2021-2022高中物理3-1學(xué)案：第2章 2電動(dòng)勢(shì)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE15-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2電動(dòng)勢(shì)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1。[物理觀念］知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2。［科學(xué)思維］了解電路中(電源外部和內(nèi)部）自由電荷定向移動(dòng)的過(guò)程中，靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。（難點(diǎn)）3.[物理觀念]了解電源電動(dòng)勢(shì)的基本含義,知道它的定義式。4.[物理觀念］了解電源內(nèi)電阻。一、電源1．非靜電力（1）非靜電力的作用：把正電荷在電源內(nèi)部由負(fù)極搬運(yùn)到正極,同時(shí)在該過(guò)程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。（2）非靜電力的實(shí)質(zhì)：在電池中是指化學(xué)作用,在發(fā)電機(jī)中是指電磁作用。2．電源:通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。二、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1．電動(dòng)勢(shì)(1）定義：非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功跟被搬運(yùn)的電荷量的比值。(2）公式：E＝eq\f（W,q）。（3）單位：伏特，用符號(hào)“V”表示。（4)物理意義:電動(dòng)勢(shì)的大小反映了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電動(dòng)勢(shì)大，表示電源的轉(zhuǎn)化本領(lǐng)大。（5)大?。簭淖龉嵌?，其數(shù)值等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功.(6)方向：電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，為研究問(wèn)題方便，規(guī)定其方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電流的方向，即由電源負(fù)極指向正極。（7）電動(dòng)勢(shì)的決定因素:電動(dòng)勢(shì)是電源的屬性,大小完全由電源本身決定，與電源的體積和外電路的組成及變化情況無(wú)關(guān)。2．電源的內(nèi)阻及電池的容量(1)電源的內(nèi)阻：電源的內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫作電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻與電動(dòng)勢(shì)為電源的兩個(gè)重要參數(shù).(2)電池的容量:①定義：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量,通常以安培時(shí)（A·h）或毫安時(shí)(mA·h)作單位。②特點(diǎn):電池的容量與放電狀態(tài)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。③對(duì)同一種電池,體積越大，電池的容量越大,電池的內(nèi)阻越小.1．思考判斷(正確的打“√"，錯(cuò)誤的打“×”)(1)非靜電力做功,可以使正電荷在電源內(nèi)部由負(fù)極移動(dòng)到正極。 (√)(2)靜電力與非靜電力都可以使電荷移動(dòng)，所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢(shì)能減少。 （×)(3)在電源外部靜電力使正電荷定向移動(dòng)，在電源內(nèi)部是非靜電力使正電荷定向移動(dòng),因而形成電流. （√）2．(多選)關(guān)于電源的作用，下列說(shuō)法中正確的是（）A．在電源內(nèi)部把電子從負(fù)極搬運(yùn)到正極B．在電源內(nèi)部把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極C．把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能D．把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能BD[在電源內(nèi)部是非靜電力驅(qū)使電子從正極流向負(fù)極做正功,靜電力做負(fù)功，A錯(cuò)誤,B正確;從能量守恒的角度看，電源內(nèi)部把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，C錯(cuò)誤,D正確。]3．電源電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,因此（)A．電動(dòng)勢(shì)是一種非靜電力B．電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源儲(chǔ)存的電能越多C．電動(dòng)勢(shì)的大小是非靜電力做功能力的反映D．電動(dòng)勢(shì)就是閉合電路中電源兩端的電壓C[電動(dòng)勢(shì)是反映電源通過(guò)非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量，電動(dòng)勢(shì)越大說(shuō)明這種轉(zhuǎn)化本領(lǐng)越強(qiáng)，但不能說(shuō)明儲(chǔ)存的電能越多，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；閉合電路中電源兩端電壓大小等于外電壓大小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]對(duì)電源的理解1。靜電力和非靜電力靜電力是帶電體之間通過(guò)電場(chǎng)相互作用的力,又稱為庫(kù)侖力,非靜電力是指除靜電力外能對(duì)電荷移動(dòng)起作用的力。2．靜電力與非靜電力做功的比較（1)非靜電力只存在于電源內(nèi)部，因此非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功.通過(guò)非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。(2)靜電力存在于整個(gè)閉合電路上，所以在電路中任何部位靜電力都要做功。靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。（3）在整個(gè)電路上，非靜電力做的功與靜電力做的功相等。3．電源與電路中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題功是能量轉(zhuǎn)化的量度。在電源中，非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,非靜電力移送電荷做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，即W非＝qE；在電路中，電場(chǎng)力做功，電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，電場(chǎng)力移送電荷做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即W電＝qU。在外電路中，靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而在內(nèi)電路中，非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。電源被形象地比喻為“抽水機(jī)”。4．電源與抽水機(jī)能量轉(zhuǎn)化比較抽水機(jī)抽水抽水機(jī)外A→B水從高處流向低處水的重力做正功重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能抽水機(jī)作用下B→A水從低處被運(yùn)向高處抽水機(jī)對(duì)水做正功其他形式的能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能電源供電電源外部正極→負(fù)極正電荷由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電源內(nèi)部負(fù)極→正極正電荷由低電勢(shì)處移到高電勢(shì)處非靜電力對(duì)電荷做正功其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能【例1】以下說(shuō)法中正確的是（)A．在外電路中和電源內(nèi)部，正電荷都受靜電力作用，所以能不斷地定向移動(dòng)形成電流B．靜電力與非靜電力都可以使電荷移動(dòng)，所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢(shì)能減少C．在電源內(nèi)部正電荷能從負(fù)極到達(dá)正極是因?yàn)殡娫磧?nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力D．靜電力移動(dòng)電荷做功電勢(shì)能減少,非靜電力移動(dòng)電荷做功電勢(shì)能增加D[在電源內(nèi)部，電荷受到的非靜電力大于靜電力,非靜電力將正電荷從電源負(fù)極運(yùn)送到正極，并將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能；在電源外部，正電荷受靜電力作用從電源正極移動(dòng)到負(fù)極，并將電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，A、B、C錯(cuò)誤,D正確.]靜電力與非靜電力做功的區(qū)別(1)非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，但靜電力在整個(gè)閉合電路上都要做功，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。(2）在整個(gè)電路上，非靜電力做的功與靜電力做的功相等.eq\o(［跟進(jìn)訓(xùn)練]）1．關(guān)于電源的說(shuō)法不正確的是（)A．電源外部存在著由正極指向負(fù)極的電場(chǎng),內(nèi)部存在著由負(fù)極指向正極的電場(chǎng)B．在電源外部電路中,負(fù)電荷靠電場(chǎng)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．在電池中，靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能A[無(wú)論電源內(nèi)部還是外部，電場(chǎng)都是由正極指向負(fù)極，故A錯(cuò)誤；在外部電路中,負(fù)電荷靠電場(chǎng)力由負(fù)極流向正極，而內(nèi)部電路中，正電荷由負(fù)極流向正極,因電場(chǎng)力與移動(dòng)方向相反，故必有非靜電力作用在電荷上才能使其由負(fù)極流向正極，在電池中，靠化學(xué)作用使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，故B、C、D正確。］對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解1。概念理解（1)電源的種類不同，電源提供的非靜電力性質(zhì)不同，一般有化學(xué)力、磁場(chǎng)力（洛倫茲力）、渦旋電場(chǎng)力等.(2)不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)是不同的。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力將1C正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，也就是1C的正電荷所增加的電勢(shì)能。(3)電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，電源內(nèi)部電流的方向,由電源負(fù)極指向正極.(4)公式E＝eq\f(W，q）是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無(wú)關(guān),是由電源自身的性質(zhì)決定的。電動(dòng)勢(shì)不同，表示將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同，例如，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，表明在蓄電池內(nèi)移送1C的電荷時(shí)，可以將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2．電動(dòng)勢(shì)與電壓的對(duì)比物理量電動(dòng)勢(shì)E電壓U物理意義非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，表征電源的性質(zhì)表示電場(chǎng)力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)，表征電場(chǎng)的性質(zhì)定義式E＝eq\f（W，q),W為非靜電力做的功U＝eq\f（W，q）,W為電場(chǎng)力做的功單位伏特（V)伏特（V）聯(lián)系電動(dòng)勢(shì)等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓3。電源的連接(1）n個(gè)完全相同的電源串聯(lián)：電源的總電動(dòng)勢(shì)E總＝nE，電源的總內(nèi)阻r總＝nr。（2）n個(gè)完全相同的電源并聯(lián)：電源的總電動(dòng)勢(shì)E總＝E，電源的總內(nèi)阻r總＝eq\f(r,n)?！纠?】一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，這表示（）A．電池中每通過(guò)1C的電荷量，該電池能將1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電勢(shì)能B．該電池接入電路工作時(shí)，電池兩極間的電壓恒為1。5VC．該電池存儲(chǔ)的電能一定比電動(dòng)勢(shì)為1.2V的電池存儲(chǔ)的電能多D．將1C的電子由該電池負(fù)極移送到正極的過(guò)程中,非靜電力做了1.5J的功A［電動(dòng)勢(shì)大小表示電池中通過(guò)1C的電荷量，電池將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的大小,并非表示電池內(nèi)部?jī)?chǔ)存的能量大小，故選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)大小等于電池接入電路前兩極之間的電壓大小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)為1。5V，表示電池內(nèi)部非靜電力將1C的電子由電源正極移送到負(fù)極過(guò)程中所做功的大小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］1電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，即非靜電力移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動(dòng)勢(shì)越大。2公式E＝eq\f(W,q）中W為非靜電力做的功,而E的大小與W、q無(wú)關(guān)。3電源電動(dòng)勢(shì)的大小是由電源本身性質(zhì)決定的，不同種類的電源電動(dòng)勢(shì)的大小不同.eq\o(［跟進(jìn)訓(xùn)練］）2．某公司發(fā)布了5分鐘即可充滿3000mA·h電池50%電量的快充技術(shù)成果,引起業(yè)界廣泛關(guān)注。如圖是某智能手機(jī)電池上的信息，支持低壓大電流充電，則()A．4。35V表示該電池的電動(dòng)勢(shì)B．該電池充滿電后以100mA的電流工作時(shí)，可連續(xù)工作30小時(shí)C．11.4Wh表示該電池能提供的電量D．3000mA·h表示該電池能提供的電能B[4。35V為充電限制電壓，不是該電池的電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤;該電池充滿電后以100mA的電流工作時(shí)，可連續(xù)工作時(shí)間t＝eq\f（3000mA·h,100mA)＝30h，故B正確；11。4W·h為電池的充電電能，不是該電池的電量，故C錯(cuò)誤；mA·h為電量的單位，所以3000mA·h表示該電池能提供的電量,故D錯(cuò)誤。］1．［物理觀念］對(duì)電源的理解，靜電力做功與非靜電力做功的區(qū)別。2．[物理觀念]電動(dòng)勢(shì)的定義及理解。3．［科學(xué)思維]描述電源特性的物理量，電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻及容量。1．（多選)關(guān)于電源與電路,下列說(shuō)法正確的是(）A．外電路中電流由電源正極流向負(fù)極，內(nèi)電路中電流也由電源正極流向負(fù)極B．外電路中電流由電源正極流向負(fù)極,內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極流向正極C．外電路中電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，內(nèi)電路中電場(chǎng)力對(duì)電荷也做正功D．外電路中電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，內(nèi)電路中非靜電力對(duì)電荷做正功BD[電路中電流是由正電荷的定向移動(dòng)形成的,外電路中，正電荷在導(dǎo)線中電場(chǎng)的作用下，從高電勢(shì)端向低電勢(shì)端運(yùn)動(dòng),即從電源正極向電源負(fù)極運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功。根據(jù)穩(wěn)定電流的閉合性和電荷守恒定律，在內(nèi)電路中,正電荷只能從電源負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng)，即電流從電源負(fù)極流向正極,此過(guò)程中,電荷運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)力的方向相反，電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功。要使正電荷從電源負(fù)極移向電源正極,必須有除電場(chǎng)力以外的非靜電力做功，使其他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢(shì)能,所以B、D正確.］2．有關(guān)電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是（)A．當(dāng)電路中通過(guò)1C電荷量時(shí)，電源消耗的其他形式能的數(shù)值等于電源電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值B．電源提供的電能越多，電源的電動(dòng)勢(shì)越大C．電源的電動(dòng)勢(shì)越大，也就是電源內(nèi)儲(chǔ)存的電荷越多D．電源的電動(dòng)勢(shì)反映了電源將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)A［電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于將1C正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到正極時(shí)非靜電力做的功，當(dāng)電路中通過(guò)1C電荷量時(shí)，電源消耗的其他形式能的數(shù)值等于電源電動(dòng)勢(shì)的值，故A正確。電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于將1C正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到正極時(shí)非靜電力做的功，與電源提供的電能的多少無(wú)關(guān)，與電源內(nèi)部?jī)?chǔ)存的電能的多少無(wú)關(guān)，電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，故B、C、D錯(cuò)誤。]3．鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（)A．電路中每通過(guò)1C電荷量，電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．鉛蓄電池?cái)嚅_(kāi)時(shí)其兩極間的電壓為2