版选修3_1.ppt

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1、2 电 动 势,一、非静电力和电源 1.非静电力： (1)非静电力的作用：把正电荷由_搬运到_， 同时在该过程中非静电力做功，将_转 化为电能。,负极,正极,其他形式的能量,(2)非静电力的实质：在电池中是指_，在发电 机中是指_。 2.电源：通过_做功把_转化为 电能的装置。,化学作用,电磁作用,非静电力,其他形式的能,二、电动势和内阻 1.电动势： (1)物理意义：反映电源_做功的本领的大小。 (2)大小：在数值上等于非静电力把1 C的_在电 源内部从负极移送到正极所做的功，即E=_。,非静电力,正电荷,(3)单位：_。 (4)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

2、_也无关。 2.内阻：电源_导体的电阻。 3.容量：电池放电时能输出的_，其单位是 Ah或mAh。,伏特(V),非静电力,外电路,内部,总电荷量,【思考辨析】 (1)电源只能把电能转化为其他形式的能。 ( ) (2)电动势与电势差实质上是一样的。 ( ) (3)电源的电动势由电源自身决定。 ( ) (4)电源电动势越大，非静电力做功的本领越强。( ),提示：(1)。电源可以通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能。 (2)。电势差指电场中两点电势之差，反映了两点的电势变化；电动势是电源的一个重要参量，反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领。两者只是单位相同，但有本质的区别。,(3)。电源的电

3、动势是由电源中非静电力的特性决定的，与电源的体积和外电路均无关。 (4)。电动势是反映非静电力做功本领大小的物理量，非静电力做功本领越强，电源电动势越大。,【生活链接】如图所示的干电池是一种伏打电池，利用 某种吸收剂(如木屑或明胶)使内含物成 为不会外溢的糊状。常用作手电筒照 明、收音机等的电源。你知道一节干电池的电动势是多少吗？当一节干电池充当电源时，电子是从电源的正极流到负极还是从电源的负极流到正极？,提示：一节干电池的电动势是1.5 V。当干电池充当电源时，电子从电源的正极流到电源的负极。,知识点一 对非静电力的理解 探究导入： 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

4、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？,提示：(1)在电源外部，正电荷所受静电力的方向与正电荷运动的方向相同，故静电力对正电荷做正功；在电源内部，正电荷所受静电力的方向与正电荷运动的方向相反，故静电力对正电荷做负功。 (2)非静电力的方向与正电荷运动的方向相同，故非静电力对正电荷做正功。,【归纳总结】 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

5、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。,【特别提醒】(1)在电源外部，含电源电路闭合后，正电荷在静电力推动下，从电源正极经电路移至负极，电势降低。 (2)在电源内部，非静电力克服静电力的阻碍，使正电荷又从负极经电源内部移至正极，维持电源两端电势差不变，从而在回路中形成持续的电流。,【典题通关】 【典例】(多选)如图所示为伏打电池示 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

6、向绕电路一周，非静电力做功的区域是 ( ) A.R B.b C.r D.a,【正确解答】选B、D。电源就是通过非静电力做功把 其他形式的能转化为电势能的装置。所谓非静电力， 主要是指化学力和电磁力。在电池中，非静电力是化 学作用，它使化学能转化为电势能，从而实现向外电 路供电的目的。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，所以非静电力做功的区域是a、b。r处是内电路，电源内阻在此把电势能转化为热能，此处是静电力做功，同样R处是外电路，也是静电力做功。,【过关训练】 (多选)关于电源，下列说法中正确的是 ( ) A.电源可将其他形式的能转化为电能 B.在电源内部其他形

7、式的能转化为电能 C.在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 D.电源就是产生电荷的装置,【解析】选A、B。电源是将其他形式的能转化为电能的装置，A对；在电源内部依靠非静电力做功将其他形式的能转化为电能，B对，C错；电源能够不断移动电荷，不能产生电荷，D错。,【补偿训练】(多选)下列关于电源的说法中正确的是 ( ) A.干电池是将化学能转化为电能的装置 B.发电机是将机械能转化为电能的装置 C.太阳能电池是将光能转化为电能的装置 D.锂电池是将光能转化为电能的装置,【解析】选A、B、C。干电池和锂电池工作时都是把化学能转化为电能，D错误，A正确；发电机工作时通过克服安培力做功，把机械能转化为电能，

8、B正确；太阳能电池工作时把光能转化为电能，C正确。,知识点二 对电动势的理解 探究导入：干电池电动势为1.5 V，铅蓄电池电动势为2 V，用这两种电源将1 C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极。 (1)非静电力做的功各是多少？ (2)电动势的物理意义是什么？,提示：(1)干电池非静电力做功1.5 J，铅蓄电池非静电力做功2 J。 (2)电动势反映的是电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小。,【归纳总结】 电动势和电压的区别与联系：,【典题通关】 【典例】铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A。试求

9、：两个电路都工作20 s，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大？,【正确解答】对于铅蓄电池的电路，20 s内通过的电荷量为q1=I1t=2 C，对于干电池的电路，20 s内通过的电荷量为q2=I2t=4 C。 由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为 W1=q1E1=4 J，W2=q2E2=6 J。,电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，电源本领越大，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大。 答案：2 C 4 C 铅蓄电池,【过关训练】有关电压与电动势的说法中正确的是 ( ) A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的

10、不同叫法 B.电动势是电源两极间的电压,C.电动势公式E= 中W与电压公式U= 中的W是一样 的，都是电场力做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领 强弱的物理量,【解析】选D。电压与电动势是两个不同的概念，其中 电动势公式E= 中W是非静电力做的功，电动势反映 了电源把其他形式的能转化为电能的本领。而电压U= 中W则是电场力做的功，电动势的大小也不一定等 于电压的大小，故D正确。,【补偿训练】1.(多选)干电池的电动势为1.5 V，这表示( ) A.电路中每通过1 C的电量，电源把1.5 J的化学能转化为电能 B.干电池在1 s内将1.5 J的化学能转化为电能,C.干电池与外

11、电路断开时两极间电势差为1.5 V D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强,【解析】选A、C。由电动势物理意义知，电源中每通过1 C电量，电源把1.5 J的化学能转化为电能， A正确，B错误；电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，一节干电池的电动势为1.5 V，外电路断开时，路端电压即两极间的电势差是1.5 V， C正确；电动势是表征电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，故1.5 V的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池弱， D错误。,2.有一电动势为1.2 V的计算器电池，若在电路中用1.2 s时间移送2 C的电荷量，则： (1)电

12、池把多少焦耳的其他形式的能转化为电能？ (2)非静电力做功的功率多大？,【解析】(1)由W=qE=21.2 J=2.4 J，故电池把2.4 J 的其他形式的能转化为电能。 (2)功率P= =2 W。 答案：(1)2.4 J (2)2 W,【拓展例题】考查内容：电动势、电流的综合应用 【典例】如图所示是两个电池外壳上的说明文字。,(1)上面两种型号的电池将其他能转化为电能的本领相同吗？ (2)上述国产电池最多可放出多少电荷量？ (3)若国产电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用多久？,【正确解答】(1)由两个电池外壳上的说明文字可知， 两种电池的电动势都是1.2 V，故它们将其他能转化为 电能的本领相同。 (2)由电流的定义式I= 得q=It=600 mAh。 (3)当电池工作电流I=0.03 A=30 mA时，该电池最多 可使用t= =20 h。 答案：(1)相同 (2)600 mAh (3)20 h,