高中物理第二章恒定电流2电动势.pptx

第二章,恒定电流,2,电动势,第1页,学习目标,1.,知道电源是将其它形式能转化为电势能装置,.,2.,了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化关系,.,3.,了解电源电动势基本含义，知道它定义式，了解电源内阻,.,第2页,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,第3页,知识探究,1,第4页,一、电源与非静电力做功,导学探究,(1),如图,1,，水池,A,、,B,水面有一定高度差，若在,A,、,B,之间用一细管连起来，则水在重力作用下定向运动，,A,、,B,之间高度差很快消失,.,在这种情况下，水管中只有一个短暂水流,.,怎样才能保持,A,、,B,之间高度差，在,A,、,B,之间形成连续水流呢？,需要加一个抽水机，把水池,B,中水抽到水池,A,中,.,答案,图,1,第5页,(2),如图,2,所表示，电源在电路中作用相当于抽水机作用，它能不停地将流到负极正电荷搬运到正极，从而保持正、负极有稳定电势差，维持电路中有连续电流,.,电源是经过什么力做功实现这个功效？,答案,图,2,经过非静电力做功,.,第6页,(3),对比上述抽水过程和电荷在电路中运动，分析它们能量转化情况,.,答案,当水由,A,池流向,B,池时重力做正功，降低重力势能转化为其它形式能；在电源外部，电场力对正电荷做正功，降低电势能转化为其它形式能；,当抽水机将,B,中水抽到,A,过程中，要克服水重力做功，将其它形式能转化为水重力势能；在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其它形式能转化为电荷电势能,.,第7页,1.,非静电力作用：把正电荷从,搬运到,，同时在该过程中非静电力做功，使电荷,增加,.,特例：在电池中，非静电力是化学作用，它使,转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使,转化为电势能,.,2.,电源,(1),定义：经过非静电力做功把,转化为,装置,.,(2),能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其它形式能转化为,_,，在电源外部，,做正功，电能转化为其它形式能,.,知识梳理,负极,正极,电势能,化学能,机械能,其它形式能,电势能,电能,电场力,第8页,即学即用,判断以下说法正误,.,(1),在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加,.(,),(2),在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能降低,.(,),(3),全部电源，均是将化学能转化为电势能装置,.(,),(4),在电源内部，正电荷能从负极流到正极，是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力,.(,),第9页,二、电源参数,电动势和内阻,导学探究,日常生活中我们经常接触到各种各样电源，如图,3,所表示干电池、手机电池，它们有标有,“,1.5 V,”,字样，有标有,“,3.7 V,”,字样,.,假如把,1 C,正电荷从,1.5 V,干电池负极移到正极，电荷电势能增加了多少？非静电力做了多少功？假如把,1 C,正电荷从,3.7 V,手机电池负极移到正极呢？哪个电池做功本事大？,答案,图,3,第10页,从,1.5 V,干电池负极移到正极，电势能增加了,1.5 J,，非静电力做功,1.5 J,；从,3.7 V,手机电池负极移到正极，电势能增加了,3.7 J,，非静电力做功,3.7 J.3.7 V,手机电池做功本事大,.,第11页,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交到正极所做功,W,与,比值,.,(2),定义式：,E,_.,单位：,_,(3),物理意义：反应电源,做功本事大小物理量,.,(4),决定原因：由电源中,特征决定，跟电源体积,，跟外电路,.(,填,“,相关,”,或,“,无关,”,),知识梳理,被移交电荷,q,伏特,(V),非静电力,非静电力,无关,无关,第12页,(5),惯用电池电动势,干电池,铅蓄电池,锂电池,锌汞电池,V,V,3 V,或,3.6 V,1.2 V,2.,内阻：电源,导体电阻,.,3.,容量：电池放电时能输出总电荷量，其单位是：,Ah,或,mAh.,1.5,2,内部,第13页,判断以下说法正误,.,(1),电动势在数值上等于一秒内静电力所做功,.(,),(2),电源电动势跟电源内非静电力做功成正比，跟经过电荷量成反比,.(,),(3),电动势单位跟电压单位一致，所以电动势就是电源两极间电压,.(,),(4),E,只是电动势定义式而非决定式，电动势大小由电源内非静电力特征决定,.(,),即学即用,第14页,2,题型探究,第15页,一、对电动势了解,1.,电动势物理意义：反应电源把其它形式能,(,非静电力做功,),转化为电能本事大小，电动势越大，电路中每经过,1 C,电荷量时，电源将其它形式能转化成电能数值就越多,.,2.,电动势在数值上等于非静电力把,1 C,正电荷在电源内从负极移交到正极所做功,.,惯用干电池电动势为,1.5 V,，意味着将,1 C,正电荷在电池内从负极移交到正极过程中，有,1.5 J,化学能转化成了电能,.,3.,电动势是标量，但为研究问题方便，常认为其有方向，要求其方向为电源内部电流方向，即在电源内部由电源负极指向正极,.,第16页,电动势是一个用比值定义物理量，与这两个相比项没相关系，而是由电源本身决定，是表征其它形式能转化为电能本事强弱物理量,.,电动势大，移交电荷量不一定多,.,故选,B,、,C.,例,1,(,多项选择,),关于电动势,E,说法中正确是,A.,电动势,E,大小，与非静电力所做功,W,大小成正比，与移交电荷量,q,大小成反比,B.,电动势,E,是由电源本身决定，跟电源体积和外电路均无关,C.,电动势,E,是表征电源把其它形式能转化为电能本事强弱物理量,D.,电源电动势越大，非静电力将正电荷从负极移交到正极电荷量一,定越多,答案,解析,第17页例,2,一节干电池电动势为,1.5 V,，这表示,A.,电池中每经过,1 C,电荷量，该电池能将,1.5 J,化学能转变成电势能,B.,该电池接入电路工作时，电池两极间电压恒为,1.5 V,C.,该电池存放电能一定比电动势为,1.2 V,电池存放电能多,D.,将,1 C,电子由该电池负极移交到正极过程中，非静电力做了,1.5 J,功,答案,解析,第18页,电动势大小表示电池中每经过,1 C,电荷量，电池将其它形式能量转化为电势能本事大小，并非表示电池内部储存能量大小，故选项,A,正确，,C,错误；,电动势大小等于电池接入电路前两极之间电压大小，故选项,B,错误；,电动势为,1.5 V,，表示电池内部非静电力将,1 C,电子由电源正极移交到负极过程中所做功大小，故选项,D,错误,.,第19页,二、公式,E,了解和应用,1.,公式,E,是电动势定义式，是比值法定义物理量，,E,大小与,W,、,q,无关,.,2.,由公式,E,变形可知,W,qE,，所以若已知电源电动势和移动电荷电荷量，就能够计算非静电力做功大小，即把其它形式能转化为电能多少,.,第20页,例,3,由六节干电池,(,每节电动势为,1.5 V),串联组成电池组，对一电阻供电,.,电路中电流为,2 A,，在,10 s,内电源做功为,180 J,，则电池组电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？,答案,解析,9 V,串联电池组总电动势等于各电池电动势之和,故可得出：串联电池组总电动势等于各电池电动势之和,.,第21页,由电动势定义可知，在电源内部非静电力每移交,1 C,电荷，有,3 J,其它形式能转化为电能,.,也可认为在电源中，非静电力移交电荷做多少功，就有多少其它形式能转化为电能；在电路中，静电力移交电荷做多少功，就有多少电能转化为其它形式能,.,W,Eq,3,6 J,18 J,，电源中共有,18 J,其它形式能转化为电能,.,例,4,将电动势为,3 V,电源接入电路中，测得电源两极间电压为,2.4 V,，当电路中有,6 C,电荷流过时，求：,(1),有多少其它形式能转化为电能；,答案,解析,18 J,第22页,(2),外电路中有多少电能转化为其它形式能；,答案,解析,14.4 J,W,1,U,1,q,2.4,6 J,14.4 J,，外电路中共有,14.4 J,电能转化为其它形式能,.,第23页,(3),内电路中有多少电能转化为其它形式能,.,答案,解析,3.6 J,W,2,W,W,1,3.6 J,，内电路中有,3.6 J,电能转化为其它形式能,.,第24页,总结提升,电动势,E,和电压,U,区分,电动势,E,是电动势计算式，其中,W,为非静电力做功；电压,U,为电压计算式，其中,W,为静电力做功,.,二者单位即使相同，但表示意义不一样；电动势反应非静电力做功把其它形式能转化为电能本事，表征电源性质；电压就是电势差，即电路,(,电场,),中两点电势差值，反应电场能性质,.,第25页,达标检测,3,第26页,1.(,多项选择,),以下说法中，正确是,A.,电源外部存在着由正极指向负极电场，内部存在着由负极指向正极,电场,B.,在电源外部电路中，负电荷靠静电力由电源负极流向正极,C.,在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源负极流向正极,D.,在干电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能,答案,1,2,3,4,第27页,2.,关于电源电动势，以下说法正确是,A.1,号干电池比,5,号干电池大，所以,1,号干电池电动势大,B.,由电动势,E,可知,E,跟,W,成正比，电源做功越多，电动势越大C.,由电动势,E,可知,E,跟,q,成反比，电路中移交电荷量越多，电动势越小,D.,电动势由电源中非静电力特征决定,跟电源体积无关,也跟外电路无关,答案,解析,1,号干电池比,5,号干电池大，不过电动势相等，内阻不相同，故,A,错误；,电动势由电源中非静电力特征决定，跟电源体积无关，也跟外电路无关，与做功以及电荷量也无关，所以,B,、,C,错误，,D,正确,.,1,2,3,4,第28页,3.,如图,4,所表示是惯用在电子手表和小型仪表中锌汞电池，它电动势约为,1.2 V,，这表示,答案,A.,电源把,1.2 J,其它形式能转化为电能时电路中需经过,1 C,电荷量,B.,电源在单位时间内能够把,1.2 J,其它形式能转化为电能,C.,该电源比电动势为,1.5 V,干电池做功少,D.,该电源与电动势为,1.5 V,干电池相比，经过,1 C,电荷量时转化电能多,图,4,1,2,3,4,第29页,4.,一台发电机用,0.5 A,电流向外输电，在,1 min,内将,180 J,机械能转化为电能，则发电机电动势为,A.6 V B.360 V,C.120 V D.12 V,答案,解析,1,2,3,4,第30页,本课结束,第31页,