2电源电动势.ppt

1、电源电动势,回顾：,1、要使导体中形成电流，必须满足哪些条件？ （1）导体内必须存在自由电荷 （2）导体两端必须存在电压 2、要使电路中形成持续、稳定的电流，必须满足哪些条件？ （1）电路必须闭合 （2）电路中必须存在电源,回顾：,3、电源在电路中的作用是什么？ 电源在电路中的作用：及时地把从电源负极经过导线流到电源正极的自由电子通过电源内部搬运回电源负极，使电源正、负极上的电荷保持一定，使导线两端的电压维持不变， 从而使电路中有持续的，稳定不变的电流流过。,这节课，我们继续来探究电源在电路中的作用：,1、导线内部有电场吗？ 导线内部的电场是什么电场？ 导线内部的恒定电场场强方向向哪里？,2、

2、电源内部有电场吗？ 电源内部的电场是什么电场？ 电源内部的恒定电场场强方向 向哪里？,如图所示的电源，左边为电源正极，右边为电源负极，若在电源两极间接上导线，试讨论下列问题：,3、导线中有电流流过吗？ 导线中的电流方向向哪里？,4、电源内部有电流流过吗？ 电源内部的电流方向向哪里？,5、假设电流是由正电荷的定向移动而形成的，且规定电流方向与正电荷定向移动 方向相同，则导线中正电荷是 怎样移动的？ 电源内部正电荷又是怎样 移动的？,6、正电荷在导线中移动时， 电场力是动力还是阻力？ 电场力对正电荷做正功还是做负功？ 正电荷的电势能是增加还是减小？ 你知道电势能转化成了什么能吗？,7、正电荷在电源

3、内部移动时， 电场力是动力还是阻力？ 电场力对正电荷做正功还是做负功？ 正电荷的电势能是增加还是减小？ 你知道是什么能转化成了电势能吗？,8、在电源内部，电源靠什么力来克服电场力做功，并将其它形式的转化为电势能而把正电荷从电源的负极搬到正极的？,11、从能量转化的角度看，电源的作用是什么？,9、电池中的非电场力是什么？ 电池工作时，化学作用克服电场力做功，将什么能转化为什么能？,10、电动机中的非电场力是什么？ 电动机工作时，电磁作用克服电场 力做功，将什么能转化为什么能？,12、不同的电源，非静电力做功的本领相同吗？ 或者说不同的电源，电源转化能量的本领相同吗？,不同！有的电源，将一定电量的

4、正电荷从电源负极搬到正极，非电场力做的功多，电源将其它形式的能转化而成的电势能也多，如：蓄电池将1C的正电荷从电源负极搬到正极，非电场力要做功2J，电源要将2J的其它形式的能转化为2J的电势能。但有的电源，将同样电量的正电荷从电源负极搬到正极，非电场力做的功小，电源将其它形式的能转化而成的电势能也小，如：干电池将1C的正电荷从电源负极搬到正极，非电场力只要做功1.5J，电源只要将1.5J的其它形式的能转化为1.5J的电势能。,指出：将相同电量的正电荷从电源负极移到正极，非电场力做的功越多，我们就说非电场力做功的本领越强，当然，将相同电量的正电荷从电源负极移到正极，非电场力做的功越多，电源将其它

5、形式的能转化而成的电势能就越多，我们也可以说电源转化能量的本领越强。如：蓄电池与干电池相比，蓄电池中非电场力做功的本领强，蓄电池转化能量的本领强。,实际上，非电场力做功的本领或者电源转化能量的本领我们可以用非电场力将电量为q的正电荷从电源负极移到正极的过程中非电场力做的功W非与移动电荷电量q的比值来表示，W非/q越大，表示将相同电量的正电荷从电源负极移到正极非电场力做的功越多，电源将其它形式的能转化而成的电势能也越多，我们就说非电场力做功的本领越强或者说电源转化能量的本领越强，物理学上把这个比值叫做电源的电动势。,一、电动势,1、定义：非电场力将电量为q的正电荷从电源负极移到正极的过程中非电场

6、力做的功W非与移动电荷电量q的比值叫做电源的电动势。,2、定义式：,3、单位：伏特（ V ） 1V=1J/C,4、物理意义：反映了电源将其他形式的能转化为电能本领的大小或者说反映了电源内部非电场力做功本领的大小。,非,对电动势的理解：,电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟电源是否接入外电路无关。,电动势是标量，但习惯上给电动势规定方向，规定电动势的方向与电源内部的电流方向相同，即由电源负极指向正极。,E=W非/q是电动势的定义式，E只与电源本身的结构（如：电池的正、负极村料,及电解液的化学性质）有关，跟W非及q无关。,由E=W非/q可知，当q=1C时，E=W非，它的含义是：

7、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 由于，非电场力做了多少功，就有多少其它形式的能转化为电势能，因此，电动势在数值上也可以说等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极电源所转化的能量 。 如：干电池的电动势为1.5V，表示干电池将1C的正电荷从电源负极搬到正极，非电场力要做功1.5J，电源要将1.5J的其它形式的能转化为1.5J的电势能。 再如：蓄电池的电动势为2V，表示蓄电池将1C的正电荷从电源负极搬到正极，非电场力要做功2J，电源要将2J的其它形式的能转化为2J的电势能。,电源电动势可以直接用伏特表进行测量： 把伏特表直接接在电源的两极上

8、所测出的电压就是电源的电动势。,电源电动势等于电源还没有接入电路时电源两极间的电压。,讨论：电源接入电路以后，电源两极间的电压还等于电源电动势吗？,试验探究： 如图所示的电源，B为正极，A为负极。,（1）、先在电源还没有接入电路时，直接把一个伏特表接到电源两极上，测定电源电动势为E=1.5V。,V,V,E,P,A,B,+,-,（2）、再在电源两极间用导线连接一个滑动变阻器，此时，电源、导线、滑动变阻器便构成了一个闭合电路，其中，电源外部的电路（由导线、变阻器组成）叫外电路。电源内部的电路叫内电路。由于电路闭合，故电路中有电流流过，外电路中的电流方向是：自正极至负极。内电路中电流的方向是：自负极

9、至正极。,（3）、然后在外电路两端并联一个伏特表V，以测量外电路两端的电压（外电压）U，在内电路两端并联一个伏特表V/,以测量内电路两端的电压（内电压）u/，注意：V与V/的正负接线柱不能接错。,-,+,+,-,E= U + U,电源接入电路时，电源电动势等于内、外电压之和,（4）、移动变阻器，改变外压U和内压U/、将各组数据记入下方表格，并求出内、外电压之和：,从表格中的数据来看可以发现什么规律？,二：电源,能够把其他形式的能转化为电能的装置叫,2、作用：,1、定义：,在电路中保持持续的电流,使导体两端保持一定的电压，,归纳总结,将其它形式的能转化为电能，供电路使用。,3、生活中的电源（电池

10、）,4、影响电源的三个参数,内阻:电源内部是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，用r表示，它是电源内部导体对电流的阻碍作用,与导体的体积和形状有关.,电动势:电动势E=W非/q是用比值法定义的物理量，它由电源中非静电力的特性决定的，是电源本身的属性，取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质,与移送的电荷量和非静电力所做的功无关，跟电源的体积、是否接入外电路亦无关。,容量：,电池的容量指,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（mA h）做单位，容量为15A.h的干电池，若以1.5A的电流给用电器供电，大约能工作10h。,A. 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力

11、做正功，电势能增加 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,例1、关于电动势，下列说法正确的是（ ）,AC,巩固提高,A、电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能 B、 蓄电池未接入电路时两极间的电压为2V C、 蓄电池在1s内将2J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节干电池（电动势为1.5V）强。,例2、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ）,ABD,电子点火器用的是新1号干电池，袖珍收音机用的是7号干电池，新1号干电池和7号干电池的电动势是否相同？内阻是否相同？,例3、,手电筒中的干电池给小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10S内，一节干电池中有多少化学能转化为电能？,例4、,q=It=0.3X10=3C W非=qE=3X1.5=4.5J,如果E