内容正文:
课时2.2 电 动 势
1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
2.了解电路中电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功和能量转化的关系。
3.理解电源电动势的物理意义,知道它的定义式。
4.了解电源内阻。
重点难点:对电动势概念的理解。
教学建议:本节需要安排一个课时教学。电动势的概念是本节重点,但是难以理解,可以从非静电力的角度切入。让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从非静电力做功的角度去理解电动势。
导入新课:如图所示,这是一块手机上使用的锂离子电池,上面的几个数据:“电压:3.7 V 容量:1100 mA·h”,你知道上面各值表示的物理意义吗?学习了本节课的知识,你就可以解决这个问题了。
1.非静电力
(1)定义:在电源内部存在的一种使正电荷从① 的位置流向② 的位置的力。
(2)作用:在电源内部非静电力把正电荷从负极搬运到正极,克服③ 做功,增加电荷的电势能。
2.电源
通过非静电力做功把其他形式的能转化为④ 的装置。
3.电动势
(1)物理意义:反映电源非静电力⑤ 本领大小的物理量。
(2)定义:电动势指在电源内部,非静电力把正电荷由负极移送到正极,非静电力所做的功W与⑥ 的比值。
(3)公式:E=。
(4)单位:伏特(V)。
(5)大小的决定因素:由电源中⑦ 特性决定,跟电源的体积⑧ ,跟内外电路⑨ 。
4.内阻
电源⑩ 导体的电阻。
5.容量
电池放电时能输出的 ,通常以安培小时或毫安小时做单位。
①低电势 ②高电势 ③静电力 ④电势能 ⑤做功 ⑥电荷量q ⑦非静电力 ⑧无关 ⑨无关 ⑩内部 总电荷量
1.电源内有电阻吗?
解答:有电阻。
2.在电池中,非静电力做功是什么能转化为电势能?
解答:是化学能。
3.从能量转化的角度看,电源是起什么作用的?
解答:将其他形式的能转化为电能。
4.1.5 V的1号干电池和1.5 V的五号干电池分别将相同的电荷从负极移到正极,谁的非静电力做功多?
解答:一样多。
1.下列关于电源的说法中正确的是( )。
A.正电荷总是由电源的正极流向负极
B.负电荷总是由电源的正极流向负极
C.电源的作用就是把来到负极的负电荷不断搬到正极
D.电源的作用就是把来到负极的正电荷不断搬到正极
【答案】D
2.关于电源的电动势,下列说法正确的是( )。
A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的
物理量
B.电动势在数值上等于电路中通过1 C的电荷量时电源提供的
能量
C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路也有关
D.电动势有方向,因此电动势是矢量
【答案】A
3.关于电源,下列说法正确的是( )。
A.当电池用旧之后,电源的电动势明显减小,内阻增大
B.当电池用旧之后,电源电动势和内阻都不变
C.当电池用旧之后,电动势基本不变,内阻增大
D.以上说法都不对
【答案】C
4.(多选)下列关于电源电动势的说法正确的是( )。
A.电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
B.在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动
C.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D.把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化
【答案】BC
主题1:电源和非静电力
(1)试分析,在电源的外部和内部电场方向如何?正电荷将怎样移动?电场力做正功还是负功?在电源的内部正电荷移动方向的成因是什么?
(2)下面是抽水机模型与电源模型的示意图,将两者进行类比,完成下列表格的内容?
过 程
现 象
做 功
能量转化
抽水
机抽
水
抽水机外A→B
水从高处流向低处
重力势能转化为其他形式的能
抽水机作用下B→A
水从低处被运向高处
抽水机对水做正功
电源
供电
电源外部正极→负极
正电荷由高电势向低电势运动
电场力做正功
电源内部负极→正极
其他形式的能转化为电势能
解答:(1)不论是电源的外部还是内部,电场的方向都是从电源的正极指向负极,在电源的外部正电荷从电源的正极运动到负极,电场力做正功;在电源内部,正电荷从电源的负极运动到正极,电场力做负功;在电源的内部是非静电力来克服电场力做功使正电荷从电源的负极运动到正极的。
(2)水流与电流对应,重力做功与电场力做功对应。抽水机抽水过程与电源供电过程对比如表所示。
过 程
现 象
做 功
能量转化
抽水
机抽
水
抽水机外A→B
水从高处流向低处
水的重力做正功
重力势能转化为其他形式的能
抽水机作用下B→A
水从低处被运向高处
抽水机对水做正功
其他形式的能转化为重力势能
电源
供电
电源外