浙江省永嘉縣楠江中學(xué)高中物理 電動(dòng)勢學(xué)案 新人教版選修31(1).doc

浙江省永嘉縣楠江中學(xué)高中物理 電動(dòng)勢學(xué)案 新人教版選修3-13知道電源內(nèi)阻、容量?！緦W(xué)法指導(dǎo)】1 用等效法分析電路中正電荷的定向移動(dòng)；2用比值法定義電動(dòng)勢；3應(yīng)用類比的方法理解電動(dòng)勢的物理意義。【知識鏈接】1.電場力做功與電勢能的變化的關(guān)系：電場力做正功，電勢能 ；電場力做負(fù)功，電勢能 。 2在電場中，正電荷由低電勢處向高電勢處運(yùn)動(dòng)，靜電力做 功，或者說正電荷 靜電力做功，此過程要消耗 的能，通過克服靜電力做功轉(zhuǎn)化為電勢能3電場中某兩點(diǎn)間的電勢差u .【課前預(yù)習(xí)】1電源之所以能維持外電路中穩(wěn)定的電流，是因?yàn)樗心芰Π褋淼絖極的正電荷經(jīng)過電源_部不斷地搬運(yùn)到_極2在電源內(nèi)要使正電荷向正極移動(dòng)，就一定要有_力作用于電荷才行在這個(gè)過程中，電源使電荷的電勢能_3在電池中，非靜電力是_，它使_能轉(zhuǎn)化為_能；在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是_，它使_能轉(zhuǎn)化為_能從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電源是通過_力做功把_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置4電動(dòng)勢的定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功w與被移送的電荷量q的比值叫做電源的電動(dòng)勢，即e_，其單位是_電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把_電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功5電動(dòng)勢由電源中_的特性決定，跟電源的體積_，也跟外電路_電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的_.【課內(nèi)探究】在金屬導(dǎo)體中，如果自由電子向右做定向移動(dòng)，這相當(dāng)于正離子向哪個(gè)方向做定向移動(dòng)？ （為了方便，以下按正電荷定向移動(dòng)的說法進(jìn)行討論應(yīng)用等效法）【問題一】對電源的理解1.某電源（正負(fù)極已在圖中標(biāo)出）與一段導(dǎo)線構(gòu)成的電路如圖所示，請你分別畫出導(dǎo)線中電場的方向（請?jiān)趯?dǎo)線中的細(xì)線條上用箭頭畫出）和每個(gè)正電荷所受的靜電力方向如何？標(biāo)出導(dǎo)線中電流的方向？在導(dǎo)線中，靜電力對正電荷做正功還是做負(fù)功？這些正電荷的電勢能是增加還是減少？要維持外電路中由電源 極流向 極的穩(wěn)定的電流，電源要怎樣搬運(yùn)正電荷呢？ 2. 請你在圖中分別畫出電源內(nèi)部電場的方向（請畫出電場線的分布）和正電荷所受的靜電力方向？在電源內(nèi)部，靜電力對正電荷做正功還是做負(fù)功？這些正電荷的電勢能是增加還是減少？要點(diǎn)提煉1在電源外部：（1）正電荷的定向移動(dòng)方向是從 到 ；（2）電流方向是從 到 ；（3）能量轉(zhuǎn)化： 做正功，正電荷的電勢能減少，其他形式的能量 （“增加”或“減少”），即 能轉(zhuǎn)化為 能。2在電源內(nèi)部：（）正電荷的定向移動(dòng)方向是從 到 ；（2）電流方向是從 到 ；（3）能量轉(zhuǎn)化： 力做正功， 力做負(fù)功， 即 能轉(zhuǎn)化為 能。電源的作用：從能量轉(zhuǎn)化的角度看，通過 力做功，把 能轉(zhuǎn)化為 能?！締栴}二】電動(dòng)勢概念將電路中電源的工作特點(diǎn)和抽水機(jī)抽水的工作特點(diǎn)進(jìn)行類比，體會(huì)電源電動(dòng)勢的物理意義。情景一：電源工作情景二：抽水機(jī)抽水圖示功能電源： 力克服 力做功，增加電荷的 能抽水機(jī)： 力克服 力做功，增加水的 能類比不同的電源：把一定數(shù)量的正電荷從負(fù)極移到正極，兩極間的電勢差 （“相同”或“不同”）， 即非靜電力做功的本領(lǐng) （“相同”或“不同”）不同的抽水機(jī)：把一定質(zhì)量的水從低處抽到高處，被舉起的高度 （“相同”或“不同”），即抽水的本領(lǐng) （“相同”或“不同”）不同的電源：使單位正電荷所增加的電勢能 （“相同”或“不同”）。 不同的抽水機(jī)：使單位質(zhì)量的水所增加的重力勢能 （“相同”或“不同”）。要點(diǎn)提煉電動(dòng)勢（1）物理意義：表示電源 本領(lǐng)大小的物理量。（2）大?。涸跀?shù)值上等于非靜電力把1c的 在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的 ，定義式為e= 。（3）單位： （v）（4）大小的決定因素：由電源中 決定，跟電源的 無關(guān)，跟 無關(guān)。（5）常用電池的電動(dòng)勢（閱讀p44“科學(xué)漫步”完成）：干電池 鉛蓄電池 鋰電池 鋅汞電池 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 ，其單位是：ah，mah。針對訓(xùn)練1：鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2v，這表示a.電路中每通過1c的電量，電源把2j的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躡. 蓄電池兩極間的電壓為2vc. 蓄電池在1s內(nèi)將2j的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能d. 蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢為1.5v）強(qiáng)針對訓(xùn)練2：手電筒中的干電池給小燈泡供電時(shí)，電流為0.3a，在某次接通開關(guān)的10s內(nèi)，一節(jié)干電池中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？【問題三】 電動(dòng)勢和電勢差的區(qū)別電動(dòng)勢的定義式為： ，電勢差的定義式為： 某一電源的電動(dòng)勢e=1v表示什么？ 電場中a,b兩點(diǎn)之間的電勢差（電壓）u=1v表示什么？（1）電動(dòng)勢：反映 把 能轉(zhuǎn)化為 能的本領(lǐng)。電動(dòng)勢表征 的性質(zhì)。（2）電勢差：反映 把 能轉(zhuǎn)化為 能的本領(lǐng)。電勢差表征 的性質(zhì)。例1 下列關(guān)于電源的說法中正確的是( )a在外電路和電源內(nèi)部，正電荷都受到靜電力的作用，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能減少c在電源內(nèi)部，正電荷能從負(fù)極移動(dòng)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d靜電力移動(dòng)電荷做功電勢能減少，非靜電力移動(dòng)電荷做功電勢能增加例2關(guān)于電動(dòng)勢，下列說法中正確的是( )a在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極，非靜電力做功，電勢能增加b對于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢就越大c電動(dòng)勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把單位正電荷從負(fù)極向正極移送所做的功越多d電動(dòng)勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極的電荷量越多例2書本p45 第3題1關(guān)于電動(dòng)勢e的下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）a電動(dòng)勢e的單位與電勢、電勢差的單位相同，都是伏特vb干電池和鉛蓄電池的電動(dòng)勢是不同的c電動(dòng)勢e可表示為e=，由此可知電源內(nèi)非靜電力做功越多，電動(dòng)勢越大d電動(dòng)勢較大，表示電源內(nèi)部將其它形式能將電能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大2（多）對電動(dòng)勢的理解，正確的是（ ）a電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1c的正電荷從負(fù)極移到正極所做的功b電動(dòng)勢在數(shù)值上等于靜電力把1c的負(fù)電荷從正極移到負(fù)極所做的功c電動(dòng)勢在數(shù)值上等于靜電力把1c的正電荷從負(fù)極移到正極所做的功d電源電動(dòng)勢越大，則它把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)就越強(qiáng)3關(guān)于電壓與電動(dòng)勢的說法中正確的是()a電壓與電動(dòng)勢的單位都是伏特，所以電動(dòng)勢與電壓是同一物理量的不同叫法b電動(dòng)勢就是電池兩極的電壓c電動(dòng)勢公式e中的w與電壓u中的w是一樣的，都是電場力做的功d電動(dòng)勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量4（多）鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2v，這表示（ ）a電路中每通過1c電量，電源把2j的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躡蓄電池兩極間的電壓為2vc蓄電池能在1s內(nèi)將2j的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能d蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢為15v）的大5（多）下列幾種常見電池有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是（ ）a太陽能電池是將熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 b鉛蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置c光電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 d手搖發(fā)動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能6一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5a的電流向外輸電，在1min內(nèi)將180j的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為（ ）a6v b360v c120v d12v7（多）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(dòng)勢小，內(nèi)阻大，容量小b電源電動(dòng)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c1號干電池比5號干電池的電動(dòng)勢小，容量大d當(dāng)通過同樣的電荷量時(shí)，電動(dòng)勢為2v的蓄電池比1.5v的干電池提供的電能多8（多）如圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號，下列說法正確的是()a該電池的容量為500mahb該電池的電動(dòng)勢為3.6vc該電池在工作1小時(shí)后達(dá)到的電流為500mad若電池以10ma的電流工作，可用50小時(shí)9. 隨著中國電信業(yè)的發(fā)展，國產(chǎn)手機(jī)在手機(jī)市場上已經(jīng)有相當(dāng)大的市場份額，如圖所示的是中國科健股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機(jī)電池外殼上的文字說明，由此可知電池的電動(dòng)勢、待機(jī)狀態(tài)下的平均工作電流分別是()a4.2v14.58mab4.2v700mac3.7v14.58ma d3.7v700ma9由若干節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組，對一電阻供電，電路中的電流為2a，在10s電源做功為180j，則電源的電動(dòng)勢為多大？該電池組由幾節(jié)干電池串聯(lián)組成？10電動(dòng)勢為1.2v的計(jì)算器電池，若在電路中用1.2s時(shí)間移送2c的電量，則（1）電源把多少焦耳的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能？（2）非靜電力做功的功率多大？