河北省邢台市高中物理 第二章 恒定电流 2.2 电动势课件 新人教版选修31.ppt

2 2电动势 1 在外电路中 正电荷由电源的 极流向 极 在电源的内部靠 非静电力 把正电荷从 极搬运到 极 2 电源是通过非静电力做功把 能转化为 的装置 3 电动势用来表示 把其他形式的能转化为 本领的物理量 用e来表示 定义式为 其单位是 4 电动势由电源中 决定 跟电源的体积 跟外电路 5 电源的重要参数有 等 一 电源1 定义 电源是把其他形式的能转化为电能的装置 例如 干电池和铅蓄电池能够把化学能转化为电能 水轮发电机能够把机械能转化为电能 2 作用 电源有正 负两个极 两极间有一定的电压 将一段导体 或一段电路 接在电源两极之间 在导体 或电路 两端就有了一定的电压 可见电源能在导体 或电路 两端保持一定的电压 下列关于电源的说法 正确的是 a 电源向外提供的电能越多 表示电动势越大b 电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时 非静电力所做的功c 电源的电动势与外电路有关d 在电源内从负极到正极电势的升高等于e 解析 电源向外提供的电能除与电动势有关外 还与输出的电流 通电的时间有关 所以电源向外提供的电能多 并不意味着电源的电动势一定大 譬如 一个电动势较小的电源 如果长时间向外供电 照样可以提供较多的电能 一个电动势较大的电源 如果没有工作 即没对外供电 则它根本不向外提供电能 故选项a的说法错误 选项b的说法是正确的 在此应注意 单位正电荷 和 非静电力 这两个关键词 移送单位正电荷所做的功 即意味着表征的是电源的转化 本领 移送电荷所做的功 意味着电源的 贡献 从这里可以看出 本领 与 贡献 的区别 我们说电动势表征的是电源把其他形式的能转化为电能的 本领 而并未说电动势表征电源对外提供电能的 贡献 非静电力 顾名思义就是静电力之外的力 如化学作用的力 电磁作用的力等 电源正是通过 非静电力 做功 实现了将其他形式的能转化为电能 电源的电动势决定于电源自身的性质 与有无外电路及外电路的情况无关 选项c错误 在电源内部 非静电力克服静电力做功 将电荷从负极移送到正极 使电荷的电势升高了e 选项d正确 答案 bd 变式迁移 对于不同型号的同种材料干电池 下列说法正确的是 a 1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势b 1号干电池的容量比5号干电池的容量大c 1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大d 把1号和5号干电池分别连入电路中 若电流i相同 它们做功的快慢相同 b 二 电源的主要参数1 电动势从能量转化的角度来看 非静电力移动电荷做功的过程 就是把其他形式的能转化为电能的过程 在不同的电源中 非静电力不同 其做功本领也不同 即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极 非静电力做功的多少不同 则转化成电能的多少就不同 物理学中用电动势来描述电源的这种特性 1 定义 非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫电源的电动势 3 单位 伏特 用 v 表示 4 物理意义 反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小 在数值上等于非静电力把1c的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功 5 方向规定 电动势e是标量 为研究问题方便 规定其方向为电源内部电流方向 即由电源负极指向正极方向 6 四点诠释电动势概念 电动势是用比值定义的物理量 由电源中非静电力的特性决定 是电源的属性 与移送的电荷量q和所做的功w无关 跟电源的体积 外电路也无关 电动势是电源的专有名词 而电压 电势差等指外电路 电动势的定义有以下几种说法 电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 电动势等于断路时的路端电压 电动势等于内 外电压之和等 电动势越大 表明每移动1c电荷 电源可把更多的其他形式的能量转化为电能 而不能表明电源容量大 2 内阻电源内部也是由导体组成的 所以也有电阻 这个电阻叫做电源的内阻 内阻和电动势同为电源的重要参数 下列关于电动势的说法 正确的有 a 电源的电动势越大 非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多b 电源的电动势越大 非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多c 电源的电动势越大 非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多d 电源的电动势越大 非静电力移动相同电荷量转化的电能一定越多 解析 非静电力移送电荷做的功w eq 当电动势越大时 将1c正电荷从负极移送到正极做的功一定多 a选项错误 b选项正确 在电源内部 非静电力移送电荷量为q it 电动势大的 移送的电荷量不一定多 c选项错 由w eq知 电动势越大 非静电力移动相同电荷量做的功越多 产生的电能也越多 d选项正确 答案 bd 知能演练 基础巩固 1 铅蓄电池的电动势为2v 这表示 a 电路中每通过1c电荷量 电源把2j的化学能转变为电能b 蓄电池两极间的电压为2vc 蓄电池在1s内将2j的化学能转变成电能d 蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池 电动势为1 5v 的大 ad 2 下列关于电动势的说法中 正确的是 a 电动势就是电势差 也叫电压 单位是vb 电动势大的电源做功一定多c 电动势大的电源做功一定快d 电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能 d 能力提升 8 某个电动势为e的电源工作时 电流为i 乘积ei的单位是什么 从电动势的意义来考虑 ei表示什么 如果e 3v i 2a 请具体说明ei的含义 解析 电动势为e 电流为i 则乘积ei的单位为功率的单位 即为w 它表示了非静电力移送电荷时做功的功率 若e 3v i 2a 则ei 3 2w 6w 表示每秒钟有6j的能量由其他形式的能转化为电能 答案 w非静电力移送电荷时做功的功率每秒有6j的其他形式的能转化为电能 9 常用的干电池有1号电池 5号电池等 电动势均为 1 5v 1 如果这两种电池对外所供电荷量均为2c 那么电源所做的功各是多少 有多少其他形式的能转化为电