2電動勢,第二章恒定電流,學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求 物理觀念：1.知道什么是電源，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. 2.知道電動勢的定義式，并會進(jìn)行簡單計算，了解電源的內(nèi)阻. 科學(xué)探究：收集信息，了解各種型號的電源、電池，知道同一種類的電池電動勢相同，但內(nèi)阻和容量不同.,內(nèi)容索引,重點探究 啟迪思維 探究重點,達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、電源與非靜電力做功 1.非靜電力的作用：把正電荷從 搬運到 ，同時在該過程中非靜電力做功，使電荷的 增加. 2.電源 (1)定義：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， 轉(zhuǎn)化為其他形式的能.,負(fù)極,正極,電勢能,其他形式的能,電勢能,電能,電場力,電能,二、電動勢和內(nèi)阻 1.電動勢 (1)定義：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極_ 與 的比值. (2)定義式：E .單位：_ (3)物理意義：反映電源 做功本領(lǐng)大小的物理量. (4)決定因素：由電源中 決定，跟電源的體積 ，跟外電路 . 2.內(nèi)阻：電源 導(dǎo)體的電阻.,所做的功,W,被移送電荷q,非靜電力,非靜電力的特性,無關(guān),無關(guān),內(nèi)部,伏特(V),即學(xué)即用 判斷下列說法的正誤. (1)在電源內(nèi)部，電荷移動過程中，電場力做負(fù)功，電荷電勢能增加. () (2)所有的電源，均是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置.() (3)電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比.() (4)E 只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小由電源內(nèi)非靜電力的特性決定.(),答案,重點探究,導(dǎo)學(xué)探究 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動，A、B之間的高度差很快消失.在這個過程中，水管中只有一個短暫水流.怎樣才能保持A、B之間穩(wěn)定的高度差，在A、B之間形成持續(xù)的水流呢？ 答案需要加一個抽水機，把水池B中的水抽到水池A中.,答案,一、對非靜電力的理解,2.如圖2所示，電源在電路中的作用相當(dāng)于抽水機的作用，它能不斷地將流到負(fù)極的正電荷搬運到正極，從而保持正、負(fù)極有穩(wěn)定的電勢差，維持電路中有持續(xù)的電流.電源是通過什么力做功實現(xiàn)這個功能的？,答案,圖1 圖2,答案通過非靜電力做功.,3.對比上述抽水過程和電荷在電路中的運動，分析它們的能量轉(zhuǎn)化情況. 答案當(dāng)水由A池流向B池時重力做正功，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(dāng)抽水機將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.,答案,知識深化 1.非靜電力：電源內(nèi)使正、負(fù)電荷分離，并使正電荷聚積到電源正極、負(fù)電荷聚積到電源負(fù)極的非靜電性質(zhì)的作用力，是對除靜電力外能對電荷流動起作用的其他力的統(tǒng)稱. 2.來源 (1)在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能. (2)在發(fā)電機中，非靜電力是電磁作用，它使機械能轉(zhuǎn)化為電勢能. 3.功能關(guān)系：非靜電力總是克服靜電力做功，非靜電力做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程.做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.,例1(多選)下列說法正確的是 A.在外電路和電源內(nèi)部，正電荷都受非靜電力作用，所以能不斷定向移 動形成電流 B.靜電力與非靜電力都可以使電荷移動，所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢 能減少 C.在電源內(nèi)部正電荷能從負(fù)極到正極是電源內(nèi)部非靜電力克服靜電力做 功的結(jié)果 D.靜電力移動電荷做功電勢能減少，非靜電力移動電荷做功電勢能增加,解析,答案,解析在電源外部，電荷受靜電力作用，而在電源內(nèi)部，電荷既受靜電力作用，又受非靜電力作用，故能使電荷不斷定向移動形成電流，選項A錯誤，C正確； 靜電力做功，使電荷電勢能減少，非靜電力做功，使電荷電勢能增加，選項B錯誤，D正確.,例2(多選)電池給燈泡供電與人將球拋出在能量轉(zhuǎn)化方面有相似之處，我們可以將電勢能類比于重力勢能，如圖3所示，下列說法正確的是,解析,答案,圖3,A.可以將電流通過燈泡時電流做功與拋球時人對球做功相類比 B.可以將電池的非靜電力做功與拋球時人對球做功類比 C.可以將電流通過燈泡時電流做功與重力對球做功類比 D.可以將電池的非靜電力做功與重力對球做功類比,解析將電勢能類比重力勢能，電流通過燈泡做功，電勢能減少，可類比重力做功，重力勢能減少.非靜電力做功，電勢能增加，可類比拋球時人對球做功，球重力勢能增加，故B、C正確.,二、對電動勢的理解,導(dǎo)學(xué)探究 日常生活中我們經(jīng)常接觸到各種各樣的電源，如圖4所示的干電池、手機電池，它們有的標(biāo)有“1.5 V”字樣，有的標(biāo)有“3.7 V”字樣.,圖4,如果把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的手機電池的負(fù)極移到正極呢？哪個電池做功本領(lǐng)大？,答案,答案把1 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，電勢能增加了1.5 J，非靜電力做功1.5 J；從3.7 V手機電池的負(fù)極移到正極，電勢能增加了3.7 J，非靜電力做功3.7 J.3.7 V手機電池做功本領(lǐng)大.,知識深化 1.E 是電動勢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，電動勢不同，表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同. 2.電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功. 3.電動勢是標(biāo)量，但為研究問題的方便，常認(rèn)為其有方向，規(guī)定其方向為電源內(nèi)部電流的方向，即在電源內(nèi)部由電源負(fù)極指向正極.,4.常用電池的電動勢,5.容量：電池放電時能輸出的總電荷量，其單位是：Ah或mAh.,例3一節(jié)干電池的電動勢為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)變成電勢能 B.該電池接入電路工作時，電池兩極間的電壓恒為1.5 V C.該電池存儲的電能一定比電動勢為1.2 V的電池存儲的電能多 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,解析,答案,解析電動勢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)化為電勢能本領(lǐng)的大小，并非表示電池內(nèi)部儲存的能量大小，故選項A正確，C錯誤； 電動勢大小等于電池接入電路前兩極之間的電壓大小，故選項B錯誤； 電動勢為1.5 V，表示電池內(nèi)部非靜電力將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，故選項D錯誤.,例4將電動勢為3 V的電源接入電路中，測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，求： (1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能； 答案18 J 解析由電動勢的定義可知，在電源內(nèi)部非靜電力每移送1 C電荷，有3 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.也可認(rèn)為在電源中，非靜電力移送電荷做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；在電路中，靜電力移送電荷做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. WEq36 J18 J，電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.,解析,答案,(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能； 答案14.4 J 解析W1U1q2.46 J14.4 J，外電路中共有14.4 J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. (3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. 答案3.6 J 解析W2WW13.6 J，內(nèi)電路中有3.6 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.,解析,答案,達(dá)標(biāo)檢測,1.(對電源與非靜電力做功的理解)(多選)下列說法中正確的是 A.電源外部存在著由正極指向負(fù)極的電場，內(nèi)部存在著由負(fù)極指向 正極的電場 B.在電源外部電路中，負(fù)電荷靠靜電力由電源的負(fù)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(fù)極流向正極 D.在干電池中，靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能,答案,1,2,3,4,2.(對電動勢的理解)(多選)下列說法中正確的是 A.同一型號干電池，舊電池比新電池的電動勢小，內(nèi)阻大，容量小 B.電源電動勢E與通過電源的電流I的乘積EI表示電源內(nèi)靜電力的功率 C.1號干電池比5號干電池的電動勢小，容量大 D.當(dāng)通過同樣的電荷量時，電動勢為2 V的蓄電池比1.5 V的干電池提 供的電能多,答案,1,2,3,4,解析,1,2,3,4,解析同種型號的舊電池比新電池電動勢略小，內(nèi)阻變大，容量變小，但不同型號的干電池相比較，電動勢相同而容量不同，故A正確，C錯誤； 電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，它等于非靜電力移送單位電荷量所做的功，電源電動勢E與通過電源的電流I的乘積EI表示電源消耗的總功率，故B錯誤，D正確.,3.(對電流和電動勢的理解)(2018山東煙臺市高一下期末)下列說法正確的是 A.由電流I 可知I與q成正比 B.電流有方向，所以電流是矢量 C.電動勢、電壓和電勢差名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同 D.電源的電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把單位正電荷從負(fù)極向 正極移送做功越多,1,2,3,4,答案,4.(公式E 的理解和應(yīng)用)有一鉛蓄電池，在其內(nèi)部將2105 C的電子從正極移到負(fù)極需要3102 s的時間，此過程中非靜電力做功為4105 J，則該鉛蓄電池的電動勢是多少？給一小燈泡供電，供電電流是0.2 A，供電10 min，非靜電力做功是多少？ 答案2 V240 J,1,2,3,4,解析,答案,非靜電力做的功WEqEIt20.26010 J240 J.,