第二章恒定電流第2節(jié)《電動勢》課件

1、. . . 第二章第二章 恒定電流恒定電流第二節(jié)第二節(jié) 電動勢電動勢. . . 本節(jié)學(xué)生將學(xué)習(xí)到電源的三個重要參數(shù)，教學(xué)過程中從本節(jié)學(xué)生將學(xué)習(xí)到電源的三個重要參數(shù)，教學(xué)過程中從生活中的電池使用進行拓展學(xué)習(xí)，同時結(jié)合上一章靜電場生活中的電池使用進行拓展學(xué)習(xí)，同時結(jié)合上一章靜電場的學(xué)習(xí)，從能量角度對電動勢進行定義，使學(xué)生能體會到的學(xué)習(xí)，從能量角度對電動勢進行定義，使學(xué)生能體會到比值定義的應(yīng)用。學(xué)習(xí)過程中，靜電場的電勢能和電場力比值定義的應(yīng)用。學(xué)習(xí)過程中，靜電場的電勢能和電場力做功，可能讓學(xué)生覺得知識有些凌亂。教學(xué)中搭配適當?shù)淖龉?，可能讓學(xué)生覺得知識有些凌亂。教學(xué)中搭配適當?shù)膭赢嬔菔?，加強學(xué)生的感官

2、認識，引導(dǎo)學(xué)生分析，學(xué)生主動畫演示，加強學(xué)生的感官認識，引導(dǎo)學(xué)生分析，學(xué)生主動思考，掌握電動勢的基本描述。動思考，掌握電動勢的基本描述。. . . 1.1.知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。沒有接入電路時兩極間的電壓。2.2.從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義。從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義。3.3.理解電動勢的概念，掌握電動勢的定義式。理解電動勢的概念，掌握電動勢的定義式。重點：理解電動勢的概念。重點：理解電動勢的概念。難點：理解電動勢的概念及能量關(guān)系的轉(zhuǎn)換。難點：理解電動勢的概念及能量

3、關(guān)系的轉(zhuǎn)換。. . . 干電池有干電池有 1.5 V 標志標志,鋅汞電池有鋅汞電池有 3.0 V 標志標志 ,鉛鉛蓄電池有蓄電池有 12 V 標志。這些標志表示一個什么共同標志。這些標志表示一個什么共同的物理量？它是電壓嗎？的物理量？它是電壓嗎？干電池干電池 1.5 V微型電池微型電池 3 V蓄電池蓄電池 12 V. . . 電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。作用：使導(dǎo)體（電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。作用：使導(dǎo)體（或電路）兩端保持一定的電壓，在電路中保持持續(xù)的電流?；螂娐罚﹥啥吮３忠欢ǖ碾妷海陔娐分斜３殖掷m(xù)的電流。 水電站的發(fā)電機將水的機械能轉(zhuǎn)換為電能，干電池和蓄電水電站的發(fā)電

4、機將水的機械能轉(zhuǎn)換為電能，干電池和蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。水電站水電站太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電. . . +-+1.1.電源的內(nèi)部電場如何？電源的內(nèi)部電場如何？2.2.如果接入導(dǎo)線，如圖所示，如果接入導(dǎo)線，如圖所示，正電荷將怎樣移動？正電荷將怎樣移動？3.3.導(dǎo)線中的電流方向？導(dǎo)線中的電流方向？4.4.電源正極的正電荷會不斷流向負極，電源兩極間的電壓怎電源正極的正電荷會不斷流向負極，電源兩極間的電壓怎樣變化？電源在這的作用是什么？樣變化？電源在這的作用是什么？5.5.電源把正電荷從電源的負極搬到正極，電場力做正功還

5、是電源把正電荷從電源的負極搬到正極，電場力做正功還是負功？負功？6.6.什么力來克服電場力做功？從能量的角度看，電源的作用什么力來克服電場力做功？從能量的角度看，電源的作用是什么？是什么？. . . http:/ . . 干電池、手搖發(fā)電機都可以做電源，這些電源中的非靜干電池、手搖發(fā)電機都可以做電源，這些電源中的非靜電力相同嗎？所起的作用相同嗎？電力相同嗎？所起的作用相同嗎？干電池：干電池：通過通過化學(xué)作用化學(xué)作用提供非靜電力，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。提供非靜電力，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機：發(fā)電機：通過通過電磁作用電磁作用提供非靜電力，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。提供非靜電力，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。不同的

6、電源靜電力雖然不同，但是從能量轉(zhuǎn)化的角度看它們不同的電源靜電力雖然不同，但是從能量轉(zhuǎn)化的角度看它們所起的作用是相同的，都是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。所起的作用是相同的，都是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。. . . 1. 電源：通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能電源：通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。的裝置。2. 非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負極搬運非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負極搬運到正極，同時在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能到正極，同時在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。轉(zhuǎn)化為電勢能。一、電一、電 源源3. 在不同的電源中

7、，非靜電力的作用是不同的，是不同形在不同的電源中，非靜電力的作用是不同的，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。式的能量轉(zhuǎn)化為電能。 . . . 例例1. 下列說法正確的是下列說法正確的是 （ ） A. 電源外部存在著由正極指向負極的電場，內(nèi)部存電源外部存在著由正極指向負極的電場，內(nèi)部存在著由負極指向正極的電場在著由負極指向正極的電場 B. 在電源的外部負電荷靠靜電力由電源的正極流向在電源的外部負電荷靠靜電力由電源的正極流向負極負極 C. 在電源的內(nèi)部正電荷靠非靜電力由電源的負極流在電源的內(nèi)部正電荷靠非靜電力由電源的負極流向正極向正極 D. 在干電池中是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能在干電池中是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能C

8、D. . . 兩個人舉起同樣的重物時做功相同嗎？兩個人舉起同樣的重物時做功相同嗎？ 當人把重物舉過頭頂時，重物的重力勢能增加，但不當人把重物舉過頭頂時，重物的重力勢能增加，但不同的人把同一重物從地上到舉過頭頂?shù)倪^程中人做的功不同的人把同一重物從地上到舉過頭頂?shù)倪^程中人做的功不同，重物的重力勢能的增量也是不同的。與此類似，在不同，重物的重力勢能的增量也是不同的。與此類似，在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也是不同的同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也是不同的, ,非靜電力對非靜電力對同樣多的電荷做不同的功，電荷的電勢能增加得也不同。同樣多的電荷做不同的功，電荷的電勢能增加得也不同。. . . 通過觀

9、察不同的電源的工作，理解能量間的相互轉(zhuǎn)換，通過觀察不同的電源的工作，理解能量間的相互轉(zhuǎn)換，得出不同的電源做功得出不同的電源做功“本領(lǐng)本領(lǐng)”大小不同。大小不同。http:/ . . + +- -+A+_B_P- 怎樣描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本怎樣描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大??？領(lǐng)的大??？ F FF F假設(shè)電源把電量為假設(shè)電源把電量為 1 C 的負電荷從正極搬運到負極的負電荷從正極搬運到負極電源電源正極正極負極負極. . . 干電池：電勢能增加干電池：電勢能增加 1.5 J蓄電池：電勢能增加蓄電池：電勢能增加 12 J 蓄電池比干電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強。蓄電池比干

10、電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強。 根據(jù)電場力做功的條件，電場力做負功，靜電力做根據(jù)電場力做功的條件，電場力做負功，靜電力做功的絕對值等于電勢能的增加量。根據(jù)能量守恒，非靜功的絕對值等于電勢能的增加量。根據(jù)能量守恒，非靜電力做正功，非靜電力做的功也等于電勢能的增加量。電力做正功，非靜電力做的功也等于電勢能的增加量。|W靜靜|=|QU|= EP=W非靜電力非靜電力1.5 V12 V. . . 1. 定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把 1 C 的正電荷在的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功。電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功。2. 定義式：定義式：E = W/

11、q3. 單位：單位： V ； 1 V = 1 J/C4. 物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。大小。5. 電動勢有電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無電動勢有電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)。關(guān)，也跟外電路無關(guān)。6. 電動勢是標量。電動勢是標量。二、電動勢二、電動勢. . . 例例2關(guān)于電動勢，下列說法正確的是關(guān)于電動勢，下列說法正確的是 （ ） A. 在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到極，非靜電力做功，在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到極，非靜電力做功，電能增加電能增加 B. 對于給定的電源，移動正電荷，非靜

12、電力做功越多，對于給定的電源，移動正電荷，非靜電力做功越多，電動勢就越大電動勢就越大 C. 電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極移送單位電荷量做功越多移送單位電荷量做功越多 D. 電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極移送到正極的電荷量越多極移送到正極的電荷量越多 AC. . . 電源有三個重要參數(shù)電源有三個重要參數(shù): :1. 電動勢電動勢 E :電池的電動勢取決于電池正負極的材料及電解電池的電動勢取決于電池正負極的材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)。液的化學(xué)性質(zhì)。2. 內(nèi)阻內(nèi)阻 r :電源內(nèi)部

13、也是由導(dǎo)體組成，所以也有電阻，這就電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成，所以也有電阻，這就是電源的內(nèi)阻。是電源的內(nèi)阻。大小由電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定。大小由電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定。3. 容量容量: 電池放電時能輸出的總電荷量，通常以安培小時（電池放電時能輸出的總電荷量，通常以安培小時（Ah）或毫安小時（）或毫安小時（mA h）做單位。）做單位。對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。電源有哪些重要參數(shù)？它們的決定因素是什么？電源有哪些重要參數(shù)？它們的決定因素是什么？. . . 你能在手機電池上能了解到什么？你能在手機電池上能了解到什么？材料：鋰離材料：鋰離子電池子電

14、池容量容量:1050 mA.h電動勢電動勢：3.7 V限制電壓：限制電壓：4.2 V. . . 電動勢電動勢E 與電壓與電壓U 有什么區(qū)別？有什么區(qū)別？1. 兩個公式中兩個公式中W 分別表示什么力做功分別表示什么力做功?2. 能量是如何轉(zhuǎn)化的能量是如何轉(zhuǎn)化的?W 表示表示電源外部電源外部電場力電場力做的功做的功其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢能其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢能E 反映反映電源電源的特性的特性WEqWUq電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式能電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式能U 反映反映電場電場的特性的特性WEqWUqW 表示表示電源內(nèi)部電源內(nèi)部非靜電力非靜電力做的功做的功. . . 在沒有接入外電路時，對于理想電壓表（內(nèi)在沒有

15、接入外電路時，對于理想電壓表（內(nèi)阻為無窮大），電源兩端測量值等于電動勢，阻為無窮大），電源兩端測量值等于電動勢，即即電源兩極間的電壓等于電源的電動勢。電源兩極間的電壓等于電源的電動勢。. . . 例例3鉛蓄電池的電動勢為鉛蓄電池的電動勢為 2 V，這表示，這表示 （ ） A. 電路中每通過電路中每通過 1 C 的電量，電源把的電量，電源把 2 J 的化學(xué)能的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔?B. 未接入電路時，蓄電池兩極間的電壓為未接入電路時，蓄電池兩極間的電壓為 2 V C. 蓄電池在蓄電池在 1 s 內(nèi)將內(nèi)將 2 J 的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 D. 蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一

16、節(jié)干電池蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池（電動勢為（電動勢為 1.5 V）強）強ABD. . . 生活中的電池生活中的電池太陽電池太陽電池干電池干電池鉛蓄電池鉛蓄電池鋰電池鋰電池鋅汞電池鋅汞電池. . . 23一、電源一、電源電源是通過非靜電力做功電源是通過非靜電力做功,把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、電動勢二、電動勢1. 物理意義：描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小物理意義：描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。的物理量。2. 定義：非靜電力把正電荷從負極移到正極所做的功跟它的定義：非靜電力把正電荷從負極移到正極所做的功跟它的電荷量

17、的比值。電荷量的比值。公式：公式：E = W/q4. 單位：伏單位：伏 ( V )三、電源的重要參數(shù)三、電源的重要參數(shù) 1. 電動勢電動勢 2. 內(nèi)阻內(nèi)阻 3. 容量容量. . . 1. 某蓄電池上標有某蓄電池上標有“1.5 Ah ” ，指的是電池的容量。，指的是電池的容量。若接入工作電流為若接入工作電流為 300 mA 的用電器，則該電池能使用的用電器，則該電池能使用電器工作多久？電器工作多久？電池放電時間：電池放電時間：t = 5 h. . . 252. 關(guān)于電源，以下說法正確的是關(guān)于電源，以下說法正確的是 （ ） A. 1號干電池比號干電池比 5 號干電池大號干電池大 ，所以電動勢也大，所以電動勢也大 B. 1號干電池比號干電池比 5 號干電池大號干電池大 ，但是電動勢相等，但是電動勢相等，內(nèi)電阻相同內(nèi)電阻相同 C. 電動勢的大小隨外電路的電阻增大而增大電動勢的大小隨外電路的電阻增大而增大 D. 電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)D. . . 263. 關(guān)于電動勢關(guān)于電動勢 E ，下列說法中正確