高中物理 第2章 恒定電流 2 電動勢課件 新人教版選修3-1.ppt

成才之路 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,恒定電流,第二章,2 電 動 勢,第二章,要在電路中維持持續(xù)電流，電路中必須接有電源，電池是常見的電源，下圖是常見的各種電池。 用什么物理量去描述電源的特性呢？,電源,1.概念 通過_做功把其他形式的能轉化為_的裝置。 2原理 在電源內部_做功，_轉化為電能；在電源的外部電路，_做功，_轉化為其他形式的能。 3作用 保持兩極間有_，供給電路電能。,非靜電力,電能,非靜電力,其他形式的能,電場力,電能,一定電壓,電動勢,1.概念 非靜電力把正電荷從負極移送到正極所_跟被移送的_的比值叫電源的電動勢。 2公式 E_ 3單位 伏特,做的功,電荷量,4物理意義 反映電源把其他形式的能轉化為電能_，在數值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內部從負極移送到正極_。 5方向規(guī)定 電動勢E是標量，為研究問題方便，規(guī)定其方向為電源內部電流方向，即由電源_指向_方向。 6大小的決定因素 由電源中_的特性決定，跟電源的體積無關，跟_也無關。,本領的大小,所做的功,負極,正極,非靜電力,內外電路,1.電源的內阻 電源的內部也是由導體組成的，所以也有_，這個電阻叫做電源的內阻。 2電池的容量 定義：電池放電時能輸出的_，通常以安培時(Ah)或毫安時(mAh)作單位。 特點：電池的容量與_有關，同樣的電池，小電流、間斷性放電要比大電流、連續(xù)放電的容量大。,電源的內阻及電池的容量,電阻,總電荷量,放電狀態(tài),一、正確理解非靜電力 1模型類比 如圖甲所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池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瞬時水流。但若在水池A、B間連一臺抽水機，將水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之間的高度差，那么在水管中就有源源不斷的水流了。,如圖乙所示，電源在電路中的作用相當于抽水機的作用，它能不斷地使流到負極的正電荷，在電源內部通過非靜電力的作用再搬運到正極，從而保持正、負極間有穩(wěn)定的電勢差，使電路中有持續(xù)的電流。,2能量轉化的比較 當水由A流向B時重力做正功，減少的重力勢能轉化為其他形式的能。在電源外部，電場力對正電荷做正功，減少的電勢能轉化為其他形式的能。在抽水機將B中的水抽到A的過程中，要克服水的重力勢能做功將其他形式的能轉化為水的重力勢能。在電源內部，要靠非靜電力作用于正電荷，克服電場力做功，將其他形式的能轉化為電荷的電勢能。 3非靜電力的作用 從力的角度看，非靜電力將正電荷由電源負極搬到電源正極，從而維持電路兩端有穩(wěn)定的電勢差；從能量轉化的角度來看，電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能。,小朋友在玩游戲時，如下圖所示，將小球從地面搬至滑梯上面，再讓小球從滑梯上滑至地面。為了保持總有小球從滑梯上滑下，小朋友必須不斷地將小球從地面搬至滑梯上。小朋友對小球做功，使小球重力勢能增加。,試分析回答： (1)小球沿滑梯滾下的過程，可以類比電源在閉合電路中的哪一個過程？ (2)小朋友不斷將小球從地面搬到滑梯上的過程，可以類比為電源在閉合電路中的哪一過程？ 答案：(1)可以類比為在外電路電場力做正功將電能轉化為其他形式的能的過程。 (2)可以類比為在電源內部非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能的過程。,二、對電動勢的理解 1概念理解 (1)電源的種類不同，電源提供的非靜電力性質不同，一般有化學力、磁場力(洛倫茲力)、渦旋電場力等，其大小也不同。 (2)電動勢是標量，電源內部電流的方向，由電源負極指向正極。,在炎熱的夏天我們可以經?？吹?，有的小朋友的太陽帽前有一小風扇(如圖所示)，該小風扇與一小型的太陽能電池板相接，對其供電。經測量該電池能產生的電動勢為E0.6V，則關于該電池的描述正確的是( ),A單位時間內可把0.6J的太陽能轉化為電能 B通過1C電荷量該電池能把0.6J的太陽能轉化為電能 C該電池把其他形式能轉化為電能的本領比一節(jié)7號電池的本領大得多 D把該電池接入閉合電路后，電動勢減小 答案：B 解析：電動勢在數值上等于非靜電力把1C的正電荷從電源內部的負極移到正極所做的功，即把太陽能轉化為電能的多少，而不是在1s內轉變的電能，A錯誤，B正確；電動勢越大，將其他形式的能轉化為電能的本領越大，C錯誤；無論該電池是否接入電路，電動勢的大小為定值0.6V，D錯誤。,關于電動勢下列說法中正確的是( ) A在電源內部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電能增加 B對于給定的電源，移送正電荷非靜電力做功越多，電動勢就越大 C電動勢越大，說明非靜電力在電源內部從負極向正極移送單位電荷量做的功越多 D電動勢越大，說明非靜電力在電源內部把正電荷從負極移送到正極的電荷量越多,對電動勢的理解,解析：電源是將其他形式的能量轉化為電能的裝置，是通過電源內部的非靜電力做功來完成的，所以非靜電力做功，電能就增加，A正確；電源電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量，電動勢在數值上等于移送單位電荷量非靜電力所做的功，不能說電動勢越大，非靜電力做功越多，也不能說電動勢越大，移送的電荷量越多，C正確，B、D錯誤。 答案：AC,(安徽銅陵一中20142015學年高二上學期檢測)手電筒的兩節(jié)干電池，已經用過較長時間，燈泡只發(fā)出很微弱的光，把它們取出來，用電壓表測電壓，電壓表示數很接近3V，再把它們作為一個臺式電子鐘的電源，電子鐘能正常工作，下列說法正確的是：( ) 這兩節(jié)干電池的電動勢減少了很多 這兩節(jié)干電池的內阻增大了很多,這臺電子鐘的額定電壓一定比手電筒的小燈泡的額定電壓小 這臺電子鐘的正常工作電流一定比小燈泡正常工作電流小 A B C D 答案：C,解析：題目所給的材料中，有幾點要特別注意：手電筒的燈泡發(fā)出很微弱的光，這說明通過小燈泡的電流已經很小，用電壓表測兩節(jié)干電池的電壓示數接近3V，這說明每節(jié)干電池的電動勢仍約為1.5V，把它們作為電子鐘的電源，電子鐘正常工作，說明電子鐘的工作電流比較小。由此我們可以知道，干電池在用了很長一段時間之后，電動勢的大小仍基本沒變，那為什么手電筒卻發(fā)出微弱的光呢？可見，該電池的內電阻已經變大了很多，故答案選C。,將電動勢為3.0V的電源接入電路中，測得電源兩極間的電壓為2.4V，當電路中有6C的電荷流過時，求：(1)有多少其他形式的能轉化為電能。(2)外電路中有多少電能轉化為其他形式的能。(3)內電路中有多少電能轉化為其他形式的能。 解析：由電動勢的定義可知，在電源內部中非靜電力每移送1C電荷，有3J其他形式的能轉化為電能。也可認為在電源中，非靜電力移送電荷做多少功，就有多少其他形式的能轉化為電能；在電路中，電場力移送電荷做多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能。,電路中能量的轉化,(1)WEq36J18J電源中共有18J其他形式的能轉化為電能。 (2)W1U1q2.46J14.4J外電路中共有14.4J電能轉化為其他形式的能。 (3)內電壓U2EU13V2.4V0.6V W2U2q0.66J3.6J內電路中共有3.6J電能轉化為其他形式的能。也可由能量守恒求出：W2WW13.6J。 點評：電源和電路都是實現能的轉化的裝置，做功是完成轉化方式的量度。,A0.24J B0.25J C0.26J D0.28J 答案：C,正確解答：電壓和電動勢雖然單位相同，但它們表征的物理意義不同，電壓是表征電場力做功將電能轉化為其他形式的能的本領大小的物理量，而電動勢是表征電源將其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量，故電壓與電動勢不是同一個物理量，所以A錯誤，D正確；只有電源開路時，電動勢才等于電源兩極間的電壓，B錯誤；電動勢公式中W是非靜電力做的功不是電場力做的功，C錯誤。 正確答案：D,