2019-2020学年高中物理 第2章 恒定电流 第2节 电动势课件 新人教版物理选修3-1

2电动势同学们，上一节我们学习了电流有关规律，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：1．(2018·江阴名校模拟)关于电流，下列说法中正确的是()A．规定负电荷定向移动的方向为电流的方向B．电流的单位是伏特课前·自主学习C．1mA＝1000AD．电源在电路中的作用是保持导体两端有电压，使导体中有持续的电流【答案】D【解析】物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故A错误；电流国际单位是安培(A)，其他还有mA和μA，故B错误；1mA＝0.001A，故C错误；在导体中，电荷无规则的运动不能形成电流，只有定向移动时才会形成电流，而电压是使电荷发生定向移动的原因，也就是形成电流的原因，电源在电路中的作用是使电路两端存在电压，故D正确．2．(2017·于洪校级期末)通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电量是()A．20CB．50CC．1200CD．2000C【答案】C【解析】根据I＝qt，得q＝It＝5×240C＝1200C．故C正确，A、B、D错误．故选C.一、电源1．非静电力的作用：把正电荷由____________搬运到____________，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为____________．2．非静电力的实质：在电池中是指____________作用，在发电机中是指____________作用．3．电源：通过非静电力做功将其他形式的能转化为____________的装置．负极正极电势能化学电磁电能二、电源的参数1．电动势(1)物理意义：反映电源____________本领大小的物理量．(2)在数值上等于____________把____________的正电荷在电源内从__________极移送到__________极所做的功．(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____________，是由电源自身的性质决定的．非静电力做功非静电力1C负正无关(4)决定因素：由电源中____________的特性决定(电源两极的材料、电解液等)，跟电源的体积无关，跟外电路____________．(5)常用电池的电动势干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池________V________V3V或3.6V1.2V非静电力无关1.522．内阻：电源内部导体的电阻．3．容量：电池放电时能输出的____________，其单位是A·h或mA·h.总电荷量有些不同型号的干电池，其电动势都是1.5V，这说明了什么问题呢？【答案】说明它们将其他形式的能转化为动能的本领是相同的.1．定义：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置．例如：干电池和铅蓄电池能够把化学能转化为电能，水轮发电机能够把机械能转化为电能．2．作用：电源有正、负两个极，两极间有一定的电压，将一段导体(或一段电路)接在电源两极之间，在导体(或电路)两端就有了一定的电压，可见电源能在导体(或电路)两端保持一定的电压．课堂·优化整合电源3．静电力与非静电力做功的区别非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，在整个电路上，非静电力做的功与静电力做的功相等．不同的电源，非静电力不同：干电池中非静电力是化学作用，发电机中是电磁作用，但是无论是电源提供给什么样的电路，静电力都相同．以下说法中正确的是()A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，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，电势能减小；非静电力移动电荷做功，电势能增加例1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，正电荷受静电力方向与移动方向相反，静电力不能使正电荷定向移动，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：D1．(2017·荷塘校级期中)关于电源的作用，下列说法中正确的是()A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B．电源的作用是能直接释放出电能C．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D．电源的作用就是使自由电荷运动起来【答案】C【解析】电源的作用不是为电路持续地提供自由电荷，导体中本身就有自由电荷，故A错误．电源的作用是使导体中产生电场，导体中的自由电荷受到电场力作用发生定向移动，从而使电路中产生持续的电流．电场力做功，消耗电能转化为其他形式的能量，这一过程必须通过电路来完成，而电源不能直接释放出电能，故B错误．电源的作用是能使导体中产生电场，保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，故C正确．自由电荷本身也做无规则的运动，电源的作用是使导体中的自由电荷受到电场力作用发生定向移动，故D错误．故选C.诠释电动势概念1．电动势E＝Wq是用比值定义的物理量，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．电动势是电源的专有名词，而电压、电势差等指一段电路的电势降落．3．电动势的定义有以下几种说法：电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势等于断路时的路端电压；电动势等于内、外电压之和等．4．电动势越大，表明每移动1C电荷，电源可把更多的其他形式的能量转化为电能，而不能表明电源容量大．5．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，但电动势是标量．铅蓄电池的电动势为2V，一节干电池的电动势为1.5V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A．试求两个电路都工作20s，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本领更大？解析：对于铅蓄电池所在电路，20s时间内通过的电荷量q1＝I1t＝2C；对于干电池所在电路，20s时间内通过的电荷量q2＝I2t＝4C.例2答案：4J6J铅蓄电池由电动势定义式E＝Wq，可得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4J，W2＝q2E2＝6J.因为E1E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大．电动势表征电源的转化本领．2．(多选)下列关于电动势的说法，正确的有()A．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多B．电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多C．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多D．电源的电动势越大，非静电力移动相同电荷量转化的电能一定越多【答案】BD【解析】非静电力移送电荷做的功W＝qE，当电动势越大时，将1C正电荷从负极移送到正极做的功一定多，A选项错误，B选项正确．在电源内部，非静电力移送电荷量为q＝It，电动势大的，移送的电荷量不一定多，C选项错．由W＝qE知，电动势越大，非静电力移动相同电荷量做的功越多，产生的电能也越多，D选项正确．