2019春高中物理第2章恒定电流2电动势课件新人教版选修3_1.ppt

1、第二章,恒定电流,2 电动势,课 前 预 习,1概念 通过_做功把其他形式的能转化为_的装置。 2原理 在电源内部_做功，_转化为电能；在电源的外部电路，_做功，_转化为其他形式的能。 3作用 保持两极间有_，供给电路电能。,电源,非静电力,电能,非静电力,其他形式的能,电场力,电能,一定电压,1概念 非静电力把正电荷从负极移送到正极所_跟被移送的_的比值叫电源的电动势。 2公式 E_ 3单位 伏特,电动势,做的功,电荷量,4物理意义 反映电源把其他形式的能转化为电能_，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极_。 5方向规定 电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电

2、源内部电流方向，即由电源_指向_方向。 6大小的决定因素 由电源中_的特性决定，跟电源的体积无关，跟_也无关。,本领的大小,所做的功,负极,正极,非静电力,内外电路,1电源的内阻 电源的内部也是由导体组成的，所以也有_，这个电阻叫做电源的内阻。 2电池的容量 定义：电池放电时能输出的_，通常以安培时(Ah)或毫安时(mAh)作单位。 特点：电池的容量与_有关，同样的电池，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。,电源的内阻及电池的容量,电阻,总电荷量,放电状态, ,选一选 (多选)(2018浙江宁波诺丁汉大学附中高二下学期期中)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(

3、 ) A该电池的容量为500mAh 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50h解析：电池上的3.6V表示电动势，500mAh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500mAht10mA，得t50h，所以A、B、D选项正确。,ABD,想一想 小明奶奶家用的是“多级”手电筒，可以由两节或三节电池串联使用，小明奶奶买来1.5V的1号电池2节，使用一段时间后，手电筒灯泡变红变暗，为了节约，小明奶奶又找来一节用过的1号电池，3节串联起来使用，发现灯泡还十分暗淡，为了帮助奶奶弄清楚是怎么回事，小明从学校借来电压

4、表，对3节旧电池的电动势逐个进行测量，示数几乎均为1.1V,3节总电动势可达3.3V，已经超过两节新电池的电动势，请你帮助小明分析一下，灯泡依然暗淡的原因出在哪里？ 解析：干电池用旧了，用电压表测量电池两端的电压，有时候依然比较高，但是接入电路后却不能使负载小灯泡正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了，导致通过灯泡的电流很小。,课 内 探 究,如图所示是闭合电路中自由电荷(假设是正电荷)发生定向移动形成电流的示意图。请问： (1)正电荷在运动过程中静电力对其做什么功？ (2)非静电力对正电荷做什么功？ (3)整个电路中都存在非静电力吗？ 提示：(1)正功 (2)负功 (3)否,探究一 对非

5、静电力的理解,1,1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，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用。 (2)在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用。,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，就有多少能转化为电能。,ABD,解题指导：在电源内部，通过非静电力做功，把正电荷从负极移到正极，电荷的电势能增加。在电源外部静电力做功，把正电荷从正极沿导线移

6、到负极，电荷电势能减少。 解析：电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，故A正确；在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部既存在非静电力，又存在静电力，故B正确；静电力与非静电力都可以使电荷移动，静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C错误，D正确。,对点训练1 (多选)如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是( ) AR Bb Cr Da 解析：非静电力的作用是在电源内部把正电荷(电子)由负(正)极拉向正(负)极，所以非静电力做功的区域是电极附近的a、

7、b，而不是电路中，故B、D正确。,BD,要在电路中维持持续电流，电路中必须接有电源，电池是常见的电源，下图是常见的各种电池。 用什么物理量去描述电源的特性呢？ 提示：电动势。,探究二 对电动势的理解,2,1电动势的物理意义： 电动势大小反映电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小。 2电动势的大小： 在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功。 3方向： 电动势是标量，为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极。,4电动势和电压的区别与联系,C,解题指导：(1)电源的电动势指电源中非静电力做功本领的大小，即移送单位正电荷非静电力所做功

8、的多少。 (2)电源向外提供的电能与电源的工作状态及通电时间有关。 (3)电源的电动势是电源本身的性质，与外电路工作情况无关。,对点训练2在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示)，该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E0.6V，则关于该电池的描述正确的是( ),B,A单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 B通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能 C该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多 D把该电池接入闭合电路后，电动势减小,解析：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移

9、到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1s内转变的电能，A错误，B正确；电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，C错误；无论该电池是否接入电路，电动势的大小为定值0.6V，D错误。,素 养 提 升,1功是能量转化的量度。在电源中，非静电力做功，其他形式的能转化为电能，非静电力移送电荷做了多少功，就有多少其他形式能转化为电能；在电路中，静电力做功，电能转化成其他形式的能，静电力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 2无论电源内部还是电源外部都存在着电场，在外电路中只有静电力做功，电能转化为其他形式的能，而在电源内部，有内阻，静电力也做一部分功，将电能转化为内能，但也

10、有非静电力对电荷做功，将其他形式的能转化为电能。,电路中的能量转化问题,解析：由电动势的定义可知，在电源内部中非静电力每移送1C电荷，有3J其他形式的能转化为电能。也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，电场力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 (1)WEq36J18J电源中共有18J其他形式的能转化为电能。 (2)W1U1q2.46J14.4J外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能。 (3)内电压U2EU13V2.4V0.6V W2U2q0.66J3.6J内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能。也可由能量守恒求出：W2WW13.6J。 答案：(1)18J (2)14.4J (3)3.6J,方法提升： 电源和电路都是实现能的转化的装置，做功是完成转化方式的量度。,