2电动势学习教程.pptx

学习目标1.知道电源是将其他形式能转化为电势能的装置.2.了解电路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，了解电源的内阻.第1页/共31页内容索引知识探究题型探究达标检测第2页/共31页知识探究1第3页/共31页一、电源与非静电力做功一、电源与非静电力做功导学探究导学探究(1)如图1，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之间的高度差，在A、B之间形成持续的水流呢？需要加一个抽水机，把水池B中的水抽到水池A中.答案图1第4页/共31页(2)如图2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？答案图2通过非静电力做功.第5页/共31页(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；当抽水机将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.第6页/共31页1.非静电力的作用：把正电荷从 搬运到 ，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的 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：通过非静电力做功把 转化为的装置.(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_，在电源外部，做正功，电能转化为其他形式的能.知识梳理知识梳理负极正极电势能化学能机械能其他形式的能电势能电能电场力第7页/共31页即学即用即学即用判断下列说法的正误.(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，电荷电势能减少.()(3)所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置.()(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8页/共31页二、电源的参数二、电源的参数电动势和内阻电动势和内阻导学探究导学探究日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图3所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样.如果把1 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？哪个电池做功本领大？答案图3第9页/共31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送到正极所做的功W与 的比值.(2)定义式：E_.单位：_(3)物理意义：反映电源 做功本领大小的物理量.(4)决定因素：由电源中 的特性决定，跟电源的体积 ，跟外电路 .(填“有关”或“无关”)知识梳理知识梳理被移送电荷q 伏特(V)非静电力非静电力无关无关第11页/共31页(5)常用电池的电动势干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池 V V3 V或3.6 V1.2 V2.内阻：电源 导体的电阻.3.容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：Ah或mAh.1.52内部第12页/共31页判断下列说法的正误.(1)电动势在数值上等于一秒内静电力所做的功.()(2)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.()(3)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压.()(4)E 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定.()即学即用即学即用第13页/共31页2题型探究第14页/共31页一、对电动势的理解1.电动势的物理意义：反映电源把其他形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小，电动势越大，电路中每通过1 C电荷量时，电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多.2.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.常用干电池的电动势为1.5 V，意味着将1 C正电荷在电池内从负极移送到正极的过程中，有1.5 J的化学能转化成了电能.3.电动势是标量，但为研究问题的方便，常认为其有方向，规定其方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极.第15页/共31页电动势是一个用比值定义的物理量，与这两个相比的项没有关系，而是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量.电动势大，移送的电荷量不一定多.故选B、C.例例1(多选)关于电动势E的说法中正确的是A.电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量 q的大小成反比B.电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C.电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D.电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一 定越多答案解析第16页/共31页例例2一节干电池的电动势为1.5 V，这表示A.电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多D.将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功 答案解析第17页/共31页二、公式E 的理解和应用1.公式E 是电动势的定义式，是比值法定义的物理量，E的大小与W、q无关.2.由公式E 变形可知WqE，因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量，就可以计算非静电力做功的大小，即把其他形式的能转化为电能的多少.第19页/共31页例例3由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电.电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？答案解析9 V串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和故可得出：串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.第20页/共31页由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C电荷，有 3 J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，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.WEq36 J18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.例例4将电动势为3 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；答案解析18 J第21页/共31页(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；答案解析14.4 JW1U1q2.46 J14.4 J，外电路中共有14.4 J的电能转化为其他形式的能.第22页/共31页(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.答案解析3.6 JW2WW13.6 J，内电路中有3.6 J电能转化为其他形式的能.第23页/共31页总结提升总结提升电动势E 和电压U 的区别电动势E 是电动势的计算式，其中W为非静电力做的功；电压U 为电压的计算式，其中W为静电力做的功.两者的单位虽然相同，但表示的意义不同；电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质；电压就是电势差，即电路(电场)中两点电势的差值，反映电场能的性质.第24页/共31页达标检测3第25页/共31页1.(多选)下列说法中，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.在电源外部电路中，负电荷靠静电力由电源的负极流向正极C.在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在干电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能 答案1234第26页/共31页2.关于电源电动势，以下说法正确的是A.1号干电池比5号干电池大，所以1号干电池的电动势大B.由电动势E 可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大C.由电动势E 可知E跟q成反比，电路中移送的电荷量越多，电动势越小D.电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关 答案解析1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内阻不相同，故A错误；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，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.1234第27页/共31页3.如图4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1.2 V，这表示答案A.电源把1.2 J其他形式能转化为电能时电路中需通过 1 C的电荷量B.电源在单位时间内可以把1.2 J其他形式能转化为电能C.该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少D.该电源与电动势为1.5 V的干电池相比，通过1 C电荷量时转化的电能多图41234第28页/共31页4.一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V答案解析1234第29页/共31页本课结束第30页/共31页谢谢大家观赏！谢谢大家观赏！第31页/共31页