高中物理第二章恒定电流第2讲电动势学案新人教选修.docx

电动势目标定位1.知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置.2.了解电路中自由电荷定向移动的过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系.3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式了解电源的内阻一、电源1概念：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置2电源的工作原理如图1所示，由于电源正、负极总保持一定数量的正、负电荷，所以电源内部总存在着由正极指向负极的电场电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能增加在外电路，也存在着由正极指向负极的电场，正电荷在静电力的作用下由电源正极流向负极图13非静电力的实质在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能例1关于闭合电路，下列说法正确的是()A在外电路和电源内部，正电荷都受非静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C在电源内部正电荷能从负极到正极是电源内部非静电力克服静电力做功的结果D静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加解析在电源外部，电荷受静电力作用，而在电源内部，电荷既受静电力作用，又受非静电力作用，故能使电荷不断定向移动形成电流，选项A错误，C正确；静电力做功，使电荷电势能减少，非静电力做功，使电荷电势能增加，选项B错误，D正确答案CD(1)非静电力只存在电源的内部，而静电力分布于电源内外.(2)非静电力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能.二、电源的重要参数电动势、内阻和容量1电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1_C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，即非静电力所做的功W与移送电荷q的比值，用E表示，E.(2)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量(3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特(4)标量：规定电动势的方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极2内阻：电源内部导体的电阻3容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是Ah或mAh.深度思考如图2所示是不同型号的干电池，其电动势都是1.5V，这说明什么问题？图2答案电动势相同，说明不同型号的干电池内部的非静电力做功的本领相同，体积大的干电池，其容量大例2关于电动势E的说法中正确的是()A电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同解析电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量电动势和电势差尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B、C.答案BC(1)E是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同(2)电动势与电压的区别与联系区别：电势差U反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；而电动势E反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电能能的转化方向不同联系：电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差例3由六节干电池(每节的电动势为1.5V)串联组成的电池组，对一电阻供电电路中的电流为2A，在10s内电源做功为180J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？解析由E及qIt得EV9V1.56V，故可得出串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和答案9V串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和电源的串、并联规律：n个相同电源串联：E总nE；r总nr.n个相同电源并联：E总E；r总.1(对电动势的理解)铅蓄电池的电动势为2V，这表示()A电路中每通过1C电荷量，电源将2J的化学能转变为电能B在1s内非静电力做功为2JC蓄电池能在1s内将2J的化学能转变为电能D蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池小答案A解析电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，所以选项A正确，B、C错误；一节干电池的电动势是1.5 V，所以蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池大，选项D错误2(公式E的理解和应用)有一铅蓄电池，在其内部将2105C的电子从正极移到负极需要3102s的时间，此过程中非静电力做功为4105J，则该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2A，供电10min，非静电力做功是多少？答案2V240J解析电动势E V2 V非静电力做的功WEqEIt20.26010 J240 J.题组一对电动势的理解1(多选)有关电动势的说法中正确的是()A电源的电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功B当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等C电源提供的电能越多，电源的电动势越大D当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值答案ABD解析电动势的定义式E可知，电源的电动势等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功故A正确；当外电路断开时，电源的电压与电源的电动势相等故B正确；电源提供的电能取决于做功的时间，不能说明电动势大故C错误；根据电动势的定义式E可知，当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值故D正确2下列说法中正确的是()A某同学订购的iPhone4s手机的电池铭牌：“3.7V1430mAh”，相比iPhone4的“3.7V1420mAh”，说明电池容量前者大B同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以非静电力做功越多，电源电动势越大D新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池的电动势比新电池电动势高很多答案A解析由题可知，前者容量为1 430 mAh，而后者为1 420 mAh，故说明前者电池容量大，故A正确；电动势的大小由电源自身的性质决定的，与外电路无关，故B错误；电动势E，故电动势的大小是比较的移送单位电荷时做功的多少，故C错误；新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池内阻比新电池内阻大很多，故D错误3(多选)如图1所示，为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是()图1A该电池的容量为500mAhB该电池的电动势为3.6VC该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD若电池以10mA的电流工作，可用50小时答案ABD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选项正确题组二对公式E的理解和应用4对于电动势的定义式E的理解，正确的是()AE与W成正比BE与q成反比CE的大小与W、q无关DW表示非静电力答案C解析电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量，与W、q无关5(多选)如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示()图2A电路通过1C的电荷量，电源把1.2J其他形式的能转化为电能B电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能C该电源比电动势为1.5V的干电池做功少D该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时其他形式的能转化为电能少答案AD6一台发电机用0.5A的电流向外输电，在1min内将180J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()A6VB360VC120VD12V答案A解析qIt，EV6V.题组三综合应用7电动势为20V的电源向外供电，已知它在1min时间内移送120C的电荷量，则：(1)这个回路中的电流是多大？(2)电源产生了多少电能？答案(1)2A(2)2400J解析(1)由IA2A.(2)电源产生的电能为WqU12020J2400J.8常用的干电池有1号电池、5号电