22电动势-人教版选修.pptx
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1、第第1页页/共共57页页第第2页页/共共57页页第第3页页/共共57页页1.1.自由电子在导线中定向运动形成电流自由电子在导线中定向运动形成电流,探讨:探讨:(1)(1)电场力做正功还是负功?电场力做正功还是负功?(2)(2)电子的电势能如何变化电子的电势能如何变化?提示:提示:(1)(1)电场力做正功电场力做正功.(2)(2)电子的电势能减少电子的电势能减少.第第4页页/共共57页页2.2.导体中若有恒定电流导体中若有恒定电流,自由电子定向移动的速率是不自由电子定向移动的速率是不变的变的,能量还守恒吗能量还守恒吗?试分析此过程中电子的能量转化试分析此过程中电子的能量转化情况?情况?提示:提示
2、:守恒守恒.电场力虽然做正功电场力虽然做正功,但自由电子在定向移但自由电子在定向移动过程中与带正电离子碰撞会受到阻力作用动过程中与带正电离子碰撞会受到阻力作用,电子要不电子要不断克服阻力做功断克服阻力做功,其动能转化为热能其动能转化为热能,在这个过程中消在这个过程中消耗了电能耗了电能.第第5页页/共共57页页3.3.试探究电源是如何把其他形式的能转化为电能的试探究电源是如何把其他形式的能转化为电能的?提示:提示:在电源内部也存在电场在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指电场方向也是从正极指向负极向负极.根据电荷守恒定律根据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断电源必须把自由电子不断地从正极搬
3、运到负极地从正极搬运到负极,自由电子必须克服电场力做功自由电子必须克服电场力做功,也就是要有也就是要有“非静电力非静电力”作用于电子作用于电子.这个这个“非静电力非静电力”是由电源提供的是由电源提供的,也就是说也就是说,电源通过非静电力做功电源通过非静电力做功,使电荷的电势能增加使电荷的电势能增加.第第6页页/共共57页页4.4.干电池和手摇发电机都可以当做电源干电池和手摇发电机都可以当做电源,那么不同的电那么不同的电源中的非静电力相同吗源中的非静电力相同吗?所起的作用相同吗所起的作用相同吗?提示:提示:干电池中的非静电力是化学作用干电池中的非静电力是化学作用.手摇发电机中手摇发电机中的非静电
4、力是电磁作用的非静电力是电磁作用.非静电力虽然不同非静电力虽然不同,但作用相但作用相同同,都是把其他形式的能转化为电能都是把其他形式的能转化为电能.第第7页页/共共57页页【典例典例1 1】关于电源的说法正确的是关于电源的说法正确的是A.A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在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着由负极指向正极的电场B.B.在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极流向正极C.C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极极流向正
5、极D.D.在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能第第8页页/共共57页页【思路点拨思路点拨】解答本题应把握以下两点:解答本题应把握以下两点:(1 1)要知道电源的作用和工作原理)要知道电源的作用和工作原理.(2 2)要知道电源内部能量的转化关系)要知道电源内部能量的转化关系.第第9页页/共共57页页【自主解答自主解答】选选B B、C C、D.D.无论电源内部还是外部,电无论电源内部还是外部,电场都是由正极指向负极,故场都是由正极指向负极,故A A错;在外部电路中,负电错;在外部电路中,负电荷靠电场力由负极流向正极,而内部电路中,正电荷荷靠电场力由负极流
6、向正极,而内部电路中,正电荷由负极流向正极,因电场力与移动方向相反,故必有由负极流向正极,因电场力与移动方向相反,故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极,在非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极,在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能,故电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能,故B B、C C、D D正确正确.第第10页页/共共57页页第第11页页/共共57页页第第12页页/共共57页页1.1.电源有多种电源有多种,不同的电源把其他形式的能转化为电能不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领相同吗的本领相同吗?反映这种本领大小的标志是什么反映这种本领大小的标志是什么?提示:提示:
7、不同不同.如干电池这种本领小而发电厂的发电机这如干电池这种本领小而发电厂的发电机这种本领就大种本领就大.反映这种本领大小的标志是电动势反映这种本领大小的标志是电动势,电动电动势大势大,这种本领就大这种本领就大.第第13页页/共共57页页2.2.是不是非静电力做功越多非静电力做功的本领就越是不是非静电力做功越多非静电力做功的本领就越大大?如何描述非静电力做功的本领如何描述非静电力做功的本领?提示:提示:不是不是.非静电力对电荷做功的多少与电荷的数量非静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关有关.若把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一若把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极极,做功越多做功越
8、多,电荷获得的电势能越多电荷获得的电势能越多,可以用非静电力可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映非静电力做功的本领做的功与电荷量的比值来反映非静电力做功的本领.第第14页页/共共57页页3.3.电源的电动势与电源的体积、外电路有关吗电源的电动势与电源的体积、外电路有关吗?提示:提示:无关无关.它由电源中非静电力的特性决定它由电源中非静电力的特性决定.对于一对于一个确定的电源个确定的电源,其电动势是一定的其电动势是一定的.第第15页页/共共57页页提示:提示:4.4.结合下表探究电动势和电压的区别与联系结合下表探究电动势和电压的区别与联系.第第16页页/共共57页页【典例典例2 2】将电动势
9、为将电动势为3.0 V3.0 V的电源接入电路中的电源接入电路中,测得电测得电源两极间电压为源两极间电压为2.4 V,2.4 V,当电路中有当电路中有6 C6 C的电荷流过时的电荷流过时,求求:(1)(1)有多少其他形式能转化为电能有多少其他形式能转化为电能.(2)(2)外电路有多少电能转化为其他形式能外电路有多少电能转化为其他形式能.(3)(3)内电路有多少电能转化为其他形式能内电路有多少电能转化为其他形式能.第第17页页/共共57页页【思路点拨思路点拨】解答本题应把握以下两点:解答本题应把握以下两点:(1 1)在电源中,非静电力移送电荷做了多少功,就有)在电源中,非静电力移送电荷做了多少功
10、,就有多少其他形式的能转化为电能多少其他形式的能转化为电能.(2 2)在电路中,电场力移送电荷做了多少功,就有多)在电路中,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少电能转化为其他形式的能.第第18页页/共共57页页【自主解答自主解答】(1 1)W=Eq=36 J=18 JW=Eq=36 J=18 J,电源中共有,电源中共有18 J18 J其他形式的能转化为电能其他形式的能转化为电能.(2 2)W W1 1=U=U1 1q=2.4q=2.46 J=14.4 J6 J=14.4 J,外电路中共有,外电路中共有14.4 J14.4 J电能转化为其他形电能转化为其他形式的能式的能.(
11、3 3)由能量守恒知,内电路中有)由能量守恒知,内电路中有18 J-14.4 J18 J-14.4 J=3.6 J=3.6 J的电能转化为内能的电能转化为内能.答案:答案:(1 1)18 J 18 J (2 2)14.4 J 14.4 J (3 3)3.6 J3.6 J第第19页页/共共57页页第第20页页/共共57页页1.1.试通过节约能量的角度分析,电源内阻大一些好还试通过节约能量的角度分析,电源内阻大一些好还是小一些好?是小一些好?提示:提示:电源内阻越大,内阻耗费的电能越多,所以电电源内阻越大,内阻耗费的电能越多,所以电源内阻小一些比较好源内阻小一些比较好.一般电源的内阻都比较小一般电
12、源的内阻都比较小.第第21页页/共共57页页2.2.是不是电动势越大,电源的容量也越大?是不是电动势越大,电源的容量也越大?提示:提示:电动势是非静电力把正电荷从负极送到正极所电动势是非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值,容量是电池放电时做的功跟被移送的电荷量的比值,容量是电池放电时能输出的总电荷量,二者并没有直接联系能输出的总电荷量,二者并没有直接联系.第第22页页/共共57页页3.3.阅读教材阅读教材“科学漫步科学漫步”,试说明同一种电池的容量,试说明同一种电池的容量与内阻的关系?与内阻的关系?提示:提示:对于同一种电池来说,体积越大,电池的容量对于同一种电池来说,
13、体积越大,电池的容量越大,内阻越小越大,内阻越小.第第23页页/共共57页页【典例典例3 3】如图为一块手机如图为一块手机电池背面印有的一些符号,电池背面印有的一些符号,下列说法正确的是下列说法正确的是A.A.该电池的容量为该电池的容量为500 mAh 500 mAh B.B.该电池的电动势为该电池的电动势为3.6 V3.6 VC.C.该电池在工作该电池在工作1 1小时后达到的电流为小时后达到的电流为500 mA 500 mA D.D.若电池以若电池以10 mA10 mA的电流工作,可用的电流工作,可用5050小时小时第第24页页/共共57页页【思路点拨思路点拨】解答本题应把握以下两点:解答本
14、题应把握以下两点:(1 1)要能够从图片上得到有用的信息;)要能够从图片上得到有用的信息;(2 2)要能分析出每个物理量的物理意义)要能分析出每个物理量的物理意义.第第25页页/共共57页页【自主解答自主解答】选选A A、B B、D.D.电池上的电池上的3.6 V3.6 V表示电动势,表示电动势,500 mA500 mAh h表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由放电电流下使用的时间,由500 mA500 mAh=t10 mAh=t10 mA,得,得t=50 ht=50 h,所以,所以A A、B B、D D选项正确选项正确.第第26
15、页页/共共57页页 知识点知识点1 1:电源:电源1.1.下列关于电源的说法,正确的是下列关于电源的说法,正确的是()()A.A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B.B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力所做的功非静电力所做的功C.C.电源的电动势与外电路有关电源的电动势与外电路有关D.D.在电源内部从负极到正极电势升高在电源内部从负极到正极电势升高第第29页页/共共57页页【解析解析】选选B B、D.D.电动势表示电源把单位正电荷从负极电动势表示电源把单位正电荷从负极移到正极时非静电力所
16、做的功,故移到正极时非静电力所做的功,故B B正确;在电源内部正确;在电源内部从负极到正极电势升高,从负极到正极电势升高,D D正确;电动势只由电源性质正确;电动势只由电源性质决定,与其他因素无关,决定,与其他因素无关,A A、C C错误错误.第第30页页/共共57页页2.2.(20102010北京高二检测)对于不同的电源,工作时北京高二检测)对于不同的电源,工作时的电流为的电流为I I,下列说法正确的是,下列说法正确的是()()A.IA.I越大的电源做功越快越大的电源做功越快B.IB.I越大的电源输出的电能就越多越大的电源输出的电能就越多C.C.电动势越大的电源做功越快电动势越大的电源做功越
17、快D.D.电动势电动势E E与电流与电流I I的乘积体现了电源做功的快慢的乘积体现了电源做功的快慢【解析解析】选选D.D.电源做功的快慢还与电源的电动势有关,电源做功的快慢还与电源的电动势有关,A A错错.电源做功的多少还与电源的电动势、做功的时间电源做功的多少还与电源的电动势、做功的时间有关,有关,B B错错.电源做功的快慢与电动势电源做功的快慢与电动势E E与电流与电流I I的乘积的乘积有关,有关,C C错,错,D D对对.第第31页页/共共57页页 知识点知识点2 2:电源的电动势:电源的电动势3.3.电动玩具车一般使用电动势为电动玩具车一般使用电动势为1.5 V1.5 V的的5 5号干
18、电池号干电池.有一台电动玩具车,在有一台电动玩具车,在电源内部当从负极到正极移送电源内部当从负极到正极移送0.4 C0.4 C的的电荷量时,非静电力做了电荷量时,非静电力做了1.8 J1.8 J的功的功.那么该电动玩具车使用了几节干电池那么该电动玩具车使用了几节干电池()()A.1A.1节节 B.2B.2节节 C.3C.3节节 D.4D.4节节第第32页页/共共57页页【解析解析】选选C.C.根据电动势的定义式根据电动势的定义式E=W/q=1.8 J/0.4 CE=W/q=1.8 J/0.4 C=4.5 V=4.5 V,又已知每节干电池的电动势为,又已知每节干电池的电动势为1.5 V1.5 V
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