第二章恒定电流第2节《电动势》课件

1、. . . 第二章第二章 恒定电流恒定电流第二节第二节 电动势电动势. . . 本节学生将学习到电源的三个重要参数，教学过程中从本节学生将学习到电源的三个重要参数，教学过程中从生活中的电池使用进行拓展学习，同时结合上一章静电场生活中的电池使用进行拓展学习，同时结合上一章静电场的学习，从能量角度对电动势进行定义，使学生能体会到的学习，从能量角度对电动势进行定义，使学生能体会到比值定义的应用。学习过程中，静电场的电势能和电场力比值定义的应用。学习过程中，静电场的电势能和电场力做功，可能让学生觉得知识有些凌乱。教学中搭配适当的做功，可能让学生觉得知识有些凌乱。教学中搭配适当的动画演示，加强学生的感官

2、认识，引导学生分析，学生主动画演示，加强学生的感官认识，引导学生分析，学生主动思考，掌握电动势的基本描述。动思考，掌握电动势的基本描述。. . . 1.1.知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。没有接入电路时两极间的电压。2.2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。从能量转化的角度理解电动势的物理意义。3.3.理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。重点：理解电动势的概念。重点：理解电动势的概念。难点：理解电动势的概念及能量关系的转换。难点：理解电动势的概念及能量

3、关系的转换。. . . 干电池有干电池有 1.5 V 标志标志,锌汞电池有锌汞电池有 3.0 V 标志标志 ,铅铅蓄电池有蓄电池有 12 V 标志。这些标志表示一个什么共同标志。这些标志表示一个什么共同的物理量？它是电压吗？的物理量？它是电压吗？干电池干电池 1.5 V微型电池微型电池 3 V蓄电池蓄电池 12 V. . . 电源是把其他形式的能转化为电能的装置。作用：使导体（电源是把其他形式的能转化为电能的装置。作用：使导体（或电路）两端保持一定的电压，在电路中保持持续的电流。或电路）两端保持一定的电压，在电路中保持持续的电流。 水电站的发电机将水的机械能转换为电能，干电池和蓄电水电站的发电

4、机将水的机械能转换为电能，干电池和蓄电池将化学能转换为电能，太阳能电池将太阳能转换为电能。池将化学能转换为电能，太阳能电池将太阳能转换为电能。水电站水电站太阳能发电太阳能发电. . . +-+1.1.电源的内部电场如何？电源的内部电场如何？2.2.如果接入导线，如图所示，如果接入导线，如图所示，正电荷将怎样移动？正电荷将怎样移动？3.3.导线中的电流方向？导线中的电流方向？4.4.电源正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间的电压怎电源正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间的电压怎样变化？电源在这的作用是什么？样变化？电源在这的作用是什么？5.5.电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还

5、是电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？负功？6.6.什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？是什么？. . . http:/ . . 干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静电力相同吗？所起的作用相同吗？电力相同吗？所起的作用相同吗？干电池：干电池：通过通过化学作用化学作用提供非静电力，把化学能转化为电能。提供非静电力，把化学能转化为电能。发电机：发电机：通过通过电磁作用电磁作用提供非静电力，把机械能转化为电能。提供非静电力，把机械能转化为电能。不同的

6、电源静电力虽然不同，但是从能量转化的角度看它们不同的电源静电力虽然不同，但是从能量转化的角度看它们所起的作用是相同的，都是把其它形式的能转化为电势能。所起的作用是相同的，都是把其它形式的能转化为电势能。. . . 1. 电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。的装置。2. 非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。转化为电势能。一、电一、电 源源3. 在不同的电源中

7、，非静电力的作用是不同的，是不同形在不同的电源中，非静电力的作用是不同的，是不同形式的能量转化为电能。式的能量转化为电能。 . . . 例例1. 下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ） 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在着由负极指向正极的电场 B. 在电源的外部负电荷靠静电力由电源的正极流向在电源的外部负电荷靠静电力由电源的正极流向负极负极 C. 在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极向正极 D. 在干电池中是化学能转化为电势能在干电池中是化学能转化为电势能C

8、D. . . 两个人举起同样的重物时做功相同吗？两个人举起同样的重物时做功相同吗？ 当人把重物举过头顶时，重物的重力势能增加，但不当人把重物举过头顶时，重物的重力势能增加，但不同的人把同一重物从地上到举过头顶的过程中人做的功不同的人把同一重物从地上到举过头顶的过程中人做的功不同，重物的重力势能的增量也是不同的。与此类似，在不同，重物的重力势能的增量也是不同的。与此类似，在不同的电源中，非静电力做功的本领也是不同的同的电源中，非静电力做功的本领也是不同的, ,非静电力对非静电力对同样多的电荷做不同的功，电荷的电势能增加得也不同。同样多的电荷做不同的功，电荷的电势能增加得也不同。. . . 通过观

9、察不同的电源的工作，理解能量间的相互转换，通过观察不同的电源的工作，理解能量间的相互转换，得出不同的电源做功得出不同的电源做功“本领本领”大小不同。大小不同。http:/ . . + +- -+A+_B_P- 怎样描述电源把其他形式的能转化为电能本怎样描述电源把其他形式的能转化为电能本领的大小？领的大小？ F FF F假设电源把电量为假设电源把电量为 1 C 的负电荷从正极搬运到负极的负电荷从正极搬运到负极电源电源正极正极负极负极. . . 干电池：电势能增加干电池：电势能增加 1.5 J蓄电池：电势能增加蓄电池：电势能增加 12 J 蓄电池比干电池把其他形式的能转化为电能的本领强。蓄电池比干

10、电池把其他形式的能转化为电能的本领强。 根据电场力做功的条件，电场力做负功，静电力做根据电场力做功的条件，电场力做负功，静电力做功的绝对值等于电势能的增加量。根据能量守恒，非静功的绝对值等于电势能的增加量。根据能量守恒，非静电力做正功，非静电力做的功也等于电势能的增加量。电力做正功，非静电力做的功也等于电势能的增加量。|W静静|=|QU|= EP=W非静电力非静电力1.5 V12 V. . . 1. 定义：电动势在数值上等于非静电力把定义：电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。电源内从负极移送到正极所做的功。2. 定义式：定义式：E = W/

11、q3. 单位：单位： V ； 1 V = 1 J/C4. 物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。大小。5. 电动势有电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无电动势有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。关，也跟外电路无关。6. 电动势是标量。电动势是标量。二、电动势二、电动势. . . 例例2关于电动势，下列说法正确的是关于电动势，下列说法正确的是 （ ） A. 在电源内部把正电荷从负极移到极，非静电力做功，在电源内部把正电荷从负极移到极，非静电力做功，电能增加电能增加 B. 对于给定的电源，移动正电荷，非静

12、电力做功越多，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功越多移送单位电荷量做功越多 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极移送到正极的电荷量越多 AC. . . 电源有三个重要参数电源有三个重要参数: :1. 电动势电动势 E :电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质。液的化学性质。2. 内阻内阻 r :电源内部

13、也是由导体组成，所以也有电阻，这就电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就是电源的内阻。是电源的内阻。大小由电源内部结构决定。大小由电源内部结构决定。3. 容量容量: 电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（Ah）或毫安小时（）或毫安小时（mA h）做单位。）做单位。对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。电源有哪些重要参数？它们的决定因素是什么？电源有哪些重要参数？它们的决定因素是什么？. . . 你能在手机电池上能了解到什么？你能在手机电池上能了解到什么？材料：锂离材料：锂离子电池子电

14、池容量容量:1050 mA.h电动势电动势：3.7 V限制电压：限制电压：4.2 V. . . 电动势电动势E 与电压与电压U 有什么区别？有什么区别？1. 两个公式中两个公式中W 分别表示什么力做功分别表示什么力做功?2. 能量是如何转化的能量是如何转化的?W 表示表示电源外部电源外部电场力电场力做的功做的功其他形式能转化为电势能其他形式能转化为电势能E 反映反映电源电源的特性的特性WEqWUq电势能转化为其他形式能电势能转化为其他形式能U 反映反映电场电场的特性的特性WEqWUqW 表示表示电源内部电源内部非静电力非静电力做的功做的功. . . 在没有接入外电路时，对于理想电压表（内在没有

15、接入外电路时，对于理想电压表（内阻为无穷大），电源两端测量值等于电动势，阻为无穷大），电源两端测量值等于电动势，即即电源两极间的电压等于电源的电动势。电源两极间的电压等于电源的电动势。. . . 例例3铅蓄电池的电动势为铅蓄电池的电动势为 2 V，这表示，这表示 （ ） A. 电路中每通过电路中每通过 1 C 的电量，电源把的电量，电源把 2 J 的化学能的化学能转变为电能转变为电能 B. 未接入电路时，蓄电池两极间的电压为未接入电路时，蓄电池两极间的电压为 2 V C. 蓄电池在蓄电池在 1 s 内将内将 2 J 的化学能转变成电能的化学能转变成电能 D. 蓄电池将化学能转变为电能的本领比一

16、节干电池蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为（电动势为 1.5 V）强）强ABD. . . 生活中的电池生活中的电池太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池. . . 23一、电源一、电源电源是通过非静电力做功电源是通过非静电力做功,把其他形式能转化为电能的装置。把其他形式能转化为电能的装置。二、电动势二、电动势1. 物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。的物理量。2. 定义：非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的定义：非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量

17、的比值。电荷量的比值。公式：公式：E = W/q4. 单位：伏单位：伏 ( V )三、电源的重要参数三、电源的重要参数 1. 电动势电动势 2. 内阻内阻 3. 容量容量. . . 1. 某蓄电池上标有某蓄电池上标有“1.5 Ah ” ，指的是电池的容量。，指的是电池的容量。若接入工作电流为若接入工作电流为 300 mA 的用电器，则该电池能使用的用电器，则该电池能使用电器工作多久？电器工作多久？电池放电时间：电池放电时间：t = 5 h. . . 252. 关于电源，以下说法正确的是关于电源，以下说法正确的是 （ ） A. 1号干电池比号干电池比 5 号干电池大号干电池大 ，所以电动势也大，所以电动势也大 B. 1号干电池比号干电池比 5 号干电池大号干电池大 ，但是电动势相等，但是电动势相等，内电阻相同内电阻相同 C. 电动势的大小随外电路的电阻增大而增大电动势的大小随外电路的电阻增大而增大 D. 电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关体积无关，也跟外电路无关D. . . 263. 关于电动势关于电动势 E ，下列说法中正确