物理基础知识点课件：2-2电动势(人教版选修3-1)

2电动势1．知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置．2．了解电路中自由电荷定向移动的过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系．3．了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式．4．了解电源内电阻.一、电源1．概念：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能装置．2．非静电力的实质在电池中，非静电力是作用，它使能转化为能，在发电机中，非静电力的作用是作用，它使转化为能．化学化学电势电磁机械能电势二、电源的参数——电动势、内阻1电动势(1)物理意义：表征电源把的能转化为本领的物理量．(2)定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由极移送到极，非静电力所做的功W与移送的比值，用E表示，即E＝，电动势的单位是．其他形式电势能负正电荷qWq伏特(3)大小的决定因素：由电源中特性决定，跟电源的体积无关，跟也无关．(4)单位：与电势、电势差的单位，为．(5)常用电源的电动势非静电力外电路相同伏特干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池1.5V2V3V或3.6V1.2V2内阻(1)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．(2)和电动势同为电源的重要参数．内阻内阻温馨提示(1)电动势是用比值法定义的物理量，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．(2)电动势越大，表明每移动1C的电荷，电源可把更多的其他形式的能量转化为电势能，而不表明电源容量大.一、对非静电力做功的理解1模型类比如图2－2－1所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B.A、B之间的高度差很快消失．在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流．但若在水池A、B间连一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之间的高度差，从而在水管中就有持续的水流了．图2－2－1如图2－2－2所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷，在电源内部通过非静电力做功再搬运到正极，从而保持正负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流．图2－2－22能量转化比较当水由A池流向B池时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能．在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能；当抽水机将B中的水抽到A的过程中要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的势能，在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能．3说明(1)从力的角度来看，非静电力将正电荷由负极搬运到正极，使正、负极之间保持稳定的电势差．(2)从能量转化的观点来看，电源通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能．二、对电动势的理解1概念理解(1)在不同电源中，非静电力做功的本领不同，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，电动势大小也不同．(2)电动势E是标量，为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极．(3)公式E＝Wq是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同，例如：蓄电池的电动势为2V，表明在蓄电池内移送1C的电荷量时，可以将2J的化学能转化为电能．(4)电动势的大小；在电源的内部从负极到正极移送单位正电荷非静电力做功的数值．一定要注意必须是“单位正电荷”，而不是“任意电荷”．2电动势与电势差的区别与联系电势差U电动势E物理意义电场力做功，电能转化为其他形式的能非静电力做功，其他形式的能转化为电能定义式U＝Wq，W为电场力做的功E＝Wq，W为非静电力做的功单位伏特(V)伏特(V)联系电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差