2.2电动势-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-1）

§2.2 电动势 复习旧知识 1、电流的形成条件： （1）存在自由电荷;（2）导体两端存在电压. 2、电源:把自由电子从正极搬到负极的装置. 电源的作用：提供持续的电压. 3、恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场. 4、恒定电流:大小方向都不变的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）决定式 n为单位体积内自由电荷个数 S为导体横截面积 v为自由电荷定向移动速率 q为每个自由电荷的电量 正极 负极 + + + + + + 灯泡要持续的发光，那么电路中将有持续的电流，那电路中将要有持续的电荷移动. 电路中要有持续的电荷移动，那持续移动的电荷哪里来，靠谁来维持？电源的作用是什么？ 想一想 通过本节的学习，就可以解决这些问题。 完整的电路结构图片 消 杀 电 路 杀虫灯 太阳能电池 杀虫灯 照明电路 消 杀 电 路 干电池 太阳能电池 2、这是两幅人们在生产生活中经常使用的工作电路的图片，它们的工作过程都可以简化为下图形式。 4 电 源 正极 负极 电源内部的电路（内电路） 电源外部的电路(外电路) 电源外部电流从正极板到负极板叫外电路。 电源内部电流从负极板到正极板叫内电路。 3、从能量转化的方向看，我们可以把整个电路分为两部分： 5 请结合右图，快速阅读教材前四个自然段，探究如下问题： 3.电源外部电路中能量是如何转化的？这种转化又是如何实现的？ 1.判断电源外部电路中的电场方向。 2.正电荷在电源外部电路中如何移动？ （以正电荷定向移动形成电流为例） 正极 负极 + + + + + + 想一想 沿导线从正极指向负极 在电场力作用下从正极向负极定向移动 电能转化为其他形式能；通过电流做功（流过用电器） 4、不难发现，电源外部的电路是一个消耗电能的部分，但“巧妇难为无米之炊”，谁来给它提供电能呢？ 6 电源内部分析 + + + + + + - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + 3、在电源内部，正电荷（或自由电荷）所受的电场力方向与电荷移动方向相同还是相反？ 相反； 结合电源示意图，探究如下问题： 1、在电源内部，电流方向如何？正电荷又是怎样移动的？如果没有这种移动，将会是什么结果？ 从负极流向正极；正电荷从负极流向正极；不会有持续电流。 2、电源内部有电场吗？若有，方向如何？ 有；从正极指向负极 正极 负极 电源 + + + + + + + + + 外电路 内电路 F电 F非 5．从做功与能量转化的角度，你是怎样理解电源在电路中的作用的？这种作用可以与生活中的什么现象类比？ 4.试猜想一下，正电荷在电源内部移动的过程中，除静电力外，是否还受其它力作用，是否做功？ 有非静电力；电场力做负功，非静电力做正功。 通过非静电力做功，电源将其他形式能转化为电能；与滑梯—升降机模型类似。 电路 玩滑梯 外电路 滑梯 电池内部 升降机 电场力对正电荷做 电势能 重力对人做 重力势能 非静电力对正电荷做 克服 电势能 拉力对人做 克服 重力势能 类比 正功 减小 正功 重力 增加 正功 减小 正功 增加 电场力 + 障碍 障碍 类比 + + + + + + - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + 电场力 非静电力 1 电源 (1)作用：使电路中产生持续电流（或电路两端保持一定电压）。 (2)在外电路中，电能转化为其他形式能；在内电路中，其他形式能转化为电能。 1、电源：电源就是通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能（电势能）的装置。（从能量转化的角度看） 2.非静电力 (1)非静电力的作用：把正电荷由______搬运到________，同时在该过程中非静电力做功，将___________________转化为电能。 (2)非静电力的实质：在电池中是指___________，在发电机中是指____________。 负极 正极 其他形式的能量 化学作用 电磁作用 (3)从力的角度，非静电力是电荷在电源内部受到的除静电力之外的其它力的统称。 在不同电源中，把相同的电荷量从负极移到正极，非静电力做功不同。就像把相同重物从一楼搬上2楼，楼房的层高不一样，人力做功就不一样。 不同的电源非静电力做功的本领是不同的，我们用电动势来表达电源的这种特性。 D BD 2 电动势（E） 1、定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值。 4、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能(电势能)本领的大小；（电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负