2.2 电动势 课件 (共20张PPT)—高中物理人教版选修3-1

(共20张PPT)
第三章 恒定电流
第二节 电动势
1
课堂导入
生活中我们用的干电池大小不一，但上面都标着“1.5V”。这里的“1.5V”表示什么？
当电路闭合时，电源外部与内部的电荷移动方向一样吗？（假设电路中自由移动的电荷为正电荷）
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正极
负极
电源
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1.在导线中，电场方向是怎样的？
2.正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？
3.在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？
4.电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？
【探究：电源内部电荷移动】
1
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+
+
F非
R
I
I
要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。
F电
5.什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
非静电力做
正功
1
【探究：电源内部电荷移动】
非静电力是化学作用
非静电力是电磁作用
6.电源内部的非静电力是由什么提供的？
1
【探究：电源内部电荷移动】
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+
-
电场力
非静电力
电场力做正功
电势能减少
电势能转化为
其他形式能量
非静电力做正功
电势能增加
其他形式能量
转化为电势能
7.电源内部的能量是怎样转化的？
例如：在电池中，非静电力使化学能转化为电势能；
在发电机中，非静电力使机械能转化为电势能；
1
【探究：电源内部电荷移动】
2
【探究：电源内部能量转化】
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抽水机增加水的重力势能
电源增加电荷的电势能
不同的抽水机
抽水的本领(举起高度)不同，使单位质量的水所增加的重力势能不同
不同的电源
非静电力做功的本领不同，使单位正电荷所增加的电势能不同
抽水机
电源
2
【探究：电源内部能量转化】
思考：电势差大小与电势能变化的关系？对你的启发呢？
本 领
？
本 领
E其他
W非G
EPG
W非静
E其他
EP电
抽水机
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-
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+
+
2
【探究：电源内部能量转化】
电动势
1.定义：数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
2.定义式：
W：非静电力做的功 q ：电荷量
3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C
4.标量
5.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。
6.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关, 也跟外电路无关。
干电池
1.5V
1.5V
微型电池
3V
3V
蓄电池
2V
6V
电动势E 与电压U 有什么区别？
1. 两个公式中W 分别表示什么力做功
2. 能量是如何转化的
W 表示电源外部电场力做的功
其他形式能转化为电势能E 反映电源的特性
电势能转化为其他形式能U 反映电场的特性
W 表示电源内部非静电力做的功
电源有三个重要参数:
1. 电动势 E :电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质。
2. 内阻 r :电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就是电源的内阻。大小由电源内部结构决定。
3. 容量: 电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（A·h）或毫安小时（mA ·h）做单位。
对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。
电源有哪些重要参数？它们的决定因素是什么？
你能在手机电池上能了解到什么？
材料：锂离子电池
容量:
1050 mA.h
电动势：3.7 V
限制电压：4.2 V
在没有接入外电路时，对于理想电压表（内阻为无穷大），电源两端测量值等于电动势，即电源两极间的电压等于电源的电动势。
【例1】.（多选）关于电动势下列说法中正确的是 (　　)
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加
B．对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
AC
【例2】.（多选）下列说法正确的是（ ）
A．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
B．在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极
C．在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极
D．在电池中是化学能转化为电势能
BCD
定义
符号
单位
作用
数值
物理意义
注意点
提高电荷的电势能，维持电路两端电压不变
没有接入电路时电源两端的电压
描述电源将其他形式能量转化为电能的本领强弱
由电源本身性质决定，与外界条件无关
E
V
2
课堂小结