人教版选修(3-1)《电动势》4

第二章恒定电流,2、电动势,正极,负极,电源,+,+,外电路,内电路,外电路：电源外部电流从正极板到负极板叫外电路。,内电路：电源内部电流从负极板到正极板叫内电路。,一、电源,1、电源的内部电场如何？,2、如果接入导线，如图所示，正电荷将怎样移动？,3、导线中的电流方向？,4、电源正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间的电压怎样变化？电源在这的作用是什么？,5、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？,6、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？,正极,负极,电源,+,+,+,+,+,+,+,+,+,外电路,内电路,mg,F,A,B,非重力,从能量的角度看电源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。,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，非静电力的作用是电磁作用，它使机械能转化为电势能。,（1）电源：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）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。,（3）在不同的电源中，非静电力的作用是不同的，是不同形式的能量转化为电能。,一、电源,1.5,4.5,6.0,干电池,纽扣电池,蓄电池,1.5C,3J,9J,9J,两个人举起同样的重物时做功相同吗？,二、电动势,当人把重物举过头顶时，重物的重力势能增加，但不同的人把同一重物从地上到举过头顶的过程中人做的功不同，重物的重力势能的增量也是不同的。与此类似，在不同的电源中，非静电力做功的本领也是不同的：把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，在某些电源中非静电力做较多的功，电荷的电势能增加得比较多；而在另一些电源中，非静电力对同样多的电荷做较少的功，电荷的电势能增加得也较少。物理学中用电动势(electromotiveforce,e.m.f)来表明电源的这种特性。,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。,2.公式：,注意区分题中的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。,电动势是1.5V的物理意义是什么？,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。,7、内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数.内阻的大小跟材料与形状都有关系。（如果家里只有你爸爸挣钱，在给家里做贡献的同时他自己也需要花钱。自己花的钱类似于内阻。）,电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（Ah）或毫安小时（mAh）做单位,影响电源的参数,电池的容量:,内阻,电动势,容量,电动势与电势差的区别,1.电动势：W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能），E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能）反映电源把其它形式能转化为电能的本领。2.电势差：W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能，电势差表示移动单位正电荷消耗的电能。反映把电能转化为其它形式能的本领。电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。,W表示电源内部非静电力做的功,W表示电源外部电场力做的功,三、生活中的电池,干电池1.5V1.5V,微型电池250V3V,蓄电池200V6V,3、电源认识（二）,电源二,1、举例：,一般发电机,化学电池,洛伦兹力,与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用,与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用,温差电源,2、本质：通过非静电力做功将其他形式的能转化成电能的仪器。,3、（电池）参数：,电动势,容量,内阻,思考：P45中的两型号电池为什么电动势相同？,与外电路无关！,几种常见粒子,质子(氢原子核)：质量数：1电荷数：+e,中子：质量数：1；电荷数：0,电子：质量数：0；电荷数：e,粒子（氦原子核）：质量数：4；电荷数：+2e粒子：电子:质量数:0电荷数：-e粒子：一种频率较高的光子。不带电荷质量基本忽略,质子、中子的质量近似相等，电子的质量约是它们的1/1836，质子、电子电荷量绝对值相等,AC,课堂训练,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