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    2019春高中物理第2章恒定电流2电动势课件新人教版选修3_1.ppt

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    2019春高中物理第2章恒定电流2电动势课件新人教版选修3_1.ppt

    1、第二章,恒定电流,2 电动势,课 前 预 习,1概念 通过_做功把其他形式的能转化为_的装置。 2原理 在电源内部_做功,_转化为电能;在电源的外部电路,_做功,_转化为其他形式的能。 3作用 保持两极间有_,供给电路电能。,电源,非静电力,电能,非静电力,其他形式的能,电场力,电能,一定电压,1概念 非静电力把正电荷从负极移送到正极所_跟被移送的_的比值叫电源的电动势。 2公式 E_ 3单位 伏特,电动势,做的功,电荷量,4物理意义 反映电源把其他形式的能转化为电能_,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_。 5方向规定 电动势E是标量,为研究问题方便,规定其方向为电

    2、源内部电流方向,即由电源_指向_方向。 6大小的决定因素 由电源中_的特性决定,跟电源的体积无关,跟_也无关。,本领的大小,所做的功,负极,正极,非静电力,内外电路,1电源的内阻 电源的内部也是由导体组成的,所以也有_,这个电阻叫做电源的内阻。 2电池的容量 定义:电池放电时能输出的_,通常以安培时(Ah)或毫安时(mAh)作单位。 特点:电池的容量与_有关,同样的电池,小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。,电源的内阻及电池的容量,电阻,总电荷量,放电状态, ,选一选 (多选)(2018浙江宁波诺丁汉大学附中高二下学期期中)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是(

    3、 ) A该电池的容量为500mAh B该电池的电动势为3.6V C该电池在工作1小时后达到的电流为500mA D若电池以10mA的电流工作,可用50h解析:电池上的3.6V表示电动势,500mAh表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由500mAht10mA,得t50h,所以A、B、D选项正确。,ABD,想一想 小明奶奶家用的是“多级”手电筒,可以由两节或三节电池串联使用,小明奶奶买来1.5V的1号电池2节,使用一段时间后,手电筒灯泡变红变暗,为了节约,小明奶奶又找来一节用过的1号电池,3节串联起来使用,发现灯泡还十分暗淡,为了帮助奶奶弄清楚是怎么回事,小明从学校借来电压

    4、表,对3节旧电池的电动势逐个进行测量,示数几乎均为1.1V,3节总电动势可达3.3V,已经超过两节新电池的电动势,请你帮助小明分析一下,灯泡依然暗淡的原因出在哪里? 解析:干电池用旧了,用电压表测量电池两端的电压,有时候依然比较高,但是接入电路后却不能使负载小灯泡正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了,导致通过灯泡的电流很小。,课 内 探 究,如图所示是闭合电路中自由电荷(假设是正电荷)发生定向移动形成电流的示意图。请问: (1)正电荷在运动过程中静电力对其做什么功? (2)非静电力对正电荷做什么功? (3)整个电路中都存在非静电力吗? 提示:(1)正功 (2)负功 (3)否,探究一 对非

    5、静电力的理解,1,1非静电力 电源内使正、负电荷分离,并使正电荷聚积到电源正极,负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用力。是对除静电力外能对电荷流动起作用的其他力的统称。 2来源: (1)在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用。 (2)在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用。,3功能关系: 非静电力总是克服静电力做功,非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程,做多少功,就有多少能转化为电能。,ABD,解题指导:在电源内部,通过非静电力做功,把正电荷从负极移到正极,电荷的电势能增加。在电源外部静电力做功,把正电荷从正极沿导线移

    6、到负极,电荷电势能减少。 解析:电源的作用是维持导体两端的电压,使电路中有持续的电流,故A正确;在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部既存在非静电力,又存在静电力,故B正确;静电力与非静电力都可以使电荷移动,静电力移动电荷做功电荷电势能减少,非静电力移动电荷做功电荷电势能增加,故C错误,D正确。,对点训练1 (多选)如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域是( ) AR Bb Cr Da 解析:非静电力的作用是在电源内部把正电荷(电子)由负(正)极拉向正(负)极,所以非静电力做功的区域是电极附近的a、

    7、b,而不是电路中,故B、D正确。,BD,要在电路中维持持续电流,电路中必须接有电源,电池是常见的电源,下图是常见的各种电池。 用什么物理量去描述电源的特性呢? 提示:电动势。,探究二 对电动势的理解,2,1电动势的物理意义: 电动势大小反映电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小。 2电动势的大小: 在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功。 3方向: 电动势是标量,为了研究问题方便,规定电动势的方向为电源内部电流的方向,即由电源负极指向正极。,4电动势和电压的区别与联系,C,解题指导:(1)电源的电动势指电源中非静电力做功本领的大小,即移送单位正电荷非静电力所做功

    8、的多少。 (2)电源向外提供的电能与电源的工作状态及通电时间有关。 (3)电源的电动势是电源本身的性质,与外电路工作情况无关。,对点训练2在炎热的夏天我们可以经常看到,有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示),该小风扇与一小型的太阳能电池板相接,对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E0.6V,则关于该电池的描述正确的是( ),B,A单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 B通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能 C该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多 D把该电池接入闭合电路后,电动势减小,解析:电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移

    9、到正极所做的功,即把太阳能转化为电能的多少,而不是在1s内转变的电能,A错误,B正确;电动势越大,将其他形式的能转化为电能的本领越大,C错误;无论该电池是否接入电路,电动势的大小为定值0.6V,D错误。,素 养 提 升,1功是能量转化的量度。在电源中,非静电力做功,其他形式的能转化为电能,非静电力移送电荷做了多少功,就有多少其他形式能转化为电能;在电路中,静电力做功,电能转化成其他形式的能,静电力做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。 2无论电源内部还是电源外部都存在着电场,在外电路中只有静电力做功,电能转化为其他形式的能,而在电源内部,有内阻,静电力也做一部分功,将电能转化为内能,但也

    10、有非静电力对电荷做功,将其他形式的能转化为电能。,电路中的能量转化问题,解析:由电动势的定义可知,在电源内部中非静电力每移送1C电荷,有3J其他形式的能转化为电能。也可认为在电源中,非静电力移送电荷做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;在电路中,电场力移送电荷做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。 (1)WEq36J18J电源中共有18J其他形式的能转化为电能。 (2)W1U1q2.46J14.4J外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能。 (3)内电压U2EU13V2.4V0.6V W2U2q0.66J3.6J内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能。也可由能量守恒求出:W2WW13.6J。 答案:(1)18J (2)14.4J (3)3.6J,方法提升: 电源和电路都是实现能的转化的装置,做功是完成转化方式的量度。,


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