2019-2020学年高中物理第2章恒定电流第2节电动势课件 人教版选修3-1

2019-2020学年高中物理第2章恒定电流第2节电动势课件 人教版选修3-1

第 2 节　电动势 1 ．非静电力的作用：把正电荷由 ___________ 搬运到 ___________ ，同时在该过程中非静电力做功，将 ______________ 能转化为电势能． 课前教材预案 要点一　电源 负极　 正极　 其他形式的　 2 ．非静电力的实质：在电池中是 _____________ ，它使化学能转化为电势能，在发电机中是 _____________ ，它使机械能转化为电势能． 3 ．概念：通过 _____________ 做功把其他形式的能转化为 ____________ 的装置． 化学作用　 电磁作用　 非静电力　 电势能　 1 ． 电动势 (1) 物理意义：反映电源内 _______________ 的本领的大小． (2) 大小：在数值上等于非静电力把 1 C 的 ____________ 在电源内部从负极移送到正极所做的功，即 E ＝ __________. (3) 单位： ___________(V) ． (4) 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． 要点二　电源的重要参数 —— 电动势、内阻 非静电力做功　 正电荷　 伏特　 非静电力　 外电路　 2 ．内阻：电源内部导体的电阻． 3 ．容量：电池放电时能输出的 _____________. 其单位是： A · h ， mA · h. 总电荷量　 1 ． 静电力和非静电力 静电力是静止带电体之间的相互作用力，又称为库仑力．非静电力是指除静电力外能对电荷运动起作用的力． 课堂深度拓展 考点一　对电源的进一步了解 2 ． 电源与电路中的能量转化问题 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，就有多少其他形式的能转化为电能，即 W 非 ＝ qE ；在电路中，电场力做功，电能转化成其他形式的能，电场力移送电荷做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即 W 电 ＝ qU . 静电力与非静电力做功的区别 非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，在整个电路上，非静电力做的功与静电力做的功相等． 【例题 1 】 一节干电池电动势为 1.5 V ，将一个小灯泡接在它的两端时，灯泡两端的电压为 1.2 V ，通过灯泡的电流为 0.1 A ．若用该电池点亮小灯泡 1 min ，问： (1) 电池消耗多少化学能？ (2) 灯泡消耗多少电能？ (3) 电池的内阻消耗多少电能？ 【变式 1 】 关于电源，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．当电池用旧之后，电动势减小，内阻也减小 B ．对同一种电池，体积越大电池容量越小 C ．电源的电动势与外电路无关 D ．电池的电容量表示电池放电时能输出的电能 C 　 解析 电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，当电池用旧之后，电源的电动势基本不发生改变，但是内阻变大，故选项 A 错误；对同一种电池，体积越大电池容量越大，故选项 B 错误；电动势的物理意义表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱，与外电路无关，故选项 C 正确；电池的电容量表示电池放电时能输出的总电荷量，故选项 D 错误． 1 ．在不同电源中，非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同． 2 ．电动势 E 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方向，即由电源负极指向正极． 考点二　对电动势的理解 电动势和电压的区别与联系 【例题 2 】 ( 多选 ) 下列关于电动势的说法正确的是 ( 　　 ) A ．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 B ．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大 C ．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做的功越多 D ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 思维导引： 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，电动势代表了非静电力做功的本领，它等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功． 答案 AC 解析 电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电能就增加，选项 A 正确；电源电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势在数值上等于非静电力移送单位电荷量的电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，选项 C 正确， B 、 D 错误． 【变式 2 】 关于电源的电动势，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．电动势在数值上等于外电路断开时电源两极间的电压 B ．电动势是表征电源把电能转化为其他形式的能的本领大小的物理量 C ．电动势是表征电场力做功多少的物理量 D ．外电路发生变化时，电源两端的电压随之变化，电动势也随之变化 A 　 解析 电动势在数值上等于外电路断开时电源两极间的电压，选项 A 正确；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，也是表征非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极做功多少的物理量，选项 B 、 C 错误；外电路发生变化时，电源两端的电压随之变化，电动势不变，选项 D 错误． 1 ．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于 ( 　　 ) A ．电源的电动势　　 B ．通过电源的电流 C ．路端电压的大小　　 D ．内外电阻之和 解析 电动势反映电源自身在其内部将单位正电荷从负极移到正极的过程中，克服电场力所做的功，表征将其他形式的能转化为电势能的本领，选项 A 正确． 课末随堂演练 A 　 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个小风扇，该小风扇与一小型的太阳能电池板相连接，对其供电．经测量该电池能产生的电动势为 E ＝ 0.6 V ，则关于该电池的描述正确的是 ( 　　 ) A ．单位时间内可把 0.6 J 的太阳能转化为电能 B ．通过 1 C 电荷量该电池能把 0.6 J 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 B 　 解析 电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在 1 s 内转变的电能，选项 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，选项 C 错误；无论该电池是否接入电路，电动势的大小为定值 0.6 V ，选项 D 错误． 3 ． 随着社会的发展，手机逐渐成为人们必不可少的一部分，为了使手机的待机时间更长，某厂家用如图所示标准的电池．由铭牌上的数据可知 ( 　　 ) A ．该电池的电动势为 4.0 V ，待机时的平均电流为 20 mA B ．该电池的电动势为 4.0 V ，待机时的平均电流为 960 mA C ．该电池的电动势为 3.6 V ，待机时的平均电流为 20 mA D ．该电池的电动势为 3.6 V ，待机时的平均电流为 960 mA 答案 C 4 ． 有一铅蓄电池，在其内部将 2×10 － 5 C 的电子从正极移到负极过程中非静电力做功为 4×10 － 5 J ，则该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是 0.2 A ，供电 10 min ，非静电力做功是多少？