2.2 电动势（课件+word）-《优化指导》2019版新课标同步课堂物理（人教版选修3-1）

第2节　电动势 1．知道电源是提供电能的装置，通过非静力做功把其他形式的能转化为电能．(难点) 2．理解电动势概念，知道公式中各物理量的含义和单位．(重点) 3．知道电动势和电压是两个不同的概念． 4．知道描述电池的重要参数有：电动势、内阻和容量． (对应学生用书P37) 一、电源与非静电力做功 1．非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加．[来源:学科网ZXXK] 2．电源 (1)定义：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)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，电场力做正功，电能转化为其他形式的能． 二、电动势和内阻 1．电动势 (1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值． (2)定义式：E＝.单位：伏特(V). (3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量． (4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关. 2．内阻：电源内部导体的电阻． ◎ 1．判断正误 (1)在电源内部，正电荷向正极移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加．(√) (2)在电源内部，正电荷向正极移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少．(×) (3)所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置．(×) (4)电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比．(×) (5)E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源中非静电力的特性决定．(√) 2．探究思考 如图所示是闭合电路中自由电荷(假设是正电荷)发生定向移动形成电流的示意图．请问： (1)正电荷在运动过程中静电力对其做什么功？ (2)非静电力对正电荷做什么功？ 提示　(1)电源外部，做正功；电源内部，做负功　(2)正功 (对应学生用书P38) 探究点一　对非静电力的理解 (1)如图2所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流．电源是通过什么力做功实现这个功能的？ 图1　　　　　　　图2 (2)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动，分析它们的能量转化情况． 提示　(1)通过非静电力做功． (2)①当水由A池流向B池时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能；在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能；②当抽水机将B中的水抽到A的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能；在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能． 1．非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极、负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用力，是除静电力外能对电荷流动起作用的其他力的统称． 2．来源 (1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能． (2)在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能． 3．功能关系：非静电力总是克服静电力做功，非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程．做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能． 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，电势能减小；非静电力移动电荷做功，电势能增加 D　[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，正电荷所受静电力阻碍它继续向正极移动，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D正确．] 静电力与非静电力做功的区别 非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，在整个电路上，非静电力做的功与静电力做的功相等． [针对训练] 1．(多选)电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处，我们可以将电势能类比于重力势能，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功类比 B．可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做功类比 C．可以将电流通过灯泡时电流做功与重力对球做功类比 D．可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比 BC　[将电势能类比重力势能，电流通过灯泡做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少．非静电力做功，电势能增加，