高中物理人教版选修3-1课件：第二章2　电动势.pptxVIP

2电动势目标导航学习目标1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。4.了解电源内阻。重点难点重点:1.电动势的概念,电动势的定义式的应用。2.电动势物理意义的理解。难点:1.电动势的基本含义。2.非静电力做功与能量转化关系的理解。激趣诱思一个原先蒙着黑布的“苹果花”,掀开它的 “盖头”,叶片和花朵静静不动。然后用较强的电筒光照射到“苹果花”上,叶片、花朵又欢快地摆动起来。再熄灭电筒,叶子仍然摆动,但渐渐减缓,最终停止。那么,这种“苹果花”的奥秘究竟在哪里呢?简答:此“苹果花”为硅太阳能电池,它设有阳光IC接收口,采光度强,利用弱光型太阳能电池的供电原理,只要一点点光,花儿就能开放。以太阳能为动力的设计让它实用、可爱之外,更显环保,且没有动力不足的后顾之忧。预习导引1.电源电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。2.电动势(1)定义:在电源内部从负极到正极移送正电荷非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫作电源的电动势。(2)公式:E=,电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。(3)单位:在国际单位制中为伏特,简称伏,符号为V。(4)标量:电动势只有大小,没有方向。但电源有正、负极。(5)物理意义:描述电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量。答案:不会。预习交流1电源的电动势会因为外接电路的改变而改变吗?3.电源的内阻电源内部的导体所具有的电阻叫作电源的内阻。答案:取决于电源电动势的大小,电动势大则电源消耗的能量就多,反之则少。预习交流2电源工作时,当1 C正电荷在电源内从负极移送到正极,电源消耗(释放)能量的多少取决于什么?一、　对电动势概念的理解知识精要1.电源内部电流的方向即为电动势的方向:由电源负极指向正极。2.公式E=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。电动势不同,表示将其他形式的能转化为电能的本领不同,例如:蓄电池的电动势为2 V,表明在蓄电池内移送1 C 的电荷量时,可以将2 J的化学能转化为电能。思考探究电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都是电源,目前南京大学材料系的“概念电池”已正式进入南京高科技转化市场,它只需要接受阳光,便可以像植物的光合作用一样捕捉其中的能量,进而产生电能。那么,电池都是怎样工作的呢?1.在内、外电路中,正电荷的移动方向各是怎样的?“搬运”电荷的作用力各是什么力?答案:在电源内部,正电荷由负极流向正极,“搬运”电荷的作用力是非静电力;在外电路,正电荷由电源正极流向负极,“搬运”电荷的作用力是静电力。2.(1)试探究电源是如何把其他形式的能转化为电能的?(2)干电池和手摇发电机都可以当作电源,那么不同的电源中的非静电力相同吗?所起的作用相同吗?答案:(1)在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极。根据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极,自由电子必须克服静电力做功,也就是要有“非静电力”作用于电子。这个“非静电力”是由电源提供的,也就是说,电源通过非静电力做功,使电荷的电势能增加。(2)干电池中的非静电力是化学作用。手摇发电机中的非静电力是电磁作用。非静电力虽然不同,但作用相同,都是把其他形式的能转化为电能。典题例解【例1】 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,电势能减少;非静电力移动电荷做功,电势能增加答案:D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,故选项D正确。迁移应用1.(多选)关于电源的电动势,下面说法正确的是(　)A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1 C电荷量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量答案:AB解析:由电动势的物理意义可知,电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,它在数值上等于电路中通过1 C电荷量时所提供的能量;电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的大小无关,跟外电路也