流为零，属断路，路端电压即电源电动势；图线与I轴交点表示路端电压为零，电路短路，交点坐标值即为短路电流，I＝Er，即r＝EI，可见图线的斜率的绝对值为电源的内阻．从坐标中可以看出图线1、2与U轴交于一点表明电动势E1＝E2；图线1斜率比图线2斜率小，表明r1＜r2；图线1与I轴交点坐标大于图线2与I轴交点坐标，表明I1＞I2.可见A、C正确．两个电源电动势相等，内阻r1＜r2，当电流变化量ΔI1＝ΔI2时，ΔI1r1＜ΔI2r2，即电源1内电压变化量小于电源2内电压变化量，所以电源2路端电压变化量大．D项正确．]
3．AD[图象与纵轴的交点，电流取值为0，此时为断路状态，截距即等于电源电动势，选项A对；但图象与横轴的交点处，电压等于5.0V，所以0.5A是路端电压为5.0V时的电流，而不是短路电流，所以B错；根据r＝E－UI得：r＝2Ω，所以C错；根据R＝UI＝5.40.3Ω＝18Ω，选项D对．]
4．AC

化学电源

第四章电化学基础
第二节化学电源
课前预习学案
一、预习目标
1了解常用电池的构造，2一次电池和二次电池的区别
二、预习内容
阅读书本，回答以下问题：
1、什么是一次电池？
2、什么是二次电池？
3.判断一种电池的优劣的标准是什么？
4、日常生活中电池有那些应用？
如何书写复杂反应的电极反应式？

三、通过预习提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
应用原电池原理，进一步学习常见一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理。能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式
学习重难点：能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式

二、学习过程
一、一次电池
1.碱性锌锰电池
电极材料为Zn和MnO2，电解质是KOH.
总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
如何书写复杂反应的电极反应式？
负极：()________________________________________________

正极：()_________________________________________________
2．锌银电池
银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。
电极材料为Zn和Ag2O，电解质是KOH.
总反应式：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag

负极：()________________________________________________

正极：()________________________________________________

二、二次电池
铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。
蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4↓＋2H2O
放电的电极反应为：
负极：()________________________________________________

正极：()_________________________________________________
目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。
三．燃料电池
燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池，。它与其它电池不同，它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内，而是在工作时，不断地从外界输入，同时把电极反应产物不断排出电池。燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体；从正极连续通入氧气或空气。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。燃料电池的特点是能量利用率高，设备轻便，减轻污染，能量转换率可达70%以上。
1.氢氧燃料电池
它是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂，如铂电极、活性炭电极等，具有很强的催化活性。电池反应总式是_______________________________________________
a.电解质是酸
负极：________________________________________________

正极：_________________________________________________
b.电解质是碱
负极：________________________________________________

正极：_________________________________________________
c.电解质是固体熔融物
负极：________________________________________________

正极：_________________________________________________
2.甲烷燃料电池
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。
电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
负极：________________________________________________

正极：_________________________________________________

课堂练习与提高
一、选择题
1.如图装置能组成原电池的是()
2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应为Zn+Ag2O+H2O====2Ag+Zn(OH)2,则负极上发生反应的物质是()
A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn
3.（2008江苏高考，5）镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行:
Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是（）
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
4.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为:
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)====Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是()
A.电池工作时，锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:
2MnO2(s)+H2O(l)+2e-====Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
5.目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。以下说法中正确的是()
①以上反应是可逆反应
②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能
④放电时化学能转变为电能
A.①③B.②④C.①④D.②③
6.用Pt电极放置于KOH溶液中，然后分别向两极通入CO和O2，即可产生电流，下列叙述中正确的是()
①通入CO的电极为阴极
②通入CO的电极反应式为:2CO+O2+4e-====2CO2
③正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-====4OH-
④负极电极反应式为:CO+4OH--2e-====+2H2O⑤电池工作时溶液中的阳离子向原电池的负极移动⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动
A.①④⑥B.③④⑥C.④⑤⑥D.①②③
7.我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3,下列说法不正确的是()
A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-====4OH-
B.电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C.以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用
8.国外新型研制的溴锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极，溴化锌溶液为电解质溶液。现有四个电极反应:
①Zn-2e-====Zn2+
②Zn2++2e-====Zn
③Br2+2e-====2Br-
④2Br--2e-====Br2
那么充电和放电时发生还原反应的是()
A.③①B.④①C.②③D.②④
9.如图所示为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
10.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是…()
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速度甲比乙慢
11.燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2N—NH2）可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式:__________________________________；
并指出电解质溶液中，OH-离子向哪极移动:_________________________________________。
参考答案
1解析:据构成原电池条件分析，B能形成原电池。
答案:B
2解析:由电池反应知，Zn作负极被氧化。
答案:D
3解析:由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为:Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O;Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)2+2e-====Cd+2OH-;充电的过程是将电能转化为化学能。放电时，Cd作负极，Cd-2e-+2OH-====Cd(OH)2,Cd周围的c(OH-)下降，OH-向负极移动。
答案:A
4解析:由电池的总反应式可知Zn作负极失去电子，MnO2在正极上得电子，故A、B正确；工作时电子由负极流出，通过外电路流向正极，C错；流过0.2mol电子，有0.1molZn溶解，减少6.5g，D正确。
答案:C
5解析:充电、放电时反应条件不同，故不是可逆反应，充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能。
答案:B
6解析:CO燃料电池总反应为2CO+O2+4KOH====2K2CO3+2H2O,故③④正确。在负极消耗OH-,故阴离子向负极移动，⑥正确。
答案:B
7解析:由电池总反应知，Al为负极，Al-3e-====Al3+,铂网为正极:O2+4e-====+2H2O4OH-,电子由铝电极沿导线流向铂电极。故A对。电子由负极沿导线流向正极，电流方向恰好相反，故B错。
答案:B
8解析:用惰性电极，故为电解质溶液中离子放电，得到电子被还原，故为②③。选c
9解析:氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2====2H2O，故通氢气的a电极为负极，通氧气电极为正极，电极反应为O2-4e-+2H2O====4OH-,A正确，B错误；电池产物为H2O，故为绿色电源，C正确；随时不断通入H2和O2，D正确。
答案:B
10解析:本题考查原电池的构成条件及工作原理。题目中可以应用的信息主要是①锌片、铜片两种活泼性不同的金属，②甲、乙两图。解答该题时，首先根据原电池的构成条件判断甲、乙是否能形成原电池，然后再根据原电池的原理具体分析、判断，甲装置符合原电池条件，c可构成原电池，乙装置不能构成原电池。甲中铜片有气泡，乙中无；由于都消耗H上标+，所以pH都增大，C正确。
答案:C
11解析:肼燃料电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O，负极反应为:N2H4-4e-+4OH-====N2+4H2O,正极反应为:O2+4e-+2H2O====4OH-。负极上消耗OH-，正极上产生OH-，故OH-向负极移动。
答案:负极:N2H4-4e-+4OH-====N2+4H2O
正极:O2+4e-+2H2O====4OH-
总反应式:N2H4+O2====N2+2H2O
OH-离子向负极移动

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