高中物理（人教版）選修3-1 第2章 第2節(jié)　電動勢

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歡迎進入物理課堂 第二節(jié)電動勢 課標定位學習目標 1 知道電源是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 2 了解電路中自由電荷定向移動過程中 靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 3 了解電源電動勢的基本含義 知道它的定義式 4 理解電源內(nèi)電阻 重點難點 電動勢的理解 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第二節(jié)電動勢 課前自主學案 課前自主學案 一 電源1 定義電源是通過 做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為 的裝置 2 作用電源有正 負兩個極 兩極間有一定的電壓 將一段導體 或一段電路 接到電源兩極間 在導體 或一段電路 兩端就有了一定的電壓 可見電源能在導體 或電路 兩端保持一定的電壓 非靜電力 電能 3 非靜電力 1 定義 電源內(nèi)部存在著從低電勢處指向高電勢處的某種力 2 作用 驅(qū)使正電荷逆著靜電力方向從 極流向 極 3 來源 干電池 蓄電池等電池中 非靜電力是化學作用 發(fā)電機中非靜電力的作用是電磁作用 二 電動勢1 物理意義 表征電源把 能轉(zhuǎn)化為 本領(lǐng)的物理量 電源負 正 其他形式 電能 2 定義 電動勢指在電源內(nèi)部 非靜電力把正電荷由 極移送到 極 非靜電力所做的功W與 的比值 用E表示 即E 單位是 負 正 q 伏特 思考感悟1 對于不同型號的干電池 其電動勢都是1 5V 這說明了什么問題 提示 電源電動勢是電源的屬性 大小取決于非靜電力的性質(zhì) 與電源的大小無關(guān) 3 大小的決定因素 由電源中 特性決定 跟電源的體積無關(guān) 跟內(nèi)外電路也無關(guān) 三 內(nèi)阻電源內(nèi)部也是由導體組成的 所以也有電阻 這個電阻叫電源的 思考感悟2 干電池用久了 其電動勢 內(nèi)阻是否變化 提示 電動勢不變 內(nèi)阻變大 非靜電力 內(nèi)阻 核心要點突破 一 對非靜電力做功的理解1 模型類比如圖2 2 1所示 水池A B的水面有一定的高度差 若在A B之間用一細管連起來 則水在重力的作用下定向運動 從水池A運動到水池B A B之間的高度差很快消失 在這種情況下 水管中只可能有一個瞬時水流 但若在水池A B間連一臺抽水機 將水池B中的水抽到水池A中 保持A B之間的高度差 從而在水管中就有源源不斷的水流了 圖2 2 1 如圖2 2 2所示 電源在電路中的作用相當于抽水機的作用 它能不斷地將流到負極的正電荷 在電源內(nèi)部通過非靜電力的作用再搬運到正極上 從而保持正負極有穩(wěn)定的電勢差 維持電路中有持續(xù)的電流 圖2 2 2 2 能量轉(zhuǎn)化比較當水由水池A流向水池B時重力做正功 減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 在電源外部 電場力對正電荷做正功 減少的電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 當抽水機將B中的水抽到A的過程中 要克服水的重力勢能做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的勢能 在電源內(nèi)部 要靠非靜電力作用于正電荷克服電場力做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢能 特別提醒 非靜電力做功把正電荷從負極搬運到正極增加正電荷的電勢能 也可以理解為非靜電力做功把負電荷從正極搬運到負極增加了負電荷的電勢能 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 關(guān)于電源的說法正確的是 A 電源外部存在著由正極指向負極的電場 內(nèi)部存在著由負極指向正極的電場B 在電源外部電路中 負電荷靠電場力由電源的負極流向正極C 在電源內(nèi)部電路中 正電荷靠非靜電力由電源的負極流向正極D 在電池中 靠化學作用使化學能轉(zhuǎn)化為電勢能 解析 選BCD 無論電源內(nèi)部還是外部電場都是由正極指向負極 故A錯 在外部電路中 負電荷靠電場力由負極流向正極 而內(nèi)部電路中 正電荷由負極流向正極 因電場力與移動方向相反 故必有非靜電力作用在電荷上才能使其由負極流向正極 在電池中 靠化學作用使化學能轉(zhuǎn)化為電勢能 故B C D正確 二 對電動勢概念的理解1 概念理解 1 電源的種類不同 電源提供的非靜電力性質(zhì)不同 一般有化學力 磁場力 洛倫茲力 渦旋電場力等 2 不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)是不同的 電動勢在數(shù)值上等于非靜電力將1C正電荷在電源內(nèi)從負極搬運到正極所做的功 也就是1C的正電荷所增加的電勢能 單位為伏特 V 2 電動勢與電勢差的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒 電動勢和電勢差雖然單位相同 定義式類似 但二者有本質(zhì)的區(qū)別 電勢差反映電場力做功 將電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 而電動勢反映非靜電力做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 能的轉(zhuǎn)化方向不同 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 下列說法中正確的是 A 電源的電動勢實質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B 電源的電動勢在數(shù)值上等于兩極間的電壓C 電源的電動勢與電壓的單位相同 但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D 電動勢越大 電源兩極間的電壓一定越高 解析 選C 電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量 而電壓是電場中兩點間的電勢差 電動勢與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別 所以A選項錯 C選項對 當電源開路時 兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢 但在閉合電路中 電源兩極間的電壓 路端電壓 隨外電阻的增大而增大 隨外電阻的減小而減小 當電源短路時 R外 0 這時路端電壓為零 所以B D選項錯 課堂互動講練 關(guān)于電動勢下列說法中正確的是 A 在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到正極 非靜電力做功 電能增加B 對于給定的電源 移動正電荷非靜電力做功越多 電動勢就越大C 電動勢越大 說明非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極移送單位電荷量做的功越多D 電動勢越大 說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極移送到正極的電荷量越多 思路點撥 在電源內(nèi)部 通過非靜電力做功 把正電荷從負極移到正極 電荷的電勢能增加 電動勢代表了非靜電力做功的本領(lǐng) 它等于非靜電力將單位正電荷從負極移到正極所做的功 精講精析 電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置 是通過電源內(nèi)部的非靜電力做功來完成的 所以非靜電力做功 電能就增加 因此A正確 電源電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量 電動勢在數(shù)值上等于移送單位電荷量的電荷所做的功 不能說電動勢越大 非靜電力做功越多 也不能說電動勢越大 移送的電荷量越多 所以C正確 B D錯誤 答案 AC 名師歸納 1 電源的電動勢指電源中非靜電力做功本領(lǐng)的大小 即移送單位電荷非靜電力所做功的多少 而電源向外提供的電能與電源的工作狀態(tài)及通電時間有關(guān) 2 電源的電動勢是電源本身的性質(zhì) 與外電路工作情況無關(guān) 變式訓練1關(guān)于電動勢E 下列說法中正確的是 A 電動勢E的大小 與非靜電力做功W的大小成正比 與移送電荷量q的大小成反比B 電動勢E是由電源本身決定的 跟電源的體積和外電路均無關(guān)C 電動勢E的單位與電勢 電勢差的單位都是伏特 故三者本質(zhì)上一樣D 電動勢E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量答案 BD 有一電池 當移動3C電荷時非靜電力做功是18J 該蓄電池的電動勢是多少 給一燈泡供電 供電電流是0 3A供電10min 非靜電力做功是多少 答案 6V1 08 103J 名師歸納 非靜電力只在電源內(nèi)部對電荷做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 但靜電力在整個閉合電路上都要做功 將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 且非靜電力做的功與靜電力做的功相等 變式訓練2由于摩托車等燃油放出的尾氣對環(huán)境有一定的影響 所以電動自行車已是許多家庭的首選 已知電動自行車的電源是18組蓄電池 當正常行駛時 電路中電流為5A 在10min內(nèi)電源做功1 08 106J 則每組蓄電池的電動勢為多少 答案 2V 知能優(yōu)化訓練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點此進入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全