202X_202X學(xué)年高考物理主題2電路及其應(yīng)用2電動勢課件（必修3）

1、2電動勢主題2電路及其應(yīng)用學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1.知道什么是電源，了解電路中靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系.2.知道電動勢的定義式.3.了解電源的內(nèi)阻.科學(xué)探究：收集信息，了解各種型號的電源、電池，知道同一種類的電池電動勢相同，但內(nèi)阻和容量不同.科學(xué)思維：通過類比的方法使學(xué)生加深對電源及電動勢概念的理解，會用電動勢的定義式進行簡單計算.NEIRONGSUOYIN內(nèi)容索引自主預(yù)習(xí)達(dá)標(biāo)檢測課時對點練預(yù)習(xí)新知 夯實基礎(chǔ)檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān)注重雙基 強化落實重點探究啟迪思維 探究重點自主預(yù)習(xí)一、電源與非靜電力做功1.非靜電力的作用：把正電荷從 搬運到 ，同時在該過程中非靜電力做功，使電荷的

2、 增加.2.電源(1)定義：通過非靜電力做功把 轉(zhuǎn)化為 的裝置.(2)能量轉(zhuǎn)化：在電源內(nèi)部，非靜電力做正功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為 ，在電源外部， 做正功， 轉(zhuǎn)化為其他形式的能.負(fù)極正極電勢能其他形式的能電勢能電勢能電場力電勢能二、電動勢和內(nèi)阻1.電動勢(1)電動勢：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極 與 的比值.(2)定義式：E .單位： .(3)物理意義：反映電源 做功本領(lǐng)大小的物理量.(4)決定因素：由電源中 決定，跟電源的體積 ，跟外電路 .2.內(nèi)阻：電源 導(dǎo)體的電阻.所做的功W被移送電荷q非靜電力非靜電力的特性無關(guān)無關(guān)內(nèi)部伏特(V)即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)在電源內(nèi)部，

3、正電荷向正極移動過程中，電場力做負(fù)功，電荷電勢能增加.( )(2)所有的電源，均是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置.( )(3)電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比.( )(4)E 只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小由電源中非靜電力的特性決定.( )重點探究一、電源非靜電力(1)如圖所示，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，A、B之間的高度差很快消失.在這個過程中，水管中只有一個短暫水流.怎樣才能保持A、B之間穩(wěn)定的高度差，在A、B之間形成持續(xù)的水流呢？導(dǎo)學(xué)探究答案需要加一個抽水機，把水池B中的水抽到水池A中.(

4、2)如圖所示，電源在電路中的作用相當(dāng)于抽水機的作用，它能不斷地將流到負(fù)極的正電荷搬運到正極，從而保持正、負(fù)極有穩(wěn)定的電勢差，維持電路中有持續(xù)的電流.電源是通過什么力做功實現(xiàn)這個功能的？答案通過非靜電力做功.(3)對比上述抽水過程和電荷在電路中的運動，分析它們的能量轉(zhuǎn)化情況.答案當(dāng)水由A池流向B池時重力做正功，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.1.非靜電力：電

5、源內(nèi)使正、負(fù)電荷分離，并使正電荷聚積到電源正極、負(fù)電荷聚積到電源負(fù)極的非靜電性質(zhì)的作用力，是對除靜電力外能對電荷流動起作用的其他力的統(tǒng)稱.2.來源(1)在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能.(2)在發(fā)電機中，非靜電力是電磁作用，它使機械能轉(zhuǎn)化為電勢能.3.功能關(guān)系：非靜電力總是克服靜電力做功，非靜電力做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程.做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.知識深化例1(多選)(2017啟東中學(xué)高一下期末考試)以下關(guān)于電源的說法中正確的是A.電源的作用是維持導(dǎo)體兩端的電壓，使電路中有持續(xù)的電流B.在電源內(nèi)部正電荷能從負(fù)極到正極

6、是因為電源內(nèi)部只存在非靜電力而不存在 靜電力C.靜電力與非靜電力都可以使電荷移動，所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢能減小D.靜電力移動電荷做功電荷電勢能減少，非靜電力移動電荷做功電荷電勢能增加解析電源的作用是維持導(dǎo)體兩端的電壓，使電路中有持續(xù)的電流，故A正確；在電源內(nèi)部既存在非靜電力，又存在靜電力，故B錯誤；靜電力與非靜電力都可以使電荷移動，靜電力移動電荷做功電荷電勢能減少，非靜電力移動電荷做功電荷電勢能增加，故C錯誤，D正確.例2(多選)電池給燈泡供電與人將球拋出在能量轉(zhuǎn)化方面有相似之處，我們可以將電勢能類比于重力勢能，如圖1所示，下列說法正確的是A.可以將電流通過燈泡時電流做功與拋球時人對球做功

7、類比B.可以將電池的非靜電力做功與拋球時人對球做功類比C.可以將電流通過燈泡時電流做功與重力對球做功類比D.可以將電池的非靜電力做功與重力對球做功類比圖圖1解析將電勢能類比重力勢能，電流通過燈泡做功，電勢能減少，可類比重力做功，重力勢能減少.非靜電力做功，電勢能增加，可類比拋球時人對球做功，球重力勢能增加，故B、C正確.二、對電動勢的理解日常生活中我們經(jīng)常接觸到各種各樣的電源，如圖所示的干電池、手機電池，它們有的標(biāo)有“1.5 V”字樣，有的標(biāo)有“3.7 V”字樣.如果把1 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，電荷的電勢能增加了多少？非靜電力做了多少功？如果把1 C的正電荷從3.7 V的

8、手機電池的負(fù)極移到正極呢？哪個電池做功本領(lǐng)大？導(dǎo)學(xué)探究答案把1 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，電勢能增加了1.5 J，非靜電力做功1.5 J；從3.7 V手機電池的負(fù)極移到正極，電勢能增加了3.7 J，非靜電力做功3.7 J.3.7 V手機電池做功本領(lǐng)大.1.E 是電動勢的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的；電動勢不同，表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同.2.電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功.3.電動勢是標(biāo)量，但為研究問題的方便，常認(rèn)為其有方向，規(guī)定其方向為電源內(nèi)部電流的方向，即在電源內(nèi)部由電源負(fù)極

9、指向正極.知識深化4.常用電池的電動勢干電池鉛蓄電池鋰電池鋅汞電池1.5 V2 V34.2 V1.2 V5.容量：電池放電時能輸出的總電荷量，其單位是：Ah或mAh.例3(多選)(2018上饒市高二期末)一組鉛蓄電池的電動勢為4.8 V，內(nèi)阻不為零，以下說法中正確的是A.電路中每通過1 C電荷量，鉛蓄電池能把4.8 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.體積大的鉛蓄電池比體積小的鉛蓄電池的電動勢大C.電路中每通過1 C電荷量，鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功為4.8 JD.該鉛蓄電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池(電動勢為1.5 V)的強解析由WEq可知，電路中每通過1 C的電荷量時，電池將4.8 J的化

10、學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；電池的電動勢只與電池的性質(zhì)有關(guān)，與體積無關(guān)，故B錯誤；電路中每通過1 C的電荷量，電池內(nèi)部非靜電力做功為WEq4.8 J，故C正確；電動勢反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，故D正確.例4將電動勢為3 V的電源接入電路中，測得電源兩極間的電壓為2.4 V，當(dāng)電路中有6 C的電荷流過時，求：(1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；答案18 J解析WEq36 J18 J，電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；答案14.4 J解析W1U1q2.46 J14.4 J，外電路中共有14.4 J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.(3)內(nèi)電路

11、中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.答案3.6 J解析W2WW13.6 J，內(nèi)電路中有3.6 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.學(xué)科素養(yǎng)通過例3和例4理解電源電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，理解E 的物理意義，并能進行簡單運算，體現(xiàn)了“物理觀念”的學(xué)科素養(yǎng).達(dá)標(biāo)檢測1.(對電源與非靜電力做功的理解)(多選)下列說法中正確的是A.電源外部存在著由正極指向負(fù)極的電場，內(nèi)部存在著由負(fù)極指向正極的電場B.在電源外部電路中，負(fù)電荷靠靜電力由電源的負(fù)極流向正極C.在電源內(nèi)部電路中，正電荷靠非靜電力由電源的負(fù)極流向正極D.在干電池中，靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能12342.(對電動勢的理解)(多

12、選)(2018南陽一中高二月考)下列關(guān)于電源和電動勢的說法中正確的是A.電動勢就是電勢差，也叫電壓B.電動勢大的電源，其內(nèi)部非靜電力做功不一定多C.在外電路中和電源內(nèi)部，因為正電荷都受靜電力作用，所以能不斷定向移動 形成電流D.電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到正極所做的功1234解析電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的強弱，與電勢差的定義不相同，A錯誤；電動勢大的電源，其內(nèi)部非靜電力在移動相同電荷量時做功多，并不是電動勢大的電源，其內(nèi)部非靜電力做功就多，B正確；在電源內(nèi)部同時存在靜電力和非靜電力，正電荷能從負(fù)極到正極是因為非靜電力大于靜電力，C錯誤；根據(jù)電

13、動勢的定義式E 可知，D正確.12343.(對電動勢的理解)(多選)(2018佛山市高二期末)圖2甲是手機用鋰電池，圖乙是某型號超級電容器，兩者的內(nèi)阻均不計.如果將充滿電的甲和乙的電量完全放完，甲可以釋放電荷量Q1，同時對外做功W1；乙可以釋放電荷量Q2，同時對外做功W2.則以下關(guān)系正確的是A.Q1Q2 B.Q1W2 D.W1W21234圖圖21234解析手機鋰電池放電的電荷量Q1It2 000 mAh7 200 C，電容器的放電電荷量Q2CU4 0002.7 C10 800 C，比較可得Q1Q2，故A錯誤，B正確；鋰電池對外做功W1EQ13.77 200 J2.664104 J，電容器對外做

14、功釋放電場能W2Q2U10 8002.7 J2.916104 J，比較可得W1W2，故C錯誤，D正確.4.(公式E 的理解和應(yīng)用)有一鉛蓄電池，在其內(nèi)部將2105 C的電子從正極移到負(fù)極需要3102 s的時間，此過程中非靜電力做功為4105 J，則該鉛蓄電池的電動勢是多少？給一小燈泡供電，供電電流是0.2 A，供電10 min，非靜電力做功是多少？答案2 V240 J1234非靜電力做的功WEqEIt20.26010 J240 J.課時對點練一、選擇題考點一對電動勢的理解1.(2018日照市期末)在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動勢來表明電源的這種特性.下列關(guān)于電動勢的

15、說法正確的是A.電動勢是一種非靜電力B.電動勢由電源中非靜電力的特性決定C.電動勢越大的電源中，儲存的電能越多D.電動勢越大，說明電源向外輸出的電能越多1234567892.(多選)關(guān)于電源電動勢E的下列說法中正確的是A.電動勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，都是伏特VB.干電池和鉛蓄電池的電動勢是不同的C.電動勢E可表示為E ，可知電源內(nèi)非靜電力做功越多，電動勢越大D.電動勢越大，表示電源內(nèi)部將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大123456789解析電動勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，都是伏特，故A正確；干電池的電動勢為1.5 V，而鉛蓄電池的電動勢是2 V，故B正確；電動勢E可表示為E

16、，可知電源內(nèi)非靜電力移送單位正電荷做功越多，電動勢越大，選項C錯誤；電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電動勢越大，表示電源內(nèi)部將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，選項D正確.1234567893.關(guān)于電源電動勢，下列說法正確的是A.同一電源接入不同的電路中，電動勢會發(fā)生變化B.1號1.5 V干電池比7號1.5 V干電池體積大，但電動勢相同C.電動勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源把其他形式 的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動勢越大D.電動勢、電壓和電勢差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同123456789解析電動勢由電源中非靜電力的特性所決定，與外電路無關(guān)，所以

17、同一電源接入不同的電路，電動勢不會改變，故A錯誤.電動勢由電源中非靜電力的特性所決定，跟電源的體積無關(guān)，所以雖然1號干電池比7號干電池體積大，但電動勢相同，故B正確.電源電動勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，根據(jù)WqE可知，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動勢不一定大，還跟移送電荷的多少有關(guān)，故C錯誤.電動勢、電壓和電勢差物理意義不同，單位相同，故D錯誤.1234567894.(多選)如圖1所示，為一塊手機電池背面印有的一些符號，下列說法正確的是A.該電池的容量為500 mAhB.該電池的電動勢為3.6 VC.該電池在工作1小時后達(dá)到的電流為500 mAD.若電池充滿電后以1

18、0 mA的電流工作，可用 50小時123456789圖圖1解析電池上的3.6 V表示電動勢，500 mAh表示電荷容量，可以由電荷容量計算在一定放電電流下使用的時間，由500 mAht10 mA，得t50 h，所以A、B、D選項正確.考點二對公式E 的理解和應(yīng)用5.(多選)對于電動勢的定義式E 的理解，正確的是A.E與W成正比 B.E與q成反比C.E的大小與W、q無關(guān) D.W表示非靜電力做的功1234567896.一臺發(fā)電機用0.5 A的電流向外輸電，在1 min內(nèi)將180 J的機械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機的電動勢為A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V1234567897.(多選)如圖2所示是常用在電子手表和小型儀表中的鋅汞電池，它的電動勢約為1.2 V，這表示A.電路通過1 C的電荷量，電源把1.