高中物理 第2章 恒定電流 2 電動勢課件 新人教版選修31.ppt

第二章 恒定電流 2電動勢 要在電路中維持持續(xù)電流 電路中必須接有電源 電池是常見的電源 下圖是常見的各種電池 用什么物理量去描述電源的特性呢 知識自主梳理 1 概念通過 做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為 的裝置 2 原理在電源內(nèi)部 做功 轉(zhuǎn)化為電能 在電源的外部電路 做功 轉(zhuǎn)化為其他形式的能 3 作用保持兩極間有 供給電路電能 電源 知識點1 非靜電力 電能 非靜電力 其他形式的能 電場力 電能 一定電壓 1 概念非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極所 跟被移送的 的比值叫電源的電動勢 2 公式e 3 單位伏特 知識點2 電動勢 做的功 電荷量 4 物理意義反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 在數(shù)值上等于非靜電力把1c的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極 5 方向規(guī)定電動勢e是標(biāo)量 為研究問題方便 規(guī)定其方向為電源內(nèi)部電流方向 即由電源 指向 方向 6 大小的決定因素由電源中 的特性決定 跟電源的體積無關(guān) 跟 也無關(guān) 本領(lǐng)的大小 所做的功 負(fù)極 正極 非靜電力 內(nèi)外電路 1 電源的內(nèi)阻電源的內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的 所以也有 這個電阻叫做電源的內(nèi)阻 2 電池的容量 定義 電池放電時能輸出的 通常以安培時 a h 或毫安時 ma h 作單位 特點 電池的容量與 有關(guān) 同樣的電池 小電流 間斷性放電要比大電流 連續(xù)放電的容量大 知識點3 電源的內(nèi)阻及電池的容量 電阻 總電荷量 放電狀態(tài) 重點難點突破 1 模型類比如圖甲所示 水池a b的水面有一定的高度差 若在a b之間用一細(xì)管連起來 則水在重力的作用下定向運動 從水池a運動到水池b a b之間的高度差很快消失 在這種情況下 水管中只可能有一個瞬時水流 但若在水池a b間連一臺抽水機 將水池b中的水抽到水池a中 保持a b之間的高度差 那么在水管中就有源源不斷的水流了 一 正確理解非靜電力 如圖乙所示 電源在電路中的作用相當(dāng)于抽水機的作用 它能不斷地使流到負(fù)極的正電荷 在電源內(nèi)部通過非靜電力的作用再搬運到正極 從而保持正 負(fù)極間有穩(wěn)定的電勢差 使電路中有持續(xù)的電流 2 能量轉(zhuǎn)化的比較當(dāng)水由a流向b時重力做正功 減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 在電源外部 電場力對正電荷做正功 減少的電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 在抽水機將b中的水抽到a的過程中 要克服水的重力勢能做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能 在電源內(nèi)部 要靠非靜電力作用于正電荷 克服電場力做功 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢能 3 非靜電力的作用從力的角度看 非靜電力將正電荷由電源負(fù)極搬到電源正極 從而維持電路兩端有穩(wěn)定的電勢差 從能量轉(zhuǎn)化的角度來看 電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 試分析回答 1 小球沿滑梯滾下的過程 可以類比電源在閉合電路中的哪一個過程 2 小朋友不斷將小球從地面搬到滑梯上的過程 可以類比為電源在閉合電路中的哪一過程 答案 1 可以類比為在外電路電場力做正功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程 2 可以類比為在電源內(nèi)部非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程 二 對電動勢的理解 2 電動勢和電壓的區(qū)別與聯(lián)系 考點題型設(shè)計 題型1對電動勢的理解 c 解析 電動勢的物理意義是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的強弱 而電壓是反映靜電力做功情況 二者意義不同 故電動勢與電壓不同 故a錯誤 電動勢在數(shù)值上等于在電源內(nèi)部移動單位電荷非靜電力所做的功 故b正確 c錯誤 電動勢越大 把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大 故d錯誤 故選b b 題型2電路中能量的轉(zhuǎn)化 解析 由電動勢的定義可知 在電源內(nèi)部中非靜電力每移送1c電荷 有3j其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 也可認(rèn)為在電源中 非靜電力移送電荷做多少功 就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 在電路中 電場力移送電荷做多少功 就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 1 w eq 3 6j 18j電源中共有18j其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 2 w1 u1q 2 4 6j 14 4j外電路中共有14 4j電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 3 內(nèi)電壓u2 e u1 3v 2 4v 0 6v w2 u2q 0 6 6j 3 6j內(nèi)電路中共有3 6j電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 也可由能量守恒求出 w2 w w1 3 6j 答案 1 18j 2 14 4j 3 3 6j點評 電源和電路都是實現(xiàn)能的轉(zhuǎn)化的裝置 做功是完成轉(zhuǎn)化方式的量度 b 解析 電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1c的正電荷從電源內(nèi)部的負(fù)極移到正極所做的功 即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的多少 而不是在1s內(nèi)轉(zhuǎn)變的電能 a錯誤 b正確 電動勢越大 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大 c錯誤 無論該電池是否接入電路 電動勢的大小為定值0 6v d錯誤 易錯案例剖析 d 正確解答 電壓和電動勢雖然單位相同 但它們表征的物理意義不同 電壓是表征電場力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)大小的物理量 而電動勢是表征電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)