《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)課件 新人教版選修3-1.ppt（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié)電動(dòng)勢(shì),【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.知道電源是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置.2.了解電路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(dòng)勢(shì)的基本含義,知道它的定義式,了解電源的內(nèi)阻.,基礎(chǔ)知識(shí),核心要點(diǎn),學(xué)習(xí)效果,核心素養(yǎng),基礎(chǔ)知識(shí) 探究,教材探究,知識(shí)點(diǎn)一,電源的作用,【問題導(dǎo)學(xué)】,(1)如圖1,水池A,B的水面有一定的高度差,若在A,B之間用一細(xì)管連起來,則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng),A,B之間的高度差很快消失.在這種情況下,水管中只有一個(gè)短暫水流.怎樣才能保持A,B之間的高度差,在A,B之間形成持續(xù)的水流呢?,答案:(1)需要加一個(gè)抽水機(jī),把水池B中的水抽到水池A中.,(2)如圖2所

2、示,電源在電路中的作用相當(dāng)于抽水機(jī)的作用,它能不斷地將流到負(fù)極的正電荷搬運(yùn)到正極,從而保持正、負(fù)極有穩(wěn)定的電勢(shì)差,維持電路中有持續(xù)的電流.電源是通過什么力做功實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的?,答案:(2)通過非靜電力做功.,(3)對(duì)比上述抽水過程和電荷在電路中的運(yùn)動(dòng),分析它們的能量轉(zhuǎn)化情況.,答案:(3)當(dāng)水由A池流向B池時(shí)重力做正功,減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;在電源外部,靜電力對(duì)正電荷做正功,減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;當(dāng)抽水機(jī)將B中的水抽到A的過程中,要克服水的重力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能;在電源內(nèi)部,要靠非靜電力作用于正電荷克服靜電力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢(shì)能.,【

3、知識(shí)梳理】,1.非靜電力的作用:把正電荷由 搬運(yùn)到 ,同時(shí)在該過程中非靜電力做功,將 能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能. 2.非靜電力的實(shí)質(zhì):在電池中是指 ,在發(fā)電機(jī)中是指 . 3.電源 (1)概念:通過非靜電力做功把 轉(zhuǎn)化為 的裝置. (2)能量轉(zhuǎn)化:在電源內(nèi)部,非靜電力做正功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為 ,在電源外部, 做正功,電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.,負(fù)極,正極,其他形式的,化學(xué)作用,電磁作用,其他形式的能,電勢(shì)能,電能,靜電力,知識(shí)點(diǎn)二,電源的參數(shù)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻與容量,【問題導(dǎo)學(xué)】,日常生活中經(jīng)常接觸到各種各樣的電源,如圖所示的干電池、手機(jī)電池,它們有的標(biāo)有“1.5 V”字樣,有的標(biāo)有“3.7 V”字樣. 如果

4、把1 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極,電荷的電勢(shì)能增加了多少?非靜電力做了多少功?如果把1 C的正電荷從3.7 V的手機(jī)電池的負(fù)極移到正極呢?哪個(gè)電池做功本領(lǐng)大?,答案:從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極,電勢(shì)能增加了1.5 J,非靜電力做功1.5 J;從3.7 V手機(jī)電池的負(fù)極移到正極,電勢(shì)能增加了3.7 J,非靜電力做功3.7 J.3.7 V手機(jī)電池做功本領(lǐng)大.,1.電動(dòng)勢(shì) (1)概念:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極所做的功W與 . 的比值. (2)大小:在數(shù)值上等于非靜電力把 的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功.即E= .單位:伏特(V). (3)物理意義

5、:反映電源 做功本領(lǐng)大小的物理量. (4)大小的決定因素:由電源中 的特性決定,跟電源的體積無 關(guān),跟 也無關(guān).,被,【知識(shí)梳理】,移送電荷q,1 C,非靜電力,非靜電力,外電路,2.內(nèi)阻:電源 導(dǎo)體的電阻. 3.容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量,其單位是Ah或mAh.,內(nèi)部,思考判斷,1.在電源內(nèi)部,電荷移動(dòng)過程中,靜電力做負(fù)功,非靜電力做正功,電荷電勢(shì)能增加.( ) 2.在電源內(nèi)部,正電荷能從負(fù)極流到正極,是因?yàn)殡娫磧?nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力.( ) 3.電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比,跟通過的電荷量成反比. ( ) 4.電動(dòng)勢(shì)的單位跟電壓的單位一致,所以電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極

6、間的電壓. ( ) 5.E= 只是電動(dòng)勢(shì)的定義式而非決定式,電動(dòng)勢(shì)的大小由電源內(nèi)非靜電力的特性決定.( ),核心要點(diǎn) 突破,要點(diǎn)一,電源工作原理的理解,1.電源是搬運(yùn)電荷裝置 (1)如圖所示,在電源外部,在靜電力作用下,正電荷從正極流到負(fù)極;在電源內(nèi)部,非靜電力又將正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到 正極,這樣電路中有持續(xù)的電流.,(2)在電源內(nèi)部非靜電力作用下,正極持續(xù)聚集正電荷,電勢(shì)較高,所以電源使正、負(fù)極保持有穩(wěn)定的電勢(shì)差. 2.電源是能量轉(zhuǎn)化的裝置 (1)在電源外部,靜電力對(duì)正電荷做正功,減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能; (2)在電源內(nèi)部,要靠非靜電力作用于正電荷克服靜電力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電

7、荷的電勢(shì)能.,狀元心得,在電池中,非靜電力是化學(xué)作用,它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能;在發(fā)電機(jī)中,非靜電力是電磁作用,它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能.,【例1】 (2018黑龍江齊齊哈爾八中高二測(cè)試)以下說法中正確的是() A.在外電路和電源內(nèi)部,正電荷都受靜電力作用,所以能不斷地定向移動(dòng)形成電流 B.靜電力與非靜電力都可以使電荷移動(dòng),所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢(shì)能減少 C.在電源內(nèi)部,正電荷能從負(fù)極到達(dá)正極是因?yàn)殡娫磧?nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力 D.靜電力移動(dòng)電荷做功,電勢(shì)能減小;非靜電力移動(dòng)電荷做功,電勢(shì)能增加,思路探究 (1)在閉合電路中,電源內(nèi)部,是什么力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能? (2)在電

8、源外部,是什么力做功,將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能? 答案:(1)電源內(nèi)部,非靜電力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;(2)在電源外部靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. 解析:在電源內(nèi)部和外部都存在著由正極指向負(fù)極的電場(chǎng),在電源外部,正電荷受靜電力作用,能不斷地定向移動(dòng)形成電流,此過程靜電力做正功使電荷的電勢(shì)能減少,在電源內(nèi)部,正電荷受靜電力方向與移動(dòng)方向相反,靜電力不能使正電荷定向移動(dòng),而非靜電力使正電荷由負(fù)極移動(dòng)到正極,克服靜電力做功,使電荷的電勢(shì)能增加,故選項(xiàng)D正確. 答案:D,誤區(qū)警示,靜電力與非靜電力做功的區(qū)別 (1)非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功,但靜電力在整個(gè)閉合電路上都要做功. (

9、2)非靜電力對(duì)電荷做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;靜電力對(duì)電荷做功,將電能轉(zhuǎn)化其他形式的能.在整個(gè)電路上,非靜電力做的功與靜電力做的功相等.,【針對(duì)訓(xùn)練1】 (2018甘肅白銀一中高二檢測(cè))(多選)關(guān)于電源,下列說法中正確的是( ) A.電源可將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 B.在電源內(nèi)部,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 C.在電源內(nèi)部,電源依靠庫(kù)侖力搬運(yùn)電荷 D.電源就是產(chǎn)生電荷的裝置,AB,解析:電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,選項(xiàng)A正確;在電源內(nèi)部依靠非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;電源能夠不斷移動(dòng)電荷,不能產(chǎn)生電荷,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,要點(diǎn)二,對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解,1.概念理解

10、(1)不同電源的電動(dòng)勢(shì)不同 對(duì)于不同電源,電動(dòng)勢(shì)越大,表示將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大,其實(shí)質(zhì)是非靜電力做功的本領(lǐng)越大,即把相同數(shù)量的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極過程中,非靜電力做功就越多. (2)電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量,但為研究問題的方便,常認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)有方向,規(guī)定其方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電流的方向,即在電源內(nèi)部由電源負(fù)極指向正極.,2.電動(dòng)勢(shì)和電壓的區(qū)別與聯(lián)系,狀元心得,1)E= 是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式,E的大小與W和q無關(guān),是由電源自身的性質(zhì)決定的. 2)電動(dòng)勢(shì)的大小等于在電源的內(nèi)部從負(fù)極到正極移送單位正電荷非靜電力做功的數(shù)值.一定要注意必須是“單位正電荷”,而不是“任意電荷”.,【例2】

11、(2018福建三明一中高二測(cè)試改編)鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2 V,一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,將鉛蓄電池和干電池分別接入電路,兩個(gè)電路中的電流分別為0.1 A和0.2 A. (1)鉛蓄電池接入電路工作40 s,電源所消耗的化學(xué)能為多少? (2)干電池接入電路工作20 s,電源所消耗的化學(xué)能為多少? (3)哪一個(gè)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大?,思維導(dǎo)圖,解析:(1)對(duì)于鉛蓄電池所在電路,40 s時(shí)間內(nèi)通過的電荷量q1=I1t1=4 C;鉛蓄電池消耗的化學(xué)能W1=q1E1=8 J. (2)對(duì)于干電池所在電路,20 s時(shí)間內(nèi)通過的電荷量q2=I2t2=4 C. 干電池消耗的化學(xué)能W2=q2E2=6

12、J. (3)因?yàn)镋1E2,故鉛蓄電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大.電動(dòng)勢(shì)表征電源的轉(zhuǎn)化本領(lǐng). 答案:(1)8 J(2)6 J(3)鉛蓄電池,方法總結(jié),電源消耗其他形式的能的計(jì)算 電動(dòng)勢(shì)只是表征電源的轉(zhuǎn)化本領(lǐng),電源消耗其他形式的能的多少還與電流、工作時(shí)間有關(guān),計(jì)算時(shí)可用W=qE或W=EIt.,【針對(duì)訓(xùn)練2】 下列有關(guān)電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是( ) A.電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比,跟通過的電荷量成反比 B.電動(dòng)勢(shì)的單位跟電壓的單位一致,所以電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓 C.非靜電力做功越多,電動(dòng)勢(shì)就越大 D.E= 只是電動(dòng)勢(shì)的定義式而非決定式,電動(dòng)勢(shì)的大小由電源內(nèi)非靜電力的特性決定,D,【針

13、對(duì)訓(xùn)練3】 (2018江西撫州東鄉(xiāng)縣一中高二測(cè)試)將電動(dòng)勢(shì)為3 V的電源接入電路中,測(cè)得電源兩極間的電壓為2.4 V,當(dāng)電路中有6 C的電荷流過時(shí),求: (1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;,解析:(1)W=Eq=36 J=18 J,電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能. 答案:(1)18 J,(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能; (3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.,解析:(2)W1=U1q=2.46 J=14.4 J,外電路中共有14.4 J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. (3)W2=W-W1=3.6 J,內(nèi)電路中有3.6 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. 答案:(2)14.4

14、J(3)3.6 J,學(xué)習(xí)效果 檢測(cè),1.一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,這表示( ) A.電池中每通過1 C的電荷量,該電池能將1.5 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電勢(shì)能 B.該電池接入電路工作時(shí),電池兩極間的電壓恒為1.5 V C.該電池存儲(chǔ)的電能一定比電動(dòng)勢(shì)為1.2 V的電池存儲(chǔ)的電能多 D.將1 C的電子由該電池負(fù)極移送到正極的過程中,非靜電力做了1.5 J的功,A,解析:電動(dòng)勢(shì)大小表示電池中每通過1 C的電荷量,電池將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的大小,并非表示電池內(nèi)部?jī)?chǔ)存的能量大小,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)大小等于電池接入電路前兩極之間的電壓大小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,表示電池內(nèi)部

15、非靜電力將1 C的電子由電源正極移送到負(fù)極過程中所做功的大小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,2.(多選)關(guān)于電源的作用,下列說法中正確的是( ) A.在電源內(nèi)部把電子從負(fù)極搬運(yùn)到正極 B.在電源內(nèi)部把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極 C.把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 D.把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,BD,解析:在電源內(nèi)部是非靜電力驅(qū)使電子從正極流向負(fù)極做正功,靜電力做負(fù)功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;從能量守恒的角度看,電源內(nèi)部把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.,3.(2018遼寧葫蘆島高級(jí)中學(xué)高二月考)一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5 A的電流向外輸電,在1 min內(nèi)將180 J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為( ) A.6 V

16、 B.360 V C.120 V D.12 V,A,4.由六節(jié)干電池(每節(jié)的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V)串聯(lián)組成的電池組,對(duì)一電阻供電.電路中的電流為2 A,在10 s內(nèi)電源做功為180 J,則電池組的電動(dòng)勢(shì)為多少?從計(jì)算結(jié)果中你能得到什么啟示?,答案:9 V串聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢(shì)等于各電池的電動(dòng)勢(shì)之和,核心素養(yǎng) 提升,(教師備用),【錯(cuò)例分析】電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的比較 (2018吉林延邊一中高二月考)有關(guān)電壓與電動(dòng)勢(shì)的說法中正確的是() A.電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特,所以電動(dòng)勢(shì)與電壓是同一物理量的不同叫法 B.電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓 C.電動(dòng)勢(shì)公式E= 中的W與電壓U= 中的W是一樣的,都是靜電力做的功 D.電動(dòng)勢(shì)與電壓從能量轉(zhuǎn)化的角度來說有本質(zhì)的區(qū)別,學(xué)長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)分享,答案:D,【科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境】,光伏發(fā)電 光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù).主要由太陽(yáng)電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構(gòu)成.太陽(yáng)能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置.,太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、相對(duì)的廣泛性、確實(shí)的長(zhǎng)壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位.,