高中物理人教版課件選修3-1 2.2電動(dòng)勢(shì)（數(shù)理化網(wǎng) 為您收集整理）

2電動(dòng)勢(shì)1.知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.了解電源電動(dòng)勢(shì)的基本含義，知道它的定義式。3.理解電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)，能區(qū)分電動(dòng)勢(shì)和電壓。4.理解電源內(nèi)電阻。重點(diǎn)：1.理解電動(dòng)勢(shì)的概念。

2.會(huì)應(yīng)用電動(dòng)勢(shì)的定義式求解相關(guān)問(wèn)題。難點(diǎn)：1.對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功的理解。

2.電動(dòng)勢(shì)概念的理解。一、非靜電力、電源1.非靜電力(1)定義：在電源內(nèi)部存在的一種使正電荷從_______流向_______的力。(2)作用：在電源內(nèi)部_________把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，克服_______做功，增加電荷的_______。2.電源通過(guò)_________做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。低電勢(shì)高電勢(shì)非靜電力靜電力電勢(shì)能非靜電力二、電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和容量1.電動(dòng)勢(shì)(1)物理意義：反映電源_____________本領(lǐng)大小的物理量。(2)定義：電動(dòng)勢(shì)指在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷由___極移送到___極，非靜電力所做的功W與______的比值。(3)公式：______。(4)單位：伏特(V)。(5)大小的決定因素：由電源中_________特性決定，跟電源的體積_____，跟內(nèi)外電路也_____。非靜電力做功負(fù)正電荷q非靜電力無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)2.內(nèi)阻電源內(nèi)部導(dǎo)體的_____。3.容量電池放電時(shí)能輸出的_________，通常以安培小時(shí)或毫安小時(shí)作單位。電阻總電荷量【判一判】(1)在一個(gè)閉合電路中，電源外部存在著由正極指向負(fù)極的電場(chǎng)，內(nèi)部存在著由負(fù)極指向正極的電場(chǎng)。()(2)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。()(3)電動(dòng)勢(shì)與電源的體積、外電路有關(guān)。()(4)同一種電池，體積越大，電池的容量越大，內(nèi)阻也越大。()提示：(1)無(wú)論電源內(nèi)部還是外部，電場(chǎng)方向都是由正極指向負(fù)極，故(1)錯(cuò)；(2)在電源內(nèi)部電路中，正電荷由負(fù)極流向正極，因電場(chǎng)力與移動(dòng)方向相反，故必有非靜電力作用在電荷上才能使其由負(fù)極流向正極，故(2)對(duì)；(3)電動(dòng)勢(shì)與電源的體積、外電路無(wú)關(guān)，電動(dòng)勢(shì)是電源的屬性，對(duì)于一個(gè)確定的電源,其電動(dòng)勢(shì)是一定的，故(3)錯(cuò)；(4)對(duì)同一種電池來(lái)說(shuō)，體積越大，電池的容量越大，內(nèi)阻越小而不是越大，(4)錯(cuò)。

非靜電力、電源1.試分析，在電源的外部和內(nèi)部電場(chǎng)方向如何？正電荷將怎樣移動(dòng)？電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功？在電源的內(nèi)部正電荷移動(dòng)方向的成因是什么？【思路分析】在導(dǎo)線中移動(dòng)的電荷是電子，電子向某一方向的定向移動(dòng)相當(dāng)于正電荷向相反方向定向移動(dòng)，為了方便，我們往往討論的是正電荷的定向移動(dòng)，這不影響我們討論的結(jié)果。提示：不論是電源的外部還是內(nèi)部，電場(chǎng)的方向都是從電源的正極指向負(fù)極，在電源的外部正電荷從電源的正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，電場(chǎng)力做正功，在電源內(nèi)部，正電荷從電源的負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極，電場(chǎng)力做負(fù)功。在電源的內(nèi)部是非靜電力來(lái)克服電場(chǎng)力做功使正電荷從電源的負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極的。2.結(jié)合圖甲、乙，利用下表分析電源內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化。提示：重力勢(shì)能不同電場(chǎng)力電勢(shì)能不同【知識(shí)點(diǎn)撥】?jī)煞N角度看非靜電力(1)要使電路兩端的電壓保持不變，就得有一種力，這種力能把正電荷不斷地從電源負(fù)極搬到正極上去，當(dāng)正電荷從正極通過(guò)外電路流向負(fù)極時(shí)，正極減少的電荷將得到補(bǔ)充。(2)從能量的角度看，這種力要逆著電場(chǎng)力做功，使電場(chǎng)失去的能量不斷得到補(bǔ)充，這項(xiàng)任務(wù)不是靜電力所能完成的，因?yàn)殪o電力絕不可能使正電荷由負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng)，即電場(chǎng)力不可能使正電荷由低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，為了使電路維持穩(wěn)恒電流，必須有一種從本質(zhì)上與靜電力完全不同的力，即非靜電力，此力應(yīng)使正電荷逆著電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，使正電荷的電勢(shì)能增加?！咎骄繗w納】電源1.從力的角度看在外電路中，電荷在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)形成電流；在電源內(nèi)部，電荷通過(guò)非靜電力的作用實(shí)現(xiàn)定向移動(dòng)形成電流。2.從能量的角度看電源通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。電源既不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)造電荷。【典例1】以下說(shuō)法正確的是()A.在外電路和電源內(nèi)部，正電荷都受靜電力的作用，所以能不斷地定向移動(dòng)而形成電流B.靜電力和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)能減小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【思路點(diǎn)撥】解答本題需要把握以下三點(diǎn)：(1)電源內(nèi)部和外部的電場(chǎng)分布情況。(2)靜電力做功時(shí)能的轉(zhuǎn)化情況。(3)非靜電力做功時(shí)能的轉(zhuǎn)化情況。【解析】選D。無(wú)論電源內(nèi)部還是外部都存在著電場(chǎng)。在外電路中只有靜電力做功，電荷電勢(shì)能減少，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。在電源內(nèi)部，電荷受靜電力和非靜電力共同作用，而非靜電力移動(dòng)電荷做功,消耗其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電荷的電勢(shì)能增加，所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤?！疽?guī)律方法】電源、非靜電力口訣電源有個(gè)“電源力”，推動(dòng)電荷到正極，正負(fù)極間有電壓，電路接通電荷移?！咀兪接?xùn)練】(2012·包頭高二檢測(cè))關(guān)于電源的說(shuō)法，正確的是()A.在電池中，靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能B.在電源外部電路中，負(fù)電荷靠電場(chǎng)力由電源的負(fù)極流向正極C.在電源內(nèi)部，從正極到負(fù)極電勢(shì)逐漸升高D.在電源外部，從正極到負(fù)極電勢(shì)逐漸升高【解析】選A、B。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，A正確；在電源外部電路中，電場(chǎng)從電源的正極指向負(fù)極，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的作用由電源的負(fù)極流向正極，B正確；無(wú)論在電源內(nèi)部還是電源外部從正極到負(fù)極電勢(shì)都逐漸降低，C、D錯(cuò)誤。

電源的電動(dòng)勢(shì)1.是不是非靜電力做功越多電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大?如何描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)?提示：不是。非靜電力對(duì)電荷做功的多少與電荷的數(shù)量有關(guān)。若把相同數(shù)量的電荷從電源的一個(gè)極搬運(yùn)到另一極,做功越多,電荷獲得的電勢(shì)能越多?？梢杂梅庆o電力做的功與電荷量的比值來(lái)反映非靜電力做功的本領(lǐng)。2.試結(jié)合下表對(duì)比分析電動(dòng)勢(shì)與電壓。提示：

電路電源電能其他形式能其他形式的能電能電壓伏特【知識(shí)點(diǎn)撥】對(duì)電動(dòng)勢(shì)的進(jìn)一步的理解(1)在不同電源中，非靜電力做功本領(lǐng)不同，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，非靜電力做功的多少不同，電動(dòng)勢(shì)大小也不同。(2)電動(dòng)勢(shì)E是標(biāo)量，為研究問(wèn)題方便，規(guī)定其方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電流方向，即由電源負(fù)極指向電源正極方向。(3)公式是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無(wú)關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的，不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)E與W成正比，與q成反比。(4)電動(dòng)勢(shì)的大小可以用內(nèi)阻極大的電壓表粗略測(cè)出?！咎骄繗w納】電動(dòng)勢(shì)1.表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。2.電動(dòng)勢(shì)與電壓是兩個(gè)本質(zhì)不同的物理量?！镜淅?】(2012·淮安高二檢測(cè))下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()A．電源的電動(dòng)勢(shì)就是電源兩端的電壓B．電路中，如果每通過(guò)1C的電荷，電源能把2J的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，則電源的電動(dòng)勢(shì)就為2VC．電源的電動(dòng)勢(shì)跟外電路有關(guān)D．電源的輸出電流越大，則電源的電動(dòng)勢(shì)也就越大【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)理解電動(dòng)勢(shì)與電壓的關(guān)系。(2)會(huì)運(yùn)用電動(dòng)勢(shì)的定義式求電動(dòng)勢(shì)的大小。(3)明確電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素。【解析】選B。電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓，電動(dòng)勢(shì)與電壓是兩個(gè)本質(zhì)上不同的物理概念，A錯(cuò)；由電動(dòng)勢(shì)的定義式可知，B對(duì)；電動(dòng)勢(shì)是電源的屬性，與內(nèi)外電路無(wú)關(guān)，C、D錯(cuò)?！咀兪接?xùn)練】(2012·廣州高二檢測(cè))關(guān)于電動(dòng)勢(shì)E，下列說(shuō)法中正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)E的大小，與非靜電力做的功W的大小成正比，與移送電荷量q的大小成反比B.電動(dòng)勢(shì)E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無(wú)關(guān)C.電動(dòng)勢(shì)E的單位與電勢(shì)、電勢(shì)差的單位都是伏特，故三者本質(zhì)上一樣D.電動(dòng)勢(shì)E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量【解析】選B、D。電動(dòng)勢(shì)E只與電源本身的性質(zhì)有關(guān)，與W和q無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤，B正確；電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)、電勢(shì)差的物理意義不同，三者本質(zhì)不同，C錯(cuò)；電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，D正確。

內(nèi)阻和容量1.試比較1號(hào)干電池、5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)、容量和內(nèi)阻的大小關(guān)系。提示：1號(hào)干電池、5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)都是1.5V，大小相等；兩干電池相比，1號(hào)干電池的體積大，容量大，內(nèi)阻小。2．一個(gè)蓄電池的容量是15A·h，意義是什么？我們能否說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，電源的容量也越大？提示：容量是15A·h表示蓄電池充電后以1.5A電流為用電器供電，大約可以工作10h。電動(dòng)勢(shì)是非靜電力把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功跟被移送的電荷量的比值，容量是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，二者并沒(méi)有直接聯(lián)系。所以我們不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，電源的容量也越大。【知識(shí)點(diǎn)撥】電源的內(nèi)阻和容量(1)內(nèi)阻和容量都是描述電池性質(zhì)的物理量。(2)電池的容量與放電狀態(tài)有關(guān)系，同樣的電池，小電流、間斷性放電就比大電流、連續(xù)放電時(shí)的容量大。(3)對(duì)于電池的內(nèi)阻，會(huì)在使用過(guò)程中變化較大。一般說(shuō)來(lái)，用的時(shí)間越久，電池的內(nèi)阻越大?！咎骄繗w納】容量和內(nèi)阻1.對(duì)于同一種電池來(lái)說(shuō)，體積越大，電池的容量越大，內(nèi)阻越小。2.內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)同為電源的重要參數(shù)?！镜淅?】李老師剛買(mǎi)了一個(gè)手機(jī),該手機(jī)電池的額定容量為1200mA·h，額定電壓為3.7V。用了一段時(shí)間后,他發(fā)現(xiàn)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間為10天。請(qǐng)你分析一下,該手機(jī)待機(jī)狀態(tài)下的電流是多大？【思路點(diǎn)撥】手機(jī)待機(jī)電流的計(jì)算是與現(xiàn)代人們生活聯(lián)系比較密切的題目，解答此題的關(guān)鍵：(1)明確這種實(shí)際問(wèn)題和我們所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，理解它的情景，把它轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題，運(yùn)用求解。(2)通過(guò)題目給出的條件，確定通過(guò)手機(jī)的電量，也就是題目中給出的手機(jī)電池的額定容量。(3)確定通電時(shí)間即手機(jī)的待機(jī)時(shí)間。(4)注意題目中給出的物理量的單位，不是國(guó)際單位的要進(jìn)行換算，化成國(guó)際單位然后進(jìn)行計(jì)算?！窘馕觥侩姵厝萘?200mA·h為電池容納的電荷量。電池用完后可認(rèn)為電荷無(wú)剩余，則工作電流答案:5mA【變式訓(xùn)練】如圖為一塊手機(jī)電池背面印有的說(shuō)明文字，下列說(shuō)法正確的是()A.該電池的容量為500mA·hB.該電池的電動(dòng)勢(shì)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)【解析】選A、B、D。電池上的3.6V表示電動(dòng)勢(shì)，500mA·h

表示電池容量，可以由電池容量計(jì)算在一定放電電流下電池使用的時(shí)間，由500mA·h=t×10mA得，t=50h，所以A、B、D正確?！緶剀疤崾尽勘竟?jié)課主要涉及電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和容量三個(gè)基本物理概念，它們是反映電池性質(zhì)的重要參數(shù)，在考題中往往結(jié)合電池外殼上的說(shuō)明文字考查相關(guān)問(wèn)題?？疾閮?nèi)容電池外殼上的說(shuō)明文字的意義【典例】如圖是兩個(gè)電池外殼上的說(shuō)明文字上述進(jìn)口電池的電動(dòng)勢(shì)是________V。上述國(guó)產(chǎn)電池最多可放出__