高中物理 电动势学案 新人教版选3-1

用心 爱心 专心1 2 22 2 电动势电动势 学习目标学习目标 1 记住电动势的的概念及定义式 记住电动势是表征电源特性的物理量 2 能从能量转化的角度理解电动势的物理意义 重难点重难点 重点 电动势的的概念 难点 对电源内部非静电力做功的理解 预习自学预习自学 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 把静 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 电动势是用来表示 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 合作探究合作探究 问题 1 在金属导体中电流的形成是什么 自由电子 2 在外电路中电流的方向 从电源的正极流向负极 3 电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流 利用右图来类比 理解电路中的能量问题 当水由 A 池流入 B 池时 由于重力做功 水的 重力势能减少 转化为其他式的能 而又由于 A B 之间存在高度差 故欲使水能流回到 A 池 应克服重力做功 即需要提供一个外力来实现该过程即需要提供一个外力来实现该过程 抽水机就是提供该外力的装置 使水克 服重力做功 将其他形式的能转化为水的重力势能 电源中的非静电力的存在及其作用可类比 于此 两者相比 重力相当于电场力 重力做功相当于电场力做功 重力势能相当于电势能 抽水机相当于电源 1 电源 更深层的含义 1 电源是 的装置 2 非静电力在电源中所起的作用 是把 由负极搬运到 同时在该过 程中 力做功 将其他形式的能转化为电势能 注意 在不同的电源中 是不同形式的能量转化为电能 再与抽水机类比说明 在不同的电源中非静电力做功的本领不同 用心 爱心 专心2 2 电动势 1 定义 叫电源的电动势 2 定义式 3 单位 伏 V 4 物理意义 电能的本领大小 电动势越大 电路中每通 过 1C 电量时 电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多 注意 电动势的大小由电源中非静电力的特性 电源本身 决定 跟电源的体积 外 电路无关 电动势在数值上等于电源没有接入电路时 电源两极间的电压 电动势在数值上等于非静电力把 1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做 的功 3 电源 池 的几个重要参数 电动势 它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质 与电池的大小无关 内阻 r 电源内部的电阻 容量 电池放电时能输出的总电荷量 其单位是 A h mA h 注意 对同一种电池来说 体积越大 容量越大 内阻越小 实例分析实例分析 例 1 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 电动势在数值上等于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 外电路电阻越大 电动势就越大 D 电动势越大的电源 将其他形式的能转化为电能的本领越大 例 2 铅蓄电池的电动势为 2 V 一节干电池的电动势为 1 5V 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 1A 和 0 2A 试求两个电路都工作 20 s 时间 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 课堂小结课堂小结 自己总结本节课主要内容 课堂训练课堂训练 1 关于电动势 下列说法正确的是 A 在电源内部把正电荷从负极移到正极 非静电力做功 电能增加 B 对于给定的电源 移动正电荷 非静电力做功越多 电动势就越大 用心 爱心 专心3 C 电动势越大 说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D 电动势越大 说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 2 下列说法正确的是 A 电源外部存在着由正极指向负极的电场 内部存在着由负极指向正极的电场 B 在电源的外部负电荷靠电场力由电源的正极流向负极 C 在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极 D 在电池中是化学能转化为电势能 3 关于电源的说法 正确的是 A 电源向外提供的电能越多 表明电动势越大 B 电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时 非静电力做的功 C 在电源内部从正极到负极电势逐渐提高 D 在电源外部从正极到负极电势逐渐提高 4 电源电动势的大小反映的是 A 电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B 电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C 电源单位时间内传送电荷量的多少 D 电流做功的快慢 5 铅蓄电池的电动势为 2V 这表示 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 2V C 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 用心 爱心 专心4 例题解析例题解析 1 分析 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 电动势反映电源把其他能转化为电能本领的大小 电动势越大 移动同样电量的电荷非静 电力做功越多 转化成的电能越多 D 正确 答案 BD 解析 对于铅蓄电池的电路 20 s 时间内通过的电荷量为 q1 I1t 2 C 对于干电池的电路 20 s 时