自高中物理2.2电动势课件新人教版选修.ppt

第二章 恒定电流 第二节 电动势 教学目标 一 知识与技能理解电动势的概念 掌握电动势的定义式 二 过程与方法通过本节课教学 使学生了解电池内部能量的转化过程 加强对学生科学素质的培养 三 情感 态度与价值观了解生活中的电池 感受现代科技的不断进步 教学重点 难点电动势的概念 对电动势的定义式的应用 电池内部能量的转化 电动势概念的理解 教学方法探究 讲授 讨论 练习教学手段各种型号的电池 手摇发电机 多媒体辅助教学设备 1 电流的形成条件 1 存在自由电荷 2 存在电压 2 电源 把自由电子从正极搬到负极的装置 电源的作用 提供持续的电压 3 恒定电场 由稳定分布的电荷产生稳定的电场 4 恒定电流 大小方向都不变的电流 5 电流 表示电流的强弱程度的物理量 1 定义式I q t 2 决定式 复习 n为单位体积内自由电荷个数S为导体横截面积v为自由电荷定向移动速率q为每个自由电荷的电量 2 1电源和电流 6如果认为电子的定向移动速率就是电流的传导速率 和我们的生活经验是否相符 怎样解释 电子定向移动的速率约为10 5m s 电子热运动的平均速率为105m s 电场的传播速率为3 108m s 电流传导速率等于光速 电路一接通 导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流 对整体而言 1 在金属导体中 若10s内通过横截面的电量为10C 则导体中的电流为 2 某电解槽横截面积为0 5m2 若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C 则电解液中的电流 1A 2A 3 关于电流的方向 下列叙述中正确的是 A 金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B 在电解质溶液中有自由移动的正负离子 电流方向不能确定C 不论何种导体 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D 电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同 有时与负电荷定向移动的方向相同 4 氢原子的核外只有一个电子 设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动 已知电子的电荷量为e 运动速率为v 求电子绕核运动的等效电流多大 一电子沿一圆周顺时针方向高速运动 周期为10 10s 则等效电流大小为A 电流方向是 填 顺时针 或 逆时针 1 6 10 9 逆时针 5 有一横截面积为S的铜导线 流经其中的电流强度为I 设每单位体积的导线中有n个自由电子 电子的电量为e 此电子的定向移动速率为v 在 t时间内 通过导线横截面的自由电子数可表示为 A nvS tB nv tC I t eD I t eS AC N q e I t e 又因为电流强度的微观表达式为I nev S N q e I t e nevS t e nvS t 则选项A正确 解 因为I q t 所以q I t 则选项C正确 所以自由电子数目为 自由电子数目为 第二章恒定电流 2 2电动势 一 电源的概念 2 电源的内部电场方向如何 1 电源外部 正电荷将怎样移动 3 电源内部 正电荷将怎样移动 4 电源内部的正电荷受到电场力方向 电场力做正功还是负功 5 什么力来克服电场力做功 做正功还是负功 6 电源内部的非静电力是由什么提供的 从正极到负极 从负极到正极 从正极指向负极 负功 非静电力 正功 从正极指向负极 干电池 发电机 抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 不同的抽水机抽水的本领 举起高度 不同使单位质量的水所增加的重力势能不同 不同的电源非静电力做功的本领不同使单位正电荷所增加的电势能不同 抽水机 电源 特点 由电源中非静电力的特性决定 跟电源的体积无关 跟电源外部电路无关 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 二 电动势 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 2 公式 注意区分E是电动势还是电场强度 伏特V1V 1J C作业 3 单位 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 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 例电动势是1 5V的物理意义是什么 二 电动势 6 标量 5 特点 电动势由电源中非静电力的特性决定 跟电源的体积 形状无关 与是否联入电路及外电路的情况无关 电池的电动势跟正负极材料和电解液的化学性质有关 所以我们日常见到的干电池的电动势都是相同的 3 电池的容量 电池放电时能输出的总电荷量单位 安 时 A h 毫安 时 mA h 1 电源的电动势 手机待机时间长短和哪个参数有关 三 电源的重要参数 2 电源的内阻 电源内部导体的电阻 干电池1 5V1 5V 微型电池250V3V 蓄电池200V6V AC 课堂练习 反馈1 下列说法正确的是 CD 小试身手 A 电路中每通过1C的电量 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 强 2 铅蓄电池的电动势为2V 这表示 ABD 课堂练习 3 有一蓄电池 当移动1C电荷时非静电力做功是2J 该蓄电池的电动势是多少 给小灯泡供电 供电电流是0 2A 供电10min 非静电力做功是多少 E 2V W非 240J 课堂练习 一 电源的概念 电源是通过非静电力做功 把其他形式能转化为电能的装置 2 定义 非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量的比值 二 电动势 3 公式 4 单位 伏 V 1 物理意义 描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 三 电源的重要参数1 电动势2 内阻3 容量 小结 2 2电