高中物理（人教版）選修3-1 第2章 第2節(jié)　電動(dòng)勢(shì)

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第二節(jié)電動(dòng)勢(shì) 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道電源是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 2 了解電路中自由電荷定向移動(dòng)過(guò)程中 靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 3 了解電源電動(dòng)勢(shì)的基本含義 知道它的定義式 4 理解電源內(nèi)電阻 重點(diǎn)難點(diǎn) 電動(dòng)勢(shì)的理解 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第二節(jié)電動(dòng)勢(shì) 課前自主學(xué)案 課前自主學(xué)案 一 電源1 定義電源是通過(guò) 做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為 的裝置 2 作用電源有正 負(fù)兩個(gè)極 兩極間有一定的電壓 將一段導(dǎo)體 或一段電路 接到電源兩極間 在導(dǎo)體 或一段電路 兩端就有了一定的電壓 可見(jiàn)電源能在導(dǎo)體 或電路 兩端保持一定的電壓 非靜電力 電能 3 非靜電力 1 定義 電源內(nèi)部存在著從低電勢(shì)處指向高電勢(shì)處的某種力 2 作用 驅(qū)使正電荷逆著靜電力方向從 極流向 極 3 來(lái)源 干電池 蓄電池等電池中 非靜電力是化學(xué)作用 發(fā)電機(jī)中非靜電力的作用是電磁作用 二 電動(dòng)勢(shì)1 物理意義 表征電源把 能轉(zhuǎn)化為 本領(lǐng)的物理量 電源負(fù) 正 其他形式 電能 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 用E表示 即E 單位是 負(fù) 正 q 伏特 思考感悟1 對(duì)于不同型號(hào)的干電池 其電動(dòng)勢(shì)都是1 5V 這說(shuō)明了什么問(wèn)題 提示 電源電動(dòng)勢(shì)是電源的屬性 大小取決于非靜電力的性質(zhì) 與電源的大小無(wú)關(guān) 3 大小的決定因素 由電源中 特性決定 跟電源的體積無(wú)關(guān) 跟內(nèi)外電路也無(wú)關(guān) 三 內(nèi)阻電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的 所以也有電阻 這個(gè)電阻叫電源的 思考感悟2 干電池用久了 其電動(dòng)勢(shì) 內(nèi)阻是否變化 提示 電動(dòng)勢(shì)不變 內(nèi)阻變大 非靜電力 內(nèi)阻 核心要點(diǎn)突破 一 對(duì)非靜電力做功的理解1 模型類(lèi)比如圖2 2 1所示 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(lái) 則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng) 從水池A運(yùn)動(dòng)到水池B A B之間的高度差很快消失 在這種情況下 水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流 但若在水池A B間連一臺(tái)抽水機(jī) 將水池B中的水抽到水池A中 保持A B之間的高度差 從而在水管中就有源源不斷的水流了 圖2 2 1 如圖2 2 2所示 電源在電路中的作用相當(dāng)于抽水機(jī)的作用 它能不斷地將流到負(fù)極的正電荷 在電源內(nèi)部通過(guò)非靜電力的作用再搬運(yùn)到正極上 從而保持正負(fù)極有穩(wěn)定的電勢(shì)差 維持電路中有持續(xù)的電流 圖2 2 2 2 能量轉(zhuǎn)化比較當(dāng)水由水池A流向水池B時(shí)重力做正功 減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 在電源外部 電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功 減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 當(dāng)抽水機(jī)將B中的水抽到A的過(guò)程中 要克服水的重力勢(shì)能做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能 在電源內(nèi)部 要靠非靜電力作用于正電荷克服電場(chǎng)力做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢(shì)能 特別提醒 非靜電力做功把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極增加正電荷的電勢(shì)能 也可以理解為非靜電力做功把負(fù)電荷從正極搬運(yùn)到負(fù)極增加了負(fù)電荷的電勢(shì)能 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 關(guān)于電源的說(shuō)法正確的是 A 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)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)部電路中 正電荷靠非靜電力由電源的負(fù)極流向正極D 在電池中 靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能 解析 選BCD 無(wú)論電源內(nèi)部還是外部電場(chǎng)都是由正極指向負(fù)極 故A錯(cuò) 在外部電路中 負(fù)電荷靠電場(chǎng)力由負(fù)極流向正極 而內(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 在電池中 靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能 故B C D正確 二 對(duì)電動(dòng)勢(shì)概念的理解1 概念理解 1 電源的種類(lèi)不同 電源提供的非靜電力性質(zhì)不同 一般有化學(xué)力 磁場(chǎng)力 洛倫茲力 渦旋電場(chǎng)力等 2 不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)是不同的 電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力將1C正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功 也就是1C的正電荷所增加的電勢(shì)能 單位為伏特 V 2 電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒 電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差雖然單位相同 定義式類(lèi)似 但二者有本質(zhì)的區(qū)別 電勢(shì)差反映電場(chǎng)力做功 將電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 而電動(dòng)勢(shì)反映非靜電力做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 能的轉(zhuǎn)化方向不同 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 下列說(shuō)法中正確的是 A 電源的電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B 電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于兩極間的電壓C 電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同 但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D 電動(dòng)勢(shì)越大 電源兩極間的電壓一定越高 解析 選C 電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量 而電壓是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 電動(dòng)勢(shì)與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別 所以A選項(xiàng)錯(cuò) C選項(xiàng)對(duì) 當(dāng)電源開(kāi)路時(shí) 兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動(dòng)勢(shì) 但在閉合電路中 電源兩極間的電壓 路端電壓 隨外電阻的增大而增大 隨外電阻的減小而減小 當(dāng)電源短路時(shí) R外 0 這時(shí)路端電壓為零 所以B D選項(xiàng)錯(cuò) 課堂互動(dòng)講練 關(guān)于電動(dòng)勢(shì)下列說(shuō)法中正確的是 A 在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極 非靜電力做功 電能增加B 對(duì)于給定的電源 移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多 電動(dòng)勢(shì)就越大C 電動(dòng)勢(shì)越大 說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量做的功越多D 電動(dòng)勢(shì)越大 說(shuō)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 思路點(diǎn)撥 在電源內(nèi)部 通過(guò)非靜電力做功 把正電荷從負(fù)極移到正極 電荷的電勢(shì)能增加 電動(dòng)勢(shì)代表了非靜電力做功的本領(lǐng) 它等于非靜電力將單位正電荷從負(fù)極移到正極所做的功 精講精析 電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置 是通過(guò)電源內(nèi)部的非靜電力做功來(lái)完成的 所以非靜電力做功 電能就增加 因此A正確 電源電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量 電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于移送單位電荷量的電荷所做的功 不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大 非靜電力做功越多 也不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大 移送的電荷量越多 所以C正確 B D錯(cuò)誤 答案 AC 名師歸納 1 電源的電動(dòng)勢(shì)指電源中非靜電力做功本領(lǐng)的大小 即移送單位電荷非靜電力所做功的多少 而電源向外提供的電能與電源的工作狀態(tài)及通電時(shí)間有關(guān) 2 電源的電動(dòng)勢(shì)是電源本身的性質(zhì) 與外電路工作情況無(wú)關(guān) 變式訓(xùn)練1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)的物理量答案 BD 有一電池 當(dāng)移動(dòng)3C電荷時(shí)非靜電力做功是18J 該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)是多少 給一燈泡供電 供電電流是0 3A供電10min 非靜電力做功是多少 答案 6V1 08 103J 名師歸納 非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 但靜電力在整個(gè)閉合電路上都要做功 將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 且非靜電力做的功與靜電力做的功相等 變式訓(xùn)練2由于摩托車(chē)等燃油放出的尾氣對(duì)環(huán)境有一定的影響 所以電動(dòng)自行車(chē)已是許多家庭的首選 已知電動(dòng)自行車(chē)的電源是18組蓄電池 當(dāng)正常行駛時(shí) 電路中電流為5A 在10min內(nèi)電源做功1 08 106J 則每組蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為多少 答案 2V 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全