电动势-课件

问题9：知识应用举例例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子。SvtMNnAneSvIm/s105.75AeSNMIv问题10：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了呢？闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时产生了电流。电路接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电子流了过来产生，而是灯丝内部的自由电子的定向移动产生的。电子定向移动的速率约10-5m/s，电子热运动的平均速率105m/s电场的传播速率3×108m/s.1、电流的形成条件：（1）存在自由电荷;（2）存在电压.2、电源的作用:把自由电子从正极搬到负极的装置.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.是标量（1）定义式I=q/t（2）决定式nqsvI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RUI宏观：微观：上节课所学内容。6、单位换算：μA10mA10A163国际单位：安培（A）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逆时针教材P43:3半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有()A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小学海导航P34:6解析：选AB.截取圆环的任一截面S，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有：I＝qt＝QT，又T＝2πω，所以I＝Qω2π.由上式可知，选项A、B正确．学海导航P33:例3第二章恒定电流2.2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---+A+++++++___B_____P--电源作用:把电子从A搬运到B的装置保持导体两端的电压(电势差),使电路有持续的电流.电源内部是什么力把电子从A搬运到B呢?AB水池抽水机+++---++++++++一、问题2、电源的内部电场方向如何？1、电源外部，自由电子将怎样移动？3、电源内部，自由电子将怎样移动？4、电源内部的自由电子受到电场力方向？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？从负极到正极从正极到负极向左负功非静电力正功从正极指向负极干电池发电机7、电源内部的能量是怎样转化的？非静电力是化学作用非静电力是电磁作用电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化为电势能1、根据电源的作用，可以把电源与我们生活中的什么物体类比？2、不同的电源中，非静电力做功的本领相同吗？思考电源:是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置.一、电源的概念（从能量的角度看）+++---+++++++++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干电池1.5V1.5V微型电池3V蓄电池6V•资料1•1、某种干电池非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5J的功，把1.5J化学能转化成1.5J的电势能;•2、某种纽扣电池非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极时做3.0J的功，把3.0J化学能转化成3.0J的电势能;•3、某种蓄电池非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极时做6.0J的功，把6.0J化学能转化成6.0J的电势能;二、电动势1、定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.WE=q2、定义式：3、单位：伏特（V）1V=1J/C4、标量W：非静电力做的功q：电荷量6、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.5、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、电动势生活中的电池太阳电池干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池锂离子电池禁止投入火中标称电压3.6V容量：950mA.h限制电压4.2V3、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、电源的电动势三、电源的重要参数2、电源的内阻:电源内部导体的电阻.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：EWq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WE=qWE=qqWUqWU电势能转化为其它形式能U反映电场的特性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1、关于电动势，下列说法正确的是：AC课堂练习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=2VW非=240J课堂练习