高中物理选修新课标人教版选修3-1第二章2 2电动势 教案
新人教版高中物理选修3-1电动势教案1
电动势
学习目标
1.在物理知识方面的要求:
(1)巩固产生恒定电流的条件;
(2)理解、掌握电动势的概念。
2.在物理方法上的要求:
初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。
重、难点分析
重点和难点都是电动势的概念。
教具
各种型号的干电池8个,电压表,电流表(计),手摇发电机等
巩固练习
1、对于电动势的定义式
q W
E
,理解正确的是( )
A、E 与W 成正比 B 、E 与q 成反比 C 、E 的大小与W 、q 无关 D 、W 表示非静电力。
2、对于电动势E=2V 的电源给外电路供电时,当输出电流为2A 时,在1分钟的时
间内电源消耗的化学能为()
A、240J
B、4J
C、216J
D、3.6J
3、单位电量的电荷在电场力的作用下沿闭和电路移动一周所释放的能量大小决定于()
A、电源电动势 B、电流强度大小
C、电源的内阻
D、电路的总电阻
学生活动
用电压表粗测常见电池的电动势
课后作业
1、调查各种不同电源的性能特点。
(从电动势,内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电几方面考虑)
2、考察目前对废旧电池的回收情况。
人教版高中物理选修3-1第2章第2节电动势教案
1
1
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已经知道电荷的定向移动形成电流,能利用部分电路欧姆定律及串、并联电路规律对电路进行分析。
高中基础:通过第一章静电场的学习,已经建立起了电场、电场力、电势差及电势能的概念;具有了一定的理论分析和抽象思维能力,并能利用“通过做功来研究能量”的思想方法分析电场力做功与电势能变化的关系。
需求:在初、高中已有的知识基础之上,进一步加深对电源的理解。
包括电源工作过程,电源内部、外部能量转化的关系以及电源性质和重要参数。
5.教与学的过程设计(课堂教与学的每个步骤的情境任务及其意图分析)
步骤1:引入新课教学:
演示实验1:
(1)观察一个灯泡接入电路和多个灯泡接入电路的现象;
(2)用数字万用表测量开路时电源两端电压和灯泡逐渐连入电路后
电源两端电压。
问题:1.闭合S2猜想灯泡是否会变化?
2.猜想电压表示数是否发生变化?
设计意图:用学生初中熟悉的实验来创设问题情境,使学生的视觉、思维与初中的记忆发生碰撞,产生认知冲突。
激发学生的学习兴趣和求知欲望。
1
1
D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
2、铅蓄电池的电动势为2V,这表示()
A.电路中每通过1C的电量,电源把2J的化学能转变为电能
B.蓄电池与外电路断开时,两极间的电压为2V
C.蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)强
课堂作业:完成学案
1。
高中物理人教版选修3-1课件:2.2 电动势
3.电动势的大小:在电源的内部从负极到正极移送单位正 电荷非静电力做功的数值.一定要注意必须是“单位正电 荷”,而不是“任意电荷”.
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小,与非静电 力所做的功W的大小成正比,与 移送电荷量q的大小成反比
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
二、电动势与电路中能量转化的有关计算
电动势
区别电动势与电势差,理解电路中能量的转化:
1.电动势和电势差虽然单位相同——都是伏特(V);
定义式U= W
别.
q
、 EW=
q
类似,但二者有本质的区
电势差反映电场力做功,将电势能转化为其他形式的能;
而电动势反映非静电力做功,将其他形式的能转化为电能. 能的转化方向不同. 2.电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
预习导学
电动势
一、电源
1. 其他形式的能 电势能 2. 正极 负极 非静电力 增加 静电力 正极 负极
3 . 化学 化学能 电磁 机械能
二、电源的参数——电动势、内阻
1.(1)本领 电动势
(2)非静电力 1C 电荷q
(3)非静电力 无关 无关 (4)相同 伏特
2 . (1)内阻
想一想:如图所示是不同型号的干电池,其电动势都是1.5 V,这说明什么问题?用久了的干电池,它的内阻会变吗?
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小,与非静电
人教版高中物理选修3-1第二章2-2-电动势(教案)
第一章静电场1.3电场强度【教学目标】1.理解电动势的的概念及定义式。
知道电动势是表征电源特性的物理量。
2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
重点:电动势的的概念难点:对电源内部非静电力做功的理解【自主预习】1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电电动势在数值上等于把1C的正电荷在电源内部从极移送到极所做的功;电动势E表示为E=;单位是,符号是;电动势由电源中决定,跟电源的体积无关,也跟外电阻无关。
3.电源内部也是由组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的。
4. 电压与电源电动势如何区别?内【典型例题】一、电动势的理解【例1】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【例2】关于电源电动势,下列说法正确的是( )A.电源电动势就是接在电源两极间的电压表的示数B.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生改变C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量D.电源电动势与外电路有关二、电源的作用【例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【例4】下列关于电源的说法中正确的是( )A.干电池是化学能转化为电能的装置B.发电机是机械能转化为电能的装置C.太阳电池是光能转化为电能的装置D.锂电池是光能转化为电能的装置【例5】移动电话中的锂电池电动势为3.6 V,某次通话时,电流为10 mA,时间为100 s,那么此次通话过程有多少化学能转化为电能?【课后练习】1.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2 VC.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大2.下列关于电源与电路的一些说法正确的是( )A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,同时存在着由负极指向正极的电场B.在电源外部的电路中,负电荷靠静电力由电源的负极流向正极C.在电源内部的电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在干电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能3.下列几种常见电池有关能量转化的说法正确的是( )A.太阳能电池是将热能转化为电能的装置[:B.铅蓄电池能将化学能转化为电能C.光电池是将光能转化为电能的装置D.手摇发电机将机械能转化为电能4.手电筒里的两节干电池,已经用过较长时间,灯泡只发出很微弱的光.把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3 V,再把它们作为一台式电子钟的电源,电子钟能正常工作.下列说法①这两节干电池的电动势减小了很多②这两节干电池的内电阻增加了很多③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小其中正确的是( )A.①② B.①③ C.②④ D.③④5.下列说法中正确的是( )A.同一型号干电池,旧电池比新电池的电动势小,内阻大,容量小B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率C.1号干电池比5号干电池的电动势小,容量大D.当通过同样的电荷量时,电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多6.有关电源电动势的说法正确的是( )A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 VB.电动势跟电源的体积有关,体积越大,电动势就越大C.电动势跟外电路有关,外电路的电阻越大,电动势就越大D.电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质7.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少,非静电力移动电荷做功电势能增加8.关于电源的作用,下列说法中正确的是( )A.在电源内部把电子从负极搬运到正极B.在电源内部把电子从正极搬运到负极C.把电能转化为其他形式的能D.把其他形式的能转化为电能9.有一蓄电池,当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J,该蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2 A,供电10 min,非静电力做功多少?10.下图是两个电池外壳上的说明文字:RECHARGEABLE 1.2 V 500 mAhSTANDARD CHARGE15 h ac 50 mA(2)上述国产电池最多可放出多少电荷量?若该电池工作电流为0.03 A,则最多可工作几个小时?答案例1.答案AC解析电源是将其他能量转化为电能的装置,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,因此选项A正确.电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能本领大小的物理量,电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移送的电荷量越多,所以选项C正确.例2.答案 C解析电源电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量,所以C答案是正确的.电源电动势的大小只与电源的本身的组成材料有关,与外电路接不接电阻,以及电阻的变化没有关系,所以B、D两个答案不对.当电压表接在电源两端时,由于电压表本身就是一个大电阻,所以把它接在电路中路端电压不等于电动势,A错.例3. 答案 C解析电池用旧之后,电动势不变,但是内电阻变得很大.例4. 答案ABC解析太阳电池是光能转化为电能的装置而锂电池不是.例5.答案 3.6 J解析W=qE,q=It所以W=EIt=3.6×10×10-3×100=3.6J[:课后练习1.答案AD2.答案BCD3.答案BCD解析太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置.4. 答案 C5. 答案AD解析同种型号的旧电池比新电池电动势略小,内阻略大,但不同型号的干电池相比较,电动势相同而容量不同,故A正确,C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,它等于非静电力移送单位电荷量所做的功,功率的表达式为EI,故B错误,D正确.6. 答案 D7. 答案 D解析在电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加,引出了电动势的概念,来描述非静电力做功的本领,而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少,故D正确.8. 答案BD9. 答案 2 V 240 J解析根据电动势的定义:E=W非q=2 V根据电流和时间可得电荷量:q=It=120 C非静电力做功等于:W非=qE=240 J10. 答案(1)1.2 V (2)2 160 C 20 h解析(1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为1.2 V.(2)国产电池可放出的电荷量为600 mAh则q=600×10-3A×3 600 s=2 160 C由q=It得t=qI=2 1600.03s=72 000 s=20 h。
【物理】2.2-电动势-课件1(人教版选修3-1)
3、公式: E W q
4、单位:伏(V)
三、电源的重要参数
1、电动势 2、内阻 3、容量
讨论:电动势E与电压U的区别?
1、两个公式中W分别表示什么力做功?
E= W q
中,W表示电源内部非静电力做的功
U
W q
中,W表示电源外部电场力做的功
2、能量是如何转化的? E= W 其它形式能转化为电势能
A、电路中每通过1C的电量,电源把2J的化 学能转变为电能
B、蓄电池两极间的电压为2V
C、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一 节干电池(电动势为1.5V)强
课堂练习
3、有一蓄电池,当移动1C电荷时非静 电力做功是2J,该蓄电池的电动势是 多少?给小灯泡供电,供电电流是0.2A, 供电10min,非静电力做功是多少?
二、电动势
? 1、定义:非电静动电势力在把数正值电上荷等从于负非极静移电到力正把极1C的 正电荷在电所源做内的从功负跟极它移的送电到荷正量极的所比做值的。功.
2、定义式:E= W q
电势差:U W q
W:非静电力做的功
q :电荷量
3、单位: 伏特(V) 1V=1J/C
4、标量
二、电动势
5、物理意义:反映电源把其他形式的能
电源:是通过非静电力做功 把其它形式的能转化为电势能的装置.
思考 1、根据电源的作用,可以把电源与我们 生活中的什么物体类比?
2、不同的电源中,非静电力做功的本领 相同吗?
抽水机
+
+
+
电源
+
+
++ +
人教版高中物理选修3—1第2章第2节电动势教案
电动势教案教学目标(一)知识与技能理解电动势的概念,掌握电动势的定义式。
(二)过程与方法通过本节课教学,使学生了解电池内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养,。
(三)情感、态度与价值观了解生活中的电池,感受现代科技的不断进步。
教学重点、难点电动势的概念,对电动势的定义式的应用。
电池内部能量的转化;电动势概念的理解。
教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段各种型号的电池,手摇发电机,多媒体辅助教学设备教学活动(一)引入新课教师:引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。
在教材图2.1-2中电源的作用是什么?教师:(投影)(如图所示)学生观察思考,逐次闭合开关灯的亮度如何变化,为什么?(二)进行新课1、电源教师:(投影)教材图(如图所示)教师:这个问题有点复杂,让我们通过下面几个问题的分析,逐步寻找答案。
(1)电源的内部电场方向如何?学生:从正极到负极。
教师:电子定向移动的方向和电流方向相反,为我们研究问题带来不变。
我们接下来按照正电荷定性移动的说法研究问题。
(2)电源外部,正电荷将怎样移动?学生:从正极到负极。
教师:正电荷从负极移动到正极,负极聚集大量正电荷。
(3)电源内部,正电荷将怎样移动?学生:电源两端为了保持电势差,不断的把堆积在负极的正电荷移送到正极。
教师:回到我们刚才的问题,电源内部是不是电场力把正电荷由负极搬运到正极的呢?(4)电源内部的正电荷受到电场力方向?电场力做正功还是负功?学生:正极指向负极;负功。
教师:现在我们知道电场力阻碍正电荷从负极移动到正极,那么同学们对电源内部正电荷的受力情况有什么推断呢?学生:除电场力外,电源内部一定还有力把正电荷从负极搬运到正极,对正电荷做正功。
教师:电源内部除电场力这外的力,我们称为非静电力。
(5)什么力来克服电场力做功?做正功还是负功?学生:非静电力;正功。
教师:电源内部的非静电力是哪来的呢?(6)电源内部的非静电力是由什么提供的?我们来一起不同的电源。
高中物理选修3-1人教版2-2电动势
①它们的定义、物理含义不同(见上面电势差与电动势的 比较)
②它们的决定因素不同:电势差取决于电场本身,在电 路中两点间的电势差取决于电路的特点,电动势取决于电源 本身,与其他因素无关。
另外,这两个物理量的测量方法也是不同的,这将在后 面进行讨论。
知识体系构建
重点难点突破
一、正确理解非静电力 在电源外部的电路里,自由电荷在电场力作用下移动, 电场力做正功,电势能转化为其他形式的能;在电源内部自 由电荷移动的方向与受到的电场力方向相反,移送电荷的不 再是电场力,叫做“非静电力”。非静电力做功将电荷“移 送”到电势能高的电极,增加电势能(消耗其他形式的能)。所 以可以说:电源是通过非静电力做功,将其他形式的能转化 为电能的装置。
考点题型设计
对电动势的理解
(2012·镇江高二检测)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,移送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从负极向正极 移送单位电荷量做的功越多
D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负 极移送到正极的电荷量越多
解析:电源是将其他形式的能量转化为电能的装置,是 通过电源内部的非静电力做功来完成的,所以非静电力做功, 电能就增加,A 正确;电源电动势是反映电源把其他形式的 能转化为电能本领大小的物理量,电动势在数值上等于移送 单位电荷量非静电力所做的功,不能说电动势越大,非静电 力做功越多,也不能说电动势越大,移送的电荷量越多,C 正确,B、D 错误。
答案:1.2 600 20 充电时间和充电电流
新课标人教版高中物理选修3-1全套精品教案
高中物理选修3-1全册精品教案目录第一章静电场.................................................................... - 2 -1.1电荷及其守恒定律........................................................ - 2 -1.2库仑定律................................................................ - 4 -1.3.1电场强度.............................................................. - 5 -1.3.2专题:静电平衡....................................................... - 10 -1.4电势能电势........................................................... - 13 -1.5电势差................................................................. - 14 -1.6电势差与电势强度的关系................................................. - 17 -1.7电容器与电容........................................................... - 19 -1.8带电粒子在电场中的运动................................................. - 21 - 第二章、恒定电流............................................................... - 24 -2.1、导体中的电场和电流(1课时).......................................... - 24 -2.2、电动势(1课时)...................................................... - 26 -2.3、欧姆定律(2课时).................................................... - 28 -2.4、串联电路和并联电路(2课时).......................................... - 30 -2.5、焦耳定律(1课时).................................................... - 32 - 第三章磁场.................................................................... - 34 -3.1 磁现象和磁场(1课时)................................................ - 34 -3.2 、磁感应强度(1课时)................................................ - 36 -3.3 、几种常见的磁场(1.5课时)........................................... - 38 -3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时)................................... - 41 -3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时)........................................ - 44 -3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习)............................................................. - 46 -第—章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标(—)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:2.2 电动势
2 电动势整体设计教学分析电动势是本章的一个难点。
教科书明确提出了“非静电力”的概念,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的概念。
同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在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”,没有用比值的方法严格定义。
电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。
我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。
学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。
教学目标1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
4.理解电源内电阻。
教学重点难点电动势概念的建立是重点也是难点。
此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。
可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。
本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。
也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。
教学方法与手段实验演示、逻辑推理。
在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。
课前准备教学媒体金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备1.课前复习:电势差的定义式:U =W q。
2.课前说明:在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。
为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。
教学过程导入新课[事件1]教学任务:承接上一节课的知识,导入新课。
人教版高二物理选修3-1第二章教案 2.2电动势
《电动势》教学设计一﹑【课标要求】在上一章学习电势能的基础上,知道电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置;知道电源的电动势和内阻。
二﹑【教材分析】本节概念抽象,电动势是本章重点概念,也是本章的难点。
教科书提出了“非静电力”,让学生从功和能角度理解非静电力,知道非静电力在电路中的作用,并能从非静电力做功的角度理解电动势的概念。
本节是为后面学习闭和电路欧姆定律做铺垫。
三﹑【学生分析】学生在初中已经分析过电路,但没有深入研究过电源的作用。
在前一章的学习基础上,学生对电场有一定的了解,对电场内功与能的转化关系有一定的掌握。
对于本节的教学中学生对电动势的概念及其本质理解起来可能有一定的难度。
四﹑【教学目标】(一).知识与技能:1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置.2.知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用。
3.理解电动势的本质,能区分电动势和电压。
4.从能量转化角度理解电动势的物理意义。
(二).过程与方法:1.通过实例类比使学生了解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。
2.初步培养从能量守恒和能量转化观点分析、解决物理问题的方法。
(三).情感、态度和价值观:1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地获取知识的方法.2.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步.3.养成良好的环境保护意识,爱护环境,垃圾分类。
五﹑【教学重点﹑难点】1.电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解2.知道电源的重要参数。
理解电动势的本质,能区分电动势和电压。
六﹑【教学流程】教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图创设情景,引入新课新课教学投影展示生活中常见的例子。
问题:如何选一台自己需求的电动车?电源在我们日常生活中有着广泛的用途,那你知道它是一个怎样的装置吗?你知道它是如何供电的吗?你知道它的能量是哪来的吗?通过上节课的学习我们知道,电源能够维持电路中持续的电流。
高中人教版物理选修3-1课件:第2章-2-电动势-
二、电动势和内阻 1.电动势 (1)定义:非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功 跟被搬 运的电荷量的比值。
(2)公式:E=Wq 。 (3)单位: 伏特,用符号“V”表示。
(4)物理意义:电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为 电能 的本领,电动势大,表示电源的 转化本领大。
(5)大小:从做功角度,其数值等于非静电力把 1 C 的正电荷 在电源内部从负极搬运到正极所做的功。
A [无论电源内部还是外部,电场都是由正极指向负极,故A 错误;在外部电路中,负电荷靠电场力由负极流向正极,而内部电 路中,正电荷由负极流向正极,因电场力与移动方向相反,故必有 非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极,在电池中,靠化 学作用使化学能转化为电势能,故B、C、D正确。]
对电动势的理解 1.概念理解 (1)电源的种类不同,电源提供的非静电力性质不同,一般有化 学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。 (2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动 势在数值上等于非静电力将1 C正电荷在电源内从负极搬运到正极 所做的功,也就是1 C的正电荷所增加的电势能。
2.有关电动势的说法中正确的是( ) A.当电路中通过1 C电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值 等于电源电动势的数值 B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大 C.电源的电动势越大,也就是电源内储存的电荷越多 D.电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本 领
A [电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源内从负极移到正极时 非静电力做的功,当电路中通过1 C电荷量时,电源消耗的其他形式能 的数值等于电源电动势的值,故A正确。电动势表征电源把其他形式 的能转化为电能的本领大小,电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源 内从负极移到正极时非静电力做的功,与电源提供的电能的多少无 关,与电源内部储存的电能的多少无关,电动势越大的电源,将其他 形式的能转化为电能的本领越大,故B、C、D错误。]
高中物理(选修3-1)2.2电动势(新课标人教版)
迁移与应用 2 下列说法中正确的是( )
A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压 B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压 C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别 D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高 答案:C 解析:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的 物理量,而电压是电场中两点间的电势差。电动势与电压有着本质的区 别,所以 A 项错,C 项对;当电源开路时,两极间的电压在数值上等于电源 的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增 大而增大,随外电阻的减小而减小。当电源短路时,R 外=0,这时路端电压 为零,所以 B、D 两项错。
问题导学
一、电源电动势的理解
活动与探究 1 电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都是 电源,目前南京大学材料系的“概念电池”已正式进入南京高科技转化市 场,它只需要接受阳光,便可以像植物的光合作用一样捕捉其中的能量, 进而产生电能。那么,电池都是怎样工作的呢?
1.在内、外电路中,正电荷的移动方向各是怎样的?“搬运”电荷的作 用力各是什么力? 答案:在电源内部,正电荷由负极流向正极,“搬运”电荷的作用力是 非静电力;在外电路,正电荷由电源正极流向负极,“搬运”电荷的作用力 是静电力。 2.(1)试探究电源是如何把其他形式的能转化为电能的?(2)干电池 和手摇发电机都可以当作电源,那么不同的电源中的非静电力相同吗? 所起的作用相同吗?(3)是不是非静电力做功越多非静电力做功的本领 就越大?如何描述非静电力做功的本领? 答案:(1)在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极。 根 据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极,自由 电子必须克服静电力做功,也就是要有“非静电力”作用于电子。 这个“非 静电力”是由电源提供的,也就是说,电源通过非静电力做功,使电荷的电 势能增加。
2.2电动势 课件(人教版选修3-1)
若他用了10 s,则这段时间内电池将多少化学能转化为
电能? 【解析】已知工作电流I=0.3 A,10 s时间内通过导体横 截面的电荷量q=It=0.3×10 C=3 C. 7号干电池电动势为1.5 V,则根据能量守恒定律,电池
电路的情况无关,A错误;电源电动势是由电源中非 静电力的特性决定,与体积大小无关,干电池的电动 势都是相同的,B正确;电源电动势表征了电源把其 他形式的能转化为电能的本领,电源移送单位电量的 电荷时把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越 大,C中没有强调“移送单位电量的电荷”故C错误;
电压和电势差是同一物理量,电压等于电场力做功与
8.(15分)铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势
为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路
中的电流分别为0.1 A和0.2 A.试求两个电路都工作20 s 时间,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个把化学 能转化为电能的本领更大?
【解析】对于铅蓄电池电路,20 s时间内通过的电荷量 q1=I1t=2 C; 对于干电池的电路,20 s时间内通过的电荷量 q2=I2t=4 C;
2.(2010·烟台高二检测)一定值电阻,在10 s内通过2 C 的电荷量时,消耗的电能是16 J,问:
(1)电阻两端的电势差为多少?
(2)若该电路电源的电动势为12 V,内阻不计,则在这段
时间内,电源提供的电能为多少?
【解析】(1)电阻两端的电势差为:
U= W 16 = V=8 V q 2
(2)电源提供的电能为: E=Eq=12×2 J=24 J
A.该电池的容量为500 mA·h B.该电池的电动势为3.6 V,内阻为0 C.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA D.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时
高中物理选修新课标人教版选修3-1第二章2 2电动势 教案
第一章静电场1.3电场强度【教学目标】1.理解电动势的的概念及定义式。
知道电动势是表征电源特性的物理量。
2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
重点:电动势的的概念难点:对电源内部非静电力做功的理解【自主预习】1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电电动势在数值上等于把1C的正电荷在电源内部从极移送到极所做的功;电动势E表示为E=;单位是,符号是;电动势由电源中决定,跟电源的体积无关,也跟外电阻无关。
3.电源内部也是由组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的。
4.电压与电源电动势如何区别?电压电源电动势意义表示静电力做功将电能转化成其他形式的能的本领表示非静电力做功将其他形式的能转化成电能的本领定义 U AB=WABq,将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端时,静电力做的功E=Wq,将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极时,非静电力做的功决定因素由电源及导体电阻、导体连接方法而决定由电源本身决定,与其他因素无关测量方法将电压表并联在被测电路两端①将内阻很大的电压表并联在电源两端,且外电路断开②用伏安法联系电路闭合时,E=U内+U外电路断开时,E=U开路【典型例题】一、电动势的理解【例1】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【例2】关于电源电动势,下列说法正确的是( )A.电源电动势就是接在电源两极间的电压表的示数B.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生改变C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量D.电源电动势与外电路有关二、电源的作用【例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【例4】下列关于电源的说法中正确的是( )A.干电池是化学能转化为电能的装置B.发电机是机械能转化为电能的装置C.太阳电池是光能转化为电能的装置D.锂电池是光能转化为电能的装置【例5】移动电话中的锂电池电动势为3.6 V,某次通话时,电流为10 mA,时间为100 s,那么此次通话过程有多少化学能转化为电能?【课后练习】1.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2 VC.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大2.下列关于电源与电路的一些说法正确的是( )A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,同时存在着由负极指向正极的电场B.在电源外部的电路中,负电荷靠静电力由电源的负极流向正极C.在电源内部的电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在干电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能3.下列几种常见电池有关能量转化的说法正确的是( )A.太阳能电池是将热能转化为电能的装置[来源:]B.铅蓄电池能将化学能转化为电能C.光电池是将光能转化为电能的装置D.手摇发电机将机械能转化为电能4.手电筒里的两节干电池,已经用过较长时间,灯泡只发出很微弱的光.把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3 V,再把它们作为一台式电子钟的电源,电子钟能正常工作.下列说法①这两节干电池的电动势减小了很多②这两节干电池的内电阻增加了很多③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小其中正确的是( )A.①② B.①③ C.②④ D.③④5.下列说法中正确的是( )A.同一型号干电池,旧电池比新电池的电动势小,内阻大,容量小B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率C.1号干电池比5号干电池的电动势小,容量大D.当通过同样的电荷量时,电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多6.有关电源电动势的说法正确的是( )A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 VB.电动势跟电源的体积有关,体积越大,电动势就越大C.电动势跟外电路有关,外电路的电阻越大,电动势就越大D.电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质7.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少,非静电力移动电荷做功电势能增加8.关于电源的作用,下列说法中正确的是( )A.在电源内部把电子从负极搬运到正极B.在电源内部把电子从正极搬运到负极C.把电能转化为其他形式的能D.把其他形式的能转化为电能9.有一蓄电池,当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J,该蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2 A,供电10 min,非静电力做功多少?10.下图是两个电池外壳上的说明文字:某型号进口电池某型号国产电池RECHARGEAB LE 1.2 V 500 mAh STANDARD CHARGE15 h ac 50 mA GNY 0.6(KR—AA) 1.2 V 600 mAh RECHARGEABLE STANDARD CHARGE 15 h ac 60 mA(1)由说明文字看出进口电池的电动势是多少伏?(2)上述国产电池最多可放出多少电荷量?若该电池工作电流为0.03 A,则最多可工作几个小时?答案例1.答案AC解析电源是将其他能量转化为电能的装置,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,因此选项A正确.电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能本领大小的物理量,电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移送的电荷量越多,所以选项C正确.例2.答案 C解析电源电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量,所以C 答案是正确的.电源电动势的大小只与电源的本身的组成材料有关,与外电路接不接电阻,以及电阻的变化没有关系,所以B、D两个答案不对.当电压表接在电源两端时,由于电压表本身就是一个大电阻,所以把它接在电路中路端电压不等于电动势,A错.例3. 答案 C解析电池用旧之后,电动势不变,但是内电阻变得很大.例4. 答案ABC解析太阳电池是光能转化为电能的装置而锂电池不是.例5.答案 3.6 J解析W=qE,q=It所以W=EIt=3.6×10×10-3×100=3.6J[来源:]课后练习1.答案AD2.答案BCD3.答案BCD解析太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置.4. 答案C5. 答案AD解析同种型号的旧电池比新电池电动势略小,内阻略大,但不同型号的干电池相比较,电动势相同而容量不同,故A正确,C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,它等于非静电力移送单位电荷量所做的功,功率的表达式为EI,故B错误,D正确.6. 答案D7. 答案D解析在电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加,引出了电动势的概念,来描述非静电力做功的本领,而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少,故D 正确.8. 答案 BD9. 答案 2 V 240 J2 V=W 非q =E 根据电动势的定义: 解析 根据电流和时间可得电荷量:q =It =120 C240 J =qE =非W 非静电力做功等于: 10. 答案 (1)1.2 V (2)2 160 C 20 h解析 (1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为1.2 V.(2)国产电池可放出的电荷量为600 mAh 2 160 C=3 600 s ×A 3-10×600=q 则 由q =It 得20 h=72 000 s =s 2 1600.03=q I =t。
最新人教版高中物理选修3-1第二章《电动势》课件
2.有关电压与电动势的说法中正确的是( D )
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势 与电压是同一物理量的不同叫法 B.电动势就是电源两极间的电压
C.电动势公式E=W/Q中W与电压U=W/Q中的W是
一样的,都是电场力做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电 能本领强弱的物理量
3、铅蓄电池的电动势为2V,这表示( AD )
+ + +
+
电
+源
外 部
+
+
+ F非
F电
+
正极
电源
负极
电源内部
电源内部正电荷从负极搬运到正极的过 程中,非静电力在做正功,使电荷的电 势能增加。
从能量转化的角度看,电源 是通过非静电力做功把其他 形式的能转化为电势能的装 置
(7)不同类型的电源中,非静电力的来源不同
在电池中,非静电力是化学作用, 它使化学能转化为电势能
V为自由电荷定向移动速率
自主学习 合作探究:
根据此图,回答以下问题(ΦA>ΦB)
两个金属小球,A带正电,B带负电
(1)接通A、B时,电子怎样移动?正电荷向哪个方向移动? (2)电流的方向是什么?导体A、B的电势差怎样变化?电流恒定么? (3)欲保持导体A、B间的电流恒定,应该怎么办? (4)在电源外部正电荷怎样移动,受到什么力?能量如何变化? (5)在电源内部正电荷怎样移动,受到那些力?能量如何变化? (6)根据以上分析,结合课本预习,能否从能量转化的角度,总结 出电源的定义? (7)不同类型的电源中,非静电力的来源是否相同?
电源在电路中的作用就是通过非静电力做功不断地 将流到负极的正电荷搬运到正极,从而保持正负极 间有一定的电势差,电路中便有持续的电流.
2.2《电动势》教案(人教新课标选修3-1)
2-1,讲述“非静电力”,
利用右图来类比,以帮助学生理解电路中的能
池流入B池时,由于重力做功,
转化为其他式的能。
而又由于
之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,
即需要提供一个外力来实现该过。
抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。
重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化,学生易于理解和接受,在做此铺垫后,电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
调查,写出调查报告,然后在全班交流和评比。
第二节、电动势
(更深层的含义)
)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。
电动势
)定义:在电源内部,非静电力所做的功
电动势。
)定义式:E=W/q
)单位:伏(V)。
高中物理选修3-1学案:2.2 电动势
第2节电动势一、电源1.非静电力(1)非静电力的作用:把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能量转化为电能。
(2)非静电力的实质:在电池中是指化学作用,在发电机中是指电磁作用。
2.电源(1)概念: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)作用:①外电路:正电荷从电源正极流向负极,形成持续电流,电源的作用是维持外电路中这种持续电流。
②内电路:电源提供“非静电力”,通过这种力做功,把正电荷从负极搬运到正极,使电荷的电势能增加。
二、电源的参数——电动势、内阻、容量1.电动势(1)物理意义:反映电源非静电力做功的本领的大小。
(2)大小:在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功,即E=W q。
(3)单位:伏特(V)。
(4)大小的决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路也无关。
(5)常用电池的电动势2.内阻:电源内部导体的电阻。
3.容量:电池放电时能输出的总电荷量,其单位是A·h或mA·h。
思考判断1.在电源内部非静电力对移动的电荷做正功。
(√)2.所有电池的电动势都是1.5 V。
(×)3.电动势与电势差实质上是一样的。
(×)4.电源的电动势由电源自身决定。
(√)5.电源电动势越大,非静电力做功的本领越强。
(√)对静电力和非静电力的理解[要点归纳]1.静电力即电场力,是静止带电体之间的作用力,如每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。
2.非静电力:(1)在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用。
(2)在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用。
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,就有多少能转化为电能。
[精典示例][例1] 以下说法正确的是()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[解析]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,正电荷受静电力方向与移动方向相反,静电力不能使正电荷定向移动,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。
2020-2021学年高中人教版物理选修3-1课件:2.2 电动势
试分析回答:
(1)小球沿滑梯滚下的过程,可以类比电源在闭合电路 中的哪一个过程? 提示:可以类比为在外电路电场力做正功将电能转化为 其他形式的能的过程。
(2)小朋友不断将小球从地面搬到滑梯上的过程,可以 类比为电源在闭合电路中的哪一过程? 提示:可以类比为在电源内部非静电力做功将其他形式 的能转化为电能的过程。
主题二 对电动势的理解 【问题探究】日常生活中我们经常接触到各种各样的 电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有 “1.5 V”字样,有的标有“3.7 V”字样。
(1)如果把1 C的正电荷分别从1.5 V和3.7 V的干电池
的负极移到正极,非静电力分别做了多少功? 提示:根据电动势表达式E= W 可知W=qE,所以非静电力
(1)定义:电动势在数值上等于_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,即非静电力所 做的功W与移送_电__荷__q_的比值,用E表示,E= W 。
q
(2)物理意义:反映电源_非__静__电__力__做__功__本领大小的物理
量。
(3)单位:与电势、电势差的单位_相__同__,为_伏__特__。
q
分别做了1.5 J和3.7 J的功。
(2)两次电势能增加多少? 提示:根据功能关系知两次电势能分别增加了1.5 J和 3.7 J。 (3)哪个电池做功本领大? 提示:根据电动势的物理意义知3.7 V的干电池做功本 领大。
【探究总结】 1.E= W 是电动势的定义式而不是决定式,E的大小与W
q
和q无关,是由电源自身的性质决定的,电动势不同,表
【探究总结】 1.从力的角度看:在外电路中,电荷在电场力的作用下 定向移动形成电流;在电源内部,电荷通过非静电力的 作用实现定向移动形成电流。 2.从能量的角度看:电源通过非静电力做功把其他形式 的能转化为电能,实现能量转化。电源既不创造能量, 也不创造电荷。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第二章2 1 电源和电流 教案
第二章恒定电流2.1电源和电流【教学目标】1.知道电源在直流电路中的作用2.知道恒定电流的定义、单位3.从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
重点:电流的概念难点:从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
【自主预习】1.电源观察教材P41的图2.1-1,A、B分别带正负电荷,如果在它们之间连接一条导线R,导线R自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流),电子移动方向为(填A→B 或B→A),若要保持持续的定向移动(电流),A、B需有一个装置,使A、B周围的空间始终存在一定的电场,能使A、B间维持一定的电势差的装置称为。
2.恒定电场导线内的电场是由、等电路元件所积累的电荷共同形成的,电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会。
由的电荷所产生的的电场,称为恒定电场,3.恒定电流由于的作用,导体中自由电荷定向运动的速率,而运动过程中会与导体内不动的粒子从而减速,总体来说自由电荷定向运动的不随时间变化。
把、都不随时间的电流称为恒定电流。
I表示电流,q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量,它们间的关系式为。
电流的单位为,简称,符号是,常用的电流单位还有和。
【典型例题】一、形成电流的条件【例1】如图验电器A带负电,验电器B不带电,用导体棒连接A、B的瞬间,下列叙述中错误的是()A、有瞬时电流形成,方向由A到BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动一、电流的定义【例2】已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?二、电流的微观表达式【例3】有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积导线有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速度为v,在Δt时间里,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A.Δt B.ΔtC.IΔ D.IΔ【例4】如图所示的电解槽中,如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面,那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向;⑵电解槽中的电流方向如何?⑶4s内通过横截面的电量为多少?⑷电解槽中的电流为多大?【课后练习】1.形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中,以下说法正确的是()A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低3.以下说法正确的是()A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大4.某电解池,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面,那么通过这个截面的电流是( )A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5.导体中电流I的表达式为I=,其中S为导体的横截面积,n为导体每单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷所带的电荷量,v是( )A.导体运动的速率B.电流传导速率C.自由电荷定向移动的速率D.电子热运动速率6.下列说法中不正确的是( )A.导体中有电荷运动就形成电流B.电流的方向一定与负电荷的定向移动方向相反C.对于导体,只要其两端有电压就有电流D.国际单位制中电流的单位是安7.将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S铝=2S铜.在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是( )A.=B.=2C.=2 D.不能确定8.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为( ) A.4.8×10-6 A B.3.0×10-13 AC.9.6×10-16 A D.3.0×10-6 A9.一个半径为r(米)的细橡胶圆环,均匀地带上Q(库仑)的负电荷,当它以角速度ω(弧度/秒)绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流的大小为( )A.Q10.关于导线中的电场,下列说法正确的是( )A.导线内的电场线可以与导线相交B.导线内的电场E是电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果C.导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D.导线中的电场是静电场的一种11.半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流判断正确的是( ) A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变大D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小12.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m.求在刚射出加速电场时,一小段长为ΔL的电子束内电子个数是多少?答案:例1.答案解析所谓等效电流,就是把电子绕核运动单位时间内的电荷量通过圆周上各处看成是持续运动时所形成的电流,根据电流强度的定义即可算出等效电流的大小.截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量q =e.则有:I==再由库仑力提供向心力,有:=r得T=解得I =例2答案解析 此题考查对电流强度公式I =的理解及电流强度的微观表达式I =的理解.在Δt 时间内,以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v Δt ,由于铜导线的横截面积为S ,则在Δt 时间内,电子经过的导线体积为v Δ.又由于单位体积的导线有n 个自由电子,在Δt 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为Δt ,故A 正确.由于流经导线的电流为I ,则在Δt 时间内,流经导线的电荷量为I Δt ,而电子的电荷量为q ,则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I Δ,故C 也正确.例3解析:⑴电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动⑵电解槽中的电流方向向右⑶8C 的正电荷向右通过横截面,而8C 的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8C 正电荷向右通过横截面,故本题的答案为16C ⑷由电流强度的定义416 t Q 4A 课后检测1。
物理:2.2《电动势》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
电源在电路中的作用就是不断地将流到负极的正 电荷搬运到正极,从而保持正负极间有一定的电势差, 电荷搬运到正极,从而保持正负极间有一定的电势差, 电路中便有持续的电流. 电路中便有持续的电流.
图2-2-1 - -
2.从能量转化的角度来看, 当水由 池流入 池时 , 从能量转化的角度来看,当水由A池流入 池时, 池流入B池时 从能量转化的角度来看 由于重力做功, 水的重力势能减少转化为其他形式的 由于重力做功 , 如图2- - 当抽水机将 中的水抽到A中的过程中 当抽水机将B中的水抽到 中的过程中, 能.如图 -2-1当抽水机将 中的水抽到 中的过程中, 要克服水的重力做功, 要克服水的重力做功 , 将其他形式的能转化为水的势 能 .同理在电源内部如图 - 2-2,由于存在由正极指 同理在电源内部如图2- - , 向负极的电场,当把正电荷由负极搬运到正极的过程中, 向负极的电场,当把正电荷由负极搬运到正极的过程中, 就要有非静电力作用于电荷来克服电场力做功, 就要有非静电力作用于电荷来克服电场力做功,使电荷 的电势能增加,即从能量转化来看. 的电势能增加,即从能量转化来看.电源是把其他形式 的能转化为电能的装置. 的能转化为电能的装置.
(3)电动势是标量, 电源内部电流的方向 , 由电源 电动势是标量,电源内部电流的方向, 电动势是标量 负极指向正极. 负极指向正极. (4)公式 公式 是电动势的定义式而不是决定式, 是电动势的定义式而不是决定式,
E的大小与 和q无关,是由电源自身的性质决定.电动 的大小与W和 无关 是由电源自身的性质决定. 无关, 的大小与 势不同,表示将其他形式的能转化为电能的本领不同, 势不同,表示将其他形式的能转化为电能的本领不同, 例如:蓄电池的电动势为 例如:蓄电池的电动势为2 V,表明在蓄电池内移送 C ,表明在蓄电池内移送1 的电荷量时,可以将 的化学能转化为电能 的化学能转化为电能. 的电荷量时,可以将2 J的化学能转化为电能.
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第一章静电场
1.3电场强度
【教学目标】
1.理解电动势的的概念及定义式。
知道电动势是表征电源特性的物理量。
2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
重点:电动势的的概念
难点:对电源内部非静电力做功的理解
【自主预习】
1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电电动势在数值上等于把1C的正电荷在电源内部从极移送到极所做的功;电动势E 表示为E=;单位是,符号是;
电动势由电源中决定,跟电源的体积无关,也跟外电阻无关。
3.电源内部也是由组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的。
4.电压与电源电动势如何区别?
内+
【典型例题】
一、电动势的理解
【例1】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
【例2】关于电源电动势,下列说法正确的是( )
A.电源电动势就是接在电源两极间的电压表的示数
B.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生改变
C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量
D.电源电动势与外电路有关
二、电源的作用
【例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
【例4】下列关于电源的说法中正确的是( )
A.干电池是化学能转化为电能的装置
B.发电机是机械能转化为电能的装置
C.太阳电池是光能转化为电能的装置
D.锂电池是光能转化为电能的装置
【例5】移动电话中的锂电池电动势为3.6 V,某次通话时,电流为10 mA,时间为100 s,那么此次通话过程有多少化学能转化为电能?
【课后练习】
1.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能
B.蓄电池两极间的电压为2 V
C.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
2.下列关于电源与电路的一些说法正确的是( )
A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,同时存在着由负极指向正极的电场
B.在电源外部的电路中,负电荷靠静电力由电源的负极流向正极
C.在电源内部的电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极
D.在干电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能
3.下列几种常见电池有关能量转化的说法正确的是( )
A.太阳能电池是将热能转化为电能的装置[来源:]
B.铅蓄电池能将化学能转化为电能
C.光电池是将光能转化为电能的装置
D.手摇发电机将机械能转化为电能
4.手电筒里的两节干电池,已经用过较长时间,灯泡只发出很微弱的光.把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3 V,再把它们作为一台式电子钟的电源,电子钟能正常工作.下列说法
①这两节干电池的电动势减小了很多
②这两节干电池的内电阻增加了很多
③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小
④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小
其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
5.下列说法中正确的是( )
A.同一型号干电池,旧电池比新电池的电动势小,内阻大,容量小
B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率
C.1号干电池比5号干电池的电动势小,容量大
D.当通过同样的电荷量时,电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多
6.有关电源电动势的说法正确的是( )
A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 V B.电动势跟电源的体积有关,体积越大,电动势就越大
C.电动势跟外电路有关,外电路的电阻越大,电动势就越大
D.电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质
7.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少,非静电力移动电荷做功电势能增加
8.关于电源的作用,下列说法中正确的是( )
A.在电源内部把电子从负极搬运到正极
B.在电源内部把电子从正极搬运到负极
C.把电能转化为其他形式的能
D.把其他形式的能转化为电能
9.有一蓄电池,当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J,该蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2 A,供电10 min,非静电力做功多少?
10.下图是两个电池外壳上的说明文字:
RECHARGEAB
(1)
(2)上述国产电池最多可放出多少电荷量?若该电池工作电流为0.03 A,则最多可工作几个小时?
答案
例1.答案AC
解析电源是将其他能量转化为电能的装置,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,因此选项A正确.电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能本领大小的物理量,电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移送的电荷量越多,所以选项C正确.
例2.答案 C
解析电源电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量,所以C答案是正确的.电源电动势的大小只与电源的本身的组成材料有关,与外电路接不接电阻,以及电阻的变化没有关系,所以B、D 两个答案不对.当电压表接在电源两端时,由于电压表本身就是一个大电阻,所以把它接在电路中路端电压不等于电动势,A错.
例3. 答案 C
解析电池用旧之后,电动势不变,但是内电阻变得很大.
例4. 答案ABC
解析太阳电池是光能转化为电能的装置而锂电池不是.
例5.答案 3.6 J
解析W=qE,q=It
所以W=EIt=3.6×10×10-3×100=3.6J[来源:学。
科。
网Z。
X。
X。
K]
课后练习
1.答案AD
2.答案BCD
3.答案BCD
解析太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置.
4. 答案 C
5. 答案AD
解析同种型号的旧电池比新电池电动势略小,内阻略大,但不同型号的干电池相比较,电动势相同而容量不同,故A正确,C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,它等于非静电力移送单位电荷量所做的功,功率的表达式为EI,故B错误,D正确.
6. 答案 D
7. 答案 D
解析在电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加,引出了电动势的概念,来描述非静电力做功的本领,而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少,故D正确.
8. 答案BD
9. 答案 2 V 240 J 解析 根据电动势的定义:E =
W 非
q
=2 V 根据电流和时间可得电荷量:q =It =120 C 非静电力做功等于:W 非=qE =240 J 10. 答案 (1)1.2 V (2)2 160 C 20 h
解析 (1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为1.2 V. (2)国产电池可放出的电荷量为600 mAh 则q =600×10-3
A ×3 600 s =2 160 C 由q =It 得
t =q I =2 1600.03
s =72 000 s =20 h。