2.2 电动势.ppt

1、2.2电动势,第二章恒定电流,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？,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,正极,负极,电源,+,外电路,内电路,电源,+,-,正极,负极,F,2.电场力做负功，电子的电势能增加，通过电源把其它形式的能转化为电能.,1. 提供非静电力把电子从正极运到负极。,问题1：电源的作用是什么？,干电池：,通过化学作用提供非静电力，把化学能转化为电能。

2、,发电机：,通过电磁作用提供非静电力，把机械能转化为电能。,不同的电源静电力虽然不同，但是从能量转化的角度看它们所起的作用是相同的，都是把其它形式的能转化为电势能。,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,电势能增加1.5J,电势能增加2.0J,电源,+,-,正极,负极,假设电源把电量为1C的正电荷从负极搬运到正极,F,干电池：,蓄电池：,蓄电池比干电池把其它形式的能转化为电能的本领强。,比值法定义物理量。该式为度量式。E与

3、W、q无关。,2、度量方式：,5、单位换算：,1、引入目的：,3、决定因素：,4、矢量标量：,6、测量方法：,对于化学电池来说，电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。不同型号的干电池，每节干电池都标记着1.5V的电动势。,对于理想电压表（内阻为无穷大），测量值等于电动势；对于实际电压表（内阻为有限值），测量值小于电动势。电压表内阻越小，误差越大。,反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。,电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。,电动势是标量,V（SI） 1V=1J/C 1kV=103V=106mV,在没有接入外电路时，电源两极

4、间的电压,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。,二、电动势,2.公式：,3.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？,电势差：,伏特 （ V） 1V=1J/C,4、单位：,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。,7、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,电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就是电源的

5、内阻。,电源有三个重要参数。,1、电动势E：电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质。,2、内阻r：电池内部的电阻。大小由电源内部结构决定。,3、容量：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（mA h）做单位。,对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。,手机待机时间长短和哪个参数有关?,干电池 1.5V 1.5V,微型电池 250V 3V,蓄电池 200V 6V,锂离子 电池,禁止投 入火中,标称电 压3.6V,容量： 950mA.h,讨论：电动势E与电压U的区别?,1、两个公式中W分别表示什么力做功?,2、能量是如何转化的?,中，W表示电源内部非静电

6、力做的功 中，W表示电源外部电场力做的功,其它形式能转化为电势能 E反映电源的特性,电势能转化为其它形式能 U反映电场的特性,如果E=3V，I=2A，请具体说明EI的含义。,思考与讨论,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？,能力训练题1,1.电源是通过 做功把 能转化为_能的装置。,电,非静电力,其它,2.某种电池的电动势为1.2V，表明在电池内部，当化学能转化为 电 能，可使4C的电荷增加 的电势能。,3某蓄电池上标有“1.5Ah”，指的是电池的容 量，表示 。,4.8J,以1.5A的电流工作，可以连续工作1个小时,能力训练题7

7、,4、用一个电压表直接接在电源两端，测得电压表的读数为2.8V，则电源的电动势 （ ） AE应为2.8V BE应比2.8V稍大 CE应比2.8V稍小 D无法确定，因为电压表的读数是电源的内电压。,B,能力训练题8,5. 关于电源，以下说法正确的是（ ） A1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大 B1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同 C电动势的大小随外电路的电阻增大而增大 D电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关,D,能力训练题10,6锌汞电池的电动势为1.2V，这表示（ ） A电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能 B电路中电流为1A时，电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能 C电路中每通过1C电荷量，电源将1.2J的化学能转变成电能 D锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大,BC,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