2019-2020学年高中物理 第二章 2 第2节 电动势课件 新人教版选修3-1

第2节电动势第二章恒定电流1.知道电源是提供电能的装置，通过非静力做功把其他形式的能转化为电能．(难点)2.理解电动势概念，知道公式中各物理量的含义和单位．(重点)3.知道电动势和电压是两个不同的概念．4.知道描述电池的重要参数有电动势、内阻和容量．第二章恒定电流【基础梳理】一、电源1．非静电力的作用：把正电荷从_______搬运到_______，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的______________增加．2．电源概念：电源是通过______________做功把其他形式的能转化为______________的装置．负极正极电势能非静电力电势能二、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_______能本领的物理量．(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＝_______．其他形式电势负正电荷qWq(3)单位：与电势、电势差的单位_______，为_______．(4)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．2．内阻：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_______．相同伏特非静电力外电路内阻【自我检测】判断正误(1)非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从正极(负极)搬运到负极(正极)的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能增加．()(2)不同的电源，非静电力做功的本领不同，因而电源的电动势不同．()(3)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．()(4)电动势E＝W非q与U＝W电q及电场强度E＝Fq等均采用比值定义法．()(5)电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，叫做电源的内阻，内阻与电动势为电源的两个重要参数，对同一电源来说电动势和内阻一般是不变的．()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√探究思考日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5V”字样，有的标有“3.7V”字样．(1)如果把1C的正电荷分别从1.5V和3.7V的干电池的负极移到正极，非静电力分别做了多少功？提示：根据电动势表达式E＝Wq可知W＝qE，所以非静电力分别做了1.5J和3.7J的功．(2)两次电势能增加多少？提示：根据功能关系知两次电势能分别增加了1.5J和3.7J.(3)哪个电池做功本领大？提示：根据电动势的物理意义知3.7V的干电池做功本领大．对电源的理解1．静电力和非静电力静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，又称为库仑力．非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力．2．静电力与非静电力做功的比较(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功．通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能．(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功．静电力做功将电能转化为其他形式的能．(3)在整个电路上，非静电力做的功与静电力做的功相等．3．电源与电路中的能量转化问题功是能量转化的量度．在电源中，非静电力做功，其他形式的能转化为电能，非静电力移送电荷做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能，即W非＝qE；在电路中，电场力做功，电能转化成其他形式的能，电场力移送电荷做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即W电＝qU.下列说法中正确的是()A．在电源内部和外部电路中，正电荷都受静电力的作用，所以能不断地定向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C．在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加[解析]在电源内部和外部都存在着由正极指向负极的电场，在电源外部，正电荷受静电力作用，能不断地定向移动形成电流，此过程静电力做正功使电荷的电势能减少，在电源内部，正电荷所受静电力阻碍它继续向正极移动，而非静电力使正电荷由负极移动到正极，克服静电力做功，使电荷的电势能增加，故D正确．[答案]D(多选)关于电源的说法正确的是()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．在电源外部电路中，负电荷在电场力作用下由电源的负极流向正极C．在电源内部电路中，正电荷在非静电力作用下由电源的负极流向正极D．在电池中，是化学作用使化学能转化为电势能解析：选BCD.电源内部和外部电场都是由正极指向负极，故A错误；在外电路中，负电荷在电场力作用下由电源负极流向正极，电势能转化为其他形式的能，在电源内部，非静电力做功将正电荷从负极搬运到正极，将其他形式的能转化为电势能，电池中的非静电力是化学作用，故B、C、D正确．对电动势的理解和应用1．电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大．2．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，不同种类的电源电动势大小不同．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此()A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压[答案]C一节干电池的电动势为1.5V，这表示()A．电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5J的化学能转变成电势能B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VC．该电池存储的电能一定比电动势为1.2V的电池存储的电能多D．将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功解析：选A.电动势大小表示电池中通过1C的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A正确，C错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B错误；电动势为1.5V，表示电池内部非静电力将1C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D错误．1．(2019·北京101中学高二期中)有关电动势的说法中正确的是()A．当电路中通过1C电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的数值B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大C．电源的电动势越大，也就是电源内储存的电荷越多D．电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本领解析：选A.电动势在数值上等于将1C正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功，当电路中通过1C电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值，故A正确．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1C正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功，与电源提供的电能的多少无关，与电源内部储存的电能的多少无关，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，故B、C、D错误．2．(2019·拉萨中学高二检测)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的化学能转化成电能B．电路中电流为1A时，每经过1s，电源将1.2J的化学能转化为电能C．电路中每通过1C电荷量，电源将1.2J的电能转化成化学能D．锌汞电池将化学能转化成电能的本领比一节干电池的大解析：选B.电源的电动势是1.2V，不表示电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能，故A错误；电路中电流为1A时，电池每经过1s电路中就通过1C电荷量，电源把1.2J的化学能转变为电能，故B正确；电动势为1.2V，表示该电池能将1C电荷量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.2J的功，电源把1.2J其他形式能转化为电能，故C错误；锌汞电池的电动势为1.2V，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)的小，故D错误．3．(2019·重庆九校联考)关于电压和电动势，下列说法正确的是()A．电压和电动势的单位都是伏特，所以电动势和电压是同一物理量的不同说法B．电动势就是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量C．电动势E越大，表明电源储存的电能越多D．电动势公式E＝Wq中的W与电压U＝Wq中的W是一样的，都是电场力做的功解析：选B.电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故A错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，故B正确；电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱，电动势越大，本领越大，不表示电源储存的电能越多，故C错误；电动势公式E＝Wq中的W是非静电力做功，电压U＝Wq中的W是静电力做功，故D错误．4．(2019·河北故城高二检测)第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3000mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注．如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则()A．4.35V表示该电池的电动势B．11.4Wh表示该电池能提供的电荷量C．3000mAh表示该电池能提供的电能D．该电池充满电后以100mA的电流工作时，可连续工作30h解析：选D.4.35V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；11.4Wh为电池的充电电能，不是该电池能提供的电荷量，故B错误；mAh为电荷量的单位，所以3000mAh表示该电池能提供的电荷量，故C错误；该电池充满电后以100mA的电流工作时，可连续工作：t＝3000mAh100mA＝30h，故D正确．