物理选修31【人教版教材】电动势
人教版高中物理选修3-1：电动势(教案)
电动势教案【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．①②B．①③C．②④D．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 500mAhSTANDARDCHARGE15 hac 50 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＝3.6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＝600×10－3 A×3 600 s＝2 160 C由q＝It得t＝qI＝2 1600.03s＝72 000 s＝20 h。
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
【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
+
+
++ +
物理选修3-1人教新课标2.2电动势课件.
【变式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 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 把正电荷从负极移到正极，移送电荷量越多
15
解析 电源是将其他形式的能量转化为电能 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 的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移动 单位电荷量的正电荷非静电力所做的功，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，被移动的电荷量越多，所以选项C正 确． 答案 AC
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W (3)公式 E＝ 是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与 q W 和 q 无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，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 2 V，表明在蓄电池内移送 1 C 的电荷量时，可以将 2 J 的化学能 转化为电能． (4)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”．
12
【典例1】 关于电动势E的说法中正确的是 ( )． 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 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的 体积和外电路均无关 C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化 为电能本领强弱的物理量 D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故 两者在本质上相同 13
温馨提示 (1)电动势是用比值法定义的物理量， 由电源中非 静电力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量 q 和所做的 功 W 无关，跟电源的体积、外电路也无关． (2)电动势越大，表明每移动 1 C 的电荷，电源可把更多的其他形 式的能量转化为电势能，而不表明电源容量大.
人教版-选修3-1-高二物理--2.2电动势-教学课件(共37张PPT)
必须对该电荷施加一个恒力作用， F
b
该恒力大小为F，方向与ab成 角，
如图所示。点电荷重力忽略不计。
则（ D）
A. ab是匀强电场中的等势线
a
B.匀强电场的场强方向和F方向相反
C.a点的电势比b点的电势高
D.电荷由a到b的过程中电势能减小
2.一带电粒子沿着下图中曲线JK穿过 一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势
非静电力在做功，使电荷的电势能增加。
在电池中，非静电力是化学作用，它使化学 能转化为电势能；在发动机中，非静电力的作用 是电磁作用，它使机械能转化为电势能。
从上述介绍我们可以得出对电源更确切的 描述，那就是：
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。
非静电力做功的本质是把一定数量的正 电荷在电源内部从负极搬运到正极，在某些电 源中非静电力做较多的功，电荷的电势能增加 的比较多；而在另一些电源中，非静电力对同 样多得电荷只做较少的功，电势能的增加也较 少。物理学中用电势能来表明电源的这种特性。
面，其中a b c d ；若不计粒子
受的重力，可以确定：（B、D）
A.该粒子带正电；
J
B.该粒子带负电；
C.从J到K粒子的电势能增
K
加； a b cd
D.粒子从J到K运动过程中
的动能与电势能之和不变。
3.在下图中a、b带等量异种电荷，MN为
ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点 以一定初速v0射出，开始时一段轨迹如图中 的实线，不考虑粒子的重力，则在飞越该电 场的过程中（ ABCD ）
A.该粒子带负电；
M
B.该粒子的动能先增大后减 小；
-Q -
+Q +
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
最新人教版高中物理选修3-1第二章《电动势》
2 电动势1．知道电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
2．了解电动势的物理意义，知道它的定义式。
3．理解电源的内电阻。
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：1 000 mA·h ”，你知道上面各值表示的物理意义吗？答案：提示：“电压：3.7 V ”是该电池的电动势；“容量：1 000 mA·h ”是指该电源的最大放电电荷量，例如用10 mA 的电流对外供电可以供100个小时。
1．电源电源是通过________做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
思考1：你对非静电力是怎样理解的？2．电动势(1)定义：在电源内部从负极到正极移送正电荷________________跟被移送的____的比值叫做电源的电动势。
(2)公式：______，电动势在数值上等于非静电力把______________在电源内部从负极移送到正极所做的功。
(3)单位：在国际单位制中为____，简称伏，符号为V 。
(4)标量：电动势只有大小，没有方向。
但电源有__、__极。
(5)物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电势能的____的物理量。
思考2：对于不同型号的干电池，其电动势都是1.5 V ，这说明了什么问题？3．电源的内阻电源内部的________________叫做电源的内阻。
注意：为了描述电动势与电流方向的关系，给电动势也规定了一个方向，就是在电源内部从负极指向正极的方向，与电流流过电源内电路的方向相同。
思考3：干电池用久了，电池的内阻变吗？答案：1．非静电力思考1提示：在电源内部，非静电力做功是将其他形式的能转化为电能。
例如化学电池中的非静电力就是化学力。
2．(1)非静电力所做的功W 电荷量q (2)qW E 1 C 的正电荷 (3)伏特 (4)正 负 (5)本领思考2提示：电源电动势是电源的属性，大小取决于非静电力的性质，与电源的大小无关。
3．导体所具有的电阻思考3提示：变大。
人教版选修(3-1)《电动势》1完整4PPT课件
2.2电动势
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。
2.公式： E W q
注意区分题中的E是电动势还是电 场强度
3、单位：伏特 V
1V=1J/C
作
业
2.2电动势
4.物理意义：反映电源把其他形式的能 转化为电能本领的大小，数值上等于非 静电力把1C的正电荷在电源内部从负极 移送到正极所做的功。
质量数:0
电荷数：-e
γ粒子：一种频率较高的光子。不带电荷 质量
基本忽略
质子、中子的质量近似相等，电子的质量约是 它们的1/1836，质子、电子电荷量绝对值相等
课堂训练
1、关于电动势，下列说法正确的是（AC ）
A. 在电源内部把正电荷从负极移到极，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
电动势是1.5V的物理意义是什么？
2.2电动势
5、特点：电动势由电源中非静电力的特性决 定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电 路及外电路的情况无关。
电池的电动势跟正负极材料和电解液的化 学性质有关，所以我们日常见到的干电池的电 动势都是相同的。 6、标量
2.2电动势
7、内阻：电源内部也是由导体组 成的，也有电阻r，叫做电源的内 阻，它是电源的另一重要参数.内 阻的大小跟材料与形状都有关系。
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（3）在不同的电源中，非静电力的作用是不同的， 是不同形式的能量转化为电能。
w q
干电池
2C
3J
1.5
纽扣电池 2C
9J
4.5
蓄电池
《电动势》人教版高二物理选修3-1PPT课件
【探究：电源内部电荷移动】
7.电源内部的能量是怎样转化的？
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
+
-
+ 非静电力
其他形式能量 转化为电势能
电场力
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；
【探究：电源内部能量转化】
【探究：电源内部电荷移动】
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？
+
正极
+
负极
电源
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】
5.什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
问题 如果把一个通电的线框放到磁场中，又会怎样运动？
一、磁场对通电导线的作用
演示实验
把线圈放在磁场中，接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框 的受力情况。 实验现象： 通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。
问题 线圈为什么不能持续转动？
从通电线圈的受力情况来分析
一、磁场对通电导线的作用
人教版高中物理选修3-1
第二章 恒定电流
第2节 电动势
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人： 时间：2020.5.20
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？
课堂导入
+ +
+ +
+
人教版物理【选修3-1】优秀教案：2.2《电动势》
第二节、电动势教学设计一教材分析电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。
但学生对各种电源比较熟悉，所以本设计从介绍各种电源开始，明确本节课要研究电源的共同特性。
通过对电路中产生持续稳定电流原因的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。
在讨论非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。
在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。
在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。
二、教学目标（一）知识与技能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。
（二）过程与方法通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
（三）情感态度与价值观了解生活中电池，感受现代科技的不断进步三、教学重点与难点：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四学情分析、通过复习静电力概念，明确静电力的作用效果，通过类比，分层次提出相应问题，通过师生互动式的分析讨论，逐步明确电路中形成持续电流的原因。
利用多媒体动画形象地将形成电流和水流条件进行类比，通过非重力对水的作用和非静电力对电荷的作用进行类比中得出非静电力的概念。
通过讨论不同电源把其他形式的能转化为电能的本领不同过程中逐步建立电动势的概念，并通过电动势和电压概念本质区别的讨论，加强对电动势概念的理解五教学方法：实验，多媒体六课前准备：实验教具七课时安排：一课时八教学过程：（一）预习检查、总结疑惑要点：电源、恒定电流的概念（二）情景引入、展示目标新课讲解-----第二节、电动势〖问题〗1。
在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？结合课本图2。
人教版高中物理选修31第二章 电动势
电源内部
+
正极
负极
电源
一、电源的作用
电源外部
思考2. 正电荷在导线中（即电 源外部）如何移动？电流方向 是怎样的？
电源内部
+
正极
负极
电源
静电力做正功还是负功，电势能怎么变化？
一、电源的作用
思考3. 在电源内部电场是怎 样的？正电荷在电源内部如 何移动？电源内部的电流方 向如何？
电源外部
电源内部
+
7. 电源的另一重要参数———内阻。
人 教 版 高 中 物理选 修31第 二章 电 动 势
人 教 版 高 中 物理选 修31第 二章 电 动 势
三、电源的三个重要参数
电动势
内阻
容量
电池的容量:
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。
人 教 版 高 中 物理选 修31第 二章 电 动 势
从能量的角度看电源是通 过非静电力做功把其他形式的能 转化为电能的装置。
+ +
+ +
+
+
+
+ +
+ --
+ +
不同的电源
非静电力做功的本领不同
对单位正电荷做功越多，电源的本
领越强
人 教 版 高 中 物理选 修31第 二章 电 动 势
二、电动势：电源的本领
1. 定义：
电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内 从负极移送到正极所做的功。
2. 定义式：E W 非 q
3. 单位： V
1V=1J/C
4. 电动势是标量
人教版高中物理选修3-1 2.2电动势
非静电力做的功
电荷量
单位： 伏特，符号：V 1V=1J/C
物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小 注意：①电动势是标量 ②电动势由电源中非静电力的特性决定，
电动势
某种干电池（1.5V） 非静电力把1C正电荷在电 源内从负极移送到正极时 做1.5J的功，把1.5J化学 能转化成1.5J的电势能
电动势和电势差
电动势E与电势差U的区别? 电源内部非静电力做的功
电源外部电场力做的功
其它形式能转化为电势能 E反映电源的特性
电势能转化为其它形式能 U反映电场的特性
电动势
怎样理解电动势的定义式
①电源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极移送 到正极所做的功，也可认为是在数值上等于电路中通过单位电荷时电源所 提②供电的源电能动势在数值上等于电源开路时电源两极间的电压
电源内部是什么力把电子从A 搬运到B呢?
电源的能量观点 什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
非静电力
正功
电源内部的非静电力是由什么提供的？
电源的能量观点
干电池
发电机
非静电力是化学作用
非静电力是电磁作用
电源的能量观点 电源内部的能量是怎样转化的？ 电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的 能转化为电势能
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. （从能量的角度看）
电源的能量观点
抽水机增加水的重力势能
不同的抽水机 抽水的本领(举起高度)不同使单位质量的
电源增加电荷的电势力把1C的正电荷在电源内从负极
移送到正极所做的功.
定义式：
2.2 电动势
前面回顾
形成电流的条件： ①存在自由电荷 ②导体两端存在电压 电源的作用： 提供持续的电压 恒定电流: 大小方向都不随时间变化的电流
高中物理物理 选修3-1(人教版)--关于电动势和路端电压概念的区分--优化方案
关于电动势和路端电压我们知道，在外电路断开的时候，电源的电动势在数值上等于它的路端电压。
但这并不等于说，电动势就是电源两极的电压或电势差。
电动势和电势差是两个截然不同的物理概念。
为了分清这两个物理概念，有必要讨论一下电源的物理作用。
在电场中，电场力移动电荷时，不管是正电荷还是负电荷，总是把它从电势能较大的位置移到电势能较小的位置，它的电势能减少量在数值上等于电场力移动电荷所做的功。
在闭合电路中，电场力移动电荷的做功过程，就是电流做功的过程，也就是电能转变为其他形式的能的过程。
如转变为内能、机械能或化学能等等，反过来，要想使电荷从电势能较小的位置移到电势能较大的位置，就必须对电荷施加外力来反抗电场力作功。
为了跟电场力区别开来，我们把所施的外力叫做非静电力。
非静电力反抗电场力做功的过程是把其他形式的能转变为电势能的过程。
非静电力反抗静电力所做的功在数值上等于所增加的电势能。
总之，电场力使电荷移动的做功过程是消耗电能的过程，而非静电力对电荷的做功过程是使电能增加的过程。
为了将其他形式的能转变为电能，电源内必须有一种非静电力迫使电荷从电势能较小的位置移到电势能较大的位置。
在化学电源里，物质的化学变化产生的“化学力”就是一种非静电力。
对于发电机，电枢在磁场中转动时，磁场对运动电荷的作用力也是一种非静电力。
那么，在外电路断开时，电源两极上的正负电荷为什么不会通过内电路而中和掉呢？这是由于非静电力的作用。
如直流发电机的外电路断开的时候，如果电枢停止转动，正负极上的异号电荷就会通过内电路很快地中和掉；如果电枢仍以原来的转速转动，由于非静电力的作用，正负极上的电荷量和路端电压就能维持一定数值不变。
因为外电路断开时，内电路的自由电荷（自由电子或离子）在电场力和非静电力的作用下处于平衡状态，所以正极上的正电荷和负极上的负电荷既不会减少，也不再增加，这样，电源两极的电压才能保持定值。
如果用一根导线将电源两极连接起来。
导线内的自由电子在电场力的作用下开始作定向移动，电源正极和负极的电荷都开始减少．电源内的电场强度也相应减小。
高中物理选修3-1-电动势
电动势知识集结知识元电动势知识讲解电源和电动势1．电源（1）电源能维持电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。
（2）电源内部和外部都存在着由正极指向负极的电场。
在电源内部的电场中正电荷所受的静电力阻碍它向正极的移动，要使正电荷向正极移动，就一定要有非静电力作用于电荷才行，这种非静电力会使在电源内部的正电荷由负极向正极移动，此时非静电力做正功，静电力做负功，电荷的电势能增大。
（3）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。
2．电源的作用（1）维持电源的正、负极间有一定的电势差。
（2）在闭合电路中，使导线中的自由电子发生定向移动，保持恒定的电流。
3．对电源作用的理解（1）电源在电路中的作用可与生活中抽水机的作用类比便于理解。
如图所示，水池A、B 的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
但若在水池A、B间连一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之间的高度差，从而在水管中就有源源不断的水流了。
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，电路中便有持续的电流。
（2）从能量转化的角度来看，当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少转化为其他形式的能。
如图当抽水机将B中的水抽到A中的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的势能。
同理在电源内部如图，由于存在由正极指向负极的电场，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，使电荷的电势能增加，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。
4．电动势（1）物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
（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q的比值，用E表示。
人教版物理选修3-1《电动势》ppt
选项B的说法是正确的．在此应注意“单位正电 荷”和“非静电力”这两个关键词．“移送单位 正电荷所做的功”即意味着表征的是电源的转化 “本领”，“移送电荷所做的功”意味着电源的 “贡献”．从这里可以看出“本领”与“贡献” 的区别．我们说电动势表征的是电源把其他形式 的能转化为电能的“本领”，而并未说电动势表 征电源对外提供电能的“贡献”．“非静电力” 顾名思义就是静电力之外的力，如化学作用的力、 电磁作用的力等，电源正是通过“非静电力”做 功，实现了将其他形式的能转化为电能．
D．内外电阻
答案：A
电源内部也是由导体组成的，所以也有电 阻，这个电阻叫做电源的内阻．
特别提醒：
电源的内阻由电源内部材料的性质来决 定．电源的电动势和内阻是电源的两个很 重要的参数，电池用久了电动势和内阻都 要发生变化，但内阻的变化更大一些．
误区1：认为电动势与电势差是一回事．
答案：BCD
(1)概念：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叫电源的电动 势．
(2)公式：E＝
(3)单位：伏特
(4)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电 能本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正 电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功．
(5)方向规定：电动势E是标量，为研究问题方便， 规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极 指向正极方向．
下列关于电动势的说法，正确的是 ()
A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到
正极时，非静电力所做的功
C．电源的电动势与外电路有关 D．在电源内从负极到正极电势的升高，等于闭
合电路中向外提供的电能除与电动势有 关外，还与输出的电流、通电的时间有 关．所以电源向外提供的电能多，并不意 味着电源的电动势一定大．譬如，一个电 动势较小的电源，如果长时间向外供电， 照样可以提供较多的电能；一个电动势较 大的电源，如果没有工作，即没对外供电， 则它根本不向外提供电能．故选项A的说法 错误．
高中物理(人教版选修3-1)《电动势》》教学设计
中学物理（人教版选修3-1）《电动势》》教学设计一教材分析电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。
但学生对各种电源比较熟识，所以本设计从介绍各种电源起先，明确本节课要探讨电源的共同特性。
通过对电路中产生持续稳定电流缘由的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。
在探讨非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。
在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示试验让学生直观感受内电阻的存在。
在闭合电路中能量转化的探讨中采纳类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。
二、教学目标（一）学问与技能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。
（二）过程与方法通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
（三）情感看法与价值观了解生活中电池，感受现代科技的不断进步三、教学重点与难点：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四学情分析、五教学方法：试验，多媒体六课前打算：试验教具七课时支配：一课时八教学过程：（一）预习检查、总结怀疑要点：电源、恒定电流的概念（二）情景引入、展示目标新课讲解-----其次节、电动势〖问题〗1。
在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3．电源是靠什么实力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？结合课本图2-1，讲解并描述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。
当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能削减，转化为其他式的能。
而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即须要供应一个外力来实现该过程。
抽水机就是供应该外力的装置，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。
人教版高中物理选修3-1第二章电动势
第2节电动势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(电源外部和内部)自由电荷定向移动的过程中，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．了解电源内电阻。
一、电源1．非静电力的作用：把正电荷由□01负极搬运到□02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□03电势能。
2．非静电力的实质：在电池中是指□04化学作用，在发电机中是指□05电磁作用。
3．电源：通过非静电力做功将其他形式的能转化为□06电势能的装置。
二、电源的电动势和内阻1．电动势(1)物理意义：反映电源□01非静电力做功本领的大小。
(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C的□02正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，即E＝□03W非q。
(3)单位：□04伏特(V)。
(4)大小的决定因素：由电源中□05非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟□06外电路也无关。
(5)常用电池的电动势干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池1.5 V 2 V 3 V或3.6 V 1.2 V2．内阻：电源内部导体的电阻。
3．容量：电池放电时能输出的□07总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。
对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了什么？提示：说明对于不同型号的干电池，在电池内把1 C的正电荷从干电池的负极移到正极所做的功都是1.5 J。
(1)电源的电动势就是电源两端的电压。
()(2)所有电池的电动势都是1.5 V。
()(3)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。
()(4)电动势公式E＝Wq中的W与电压U＝Wq中的W是一样的，都是电场力做的功。
()(5)电源的电动势大说明其把其他形式的能转化为电能的本领大。
()提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√课堂任务对非静电力的理解仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
(人教版)选修3-1物理：《电动势》ppt课件
人教版 ·物理 ·选修3-1
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。
第二章 2
人教版 ·物理 ·选修3-1
A．0.24J 答案：C
B．0.25J
C．0.26J
D．0.28J
解析：太阳能电池每秒提供的电能W＝EI＝0.6×0.1J＝
0.06J，所以照射到这种太阳能电池上的太阳光能量W′＝
W 0.23
≈0.26J，C正确。
第二章 2
人教版 ·物理 ·选修3-1
易错案例剖析
用什么物理量去描述电源的特性呢？
第二章 2
人教版 ·物理 ·选修3-1
知识自主梳理
第二章 2
人教版 ·物理 ·选修3-1
电源
1.概念 通过_非__静__电__力___做功把其他形式的能转化为__电__能____的装 置。 2．原理 在电 源 内 部 __非__静__电__力__做功 ，__其__他__形__式__的__能__转化为电 能；在电源的外部电路，__电__场__力____做功，__电__能____转化为其 他形式的能。 3．作用 保持两极间有__一__定__电__压__，供给电路电能。
第二章 2
人教版 ·物理 ·选修3-1
电源的内阻及电池的容量 1.电源的内阻 电源的内部也是由导体组成的，所以也有__电__阻____，这个 电阻叫做电源的内阻。 2．电池的容量 ①定义：电池放电时能输出的__总__电__荷__量__，通常以安培时 (A·h)或毫安时(mA·h)作单位。 ②特点：电池的容量与__放__电__状__态__有关，同样的电池，小 电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。
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+ +
+
外
+电
路
+ +
+ F非
F电
+ +
正极
电源
负极
内电路
A B
F 非重力 mg
电源类型 移送的正 非静电力 电荷数（q）做的功
w
（w）
q
干电池
2C
3J
1.5
纽扣电池 2C
9J
4.5
蓄电池
1.5C
9J
6.0
干电池 微型电池 蓄电池
1.5V 250V
200V
1.5V
3V
6V
小试身手
B．在电源的外部负电荷靠电场力由电源 的正极流向负极.
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.
2．关于电源的说法，正确的是（B ）
A．电源向外提供的电能越多，表明电动势越大 B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时，
非静电力做的功 C．在电源内部从正极到负极电势逐渐提高
•
2.在这里，不仅有四通八达的交通网 络、美 轮美奂 的摩天 大楼、 令人咋 舌的财 富神话 、繁忙 紧张的 生活节 奏、层 出不穷 的竞争 机会、 丰富多 彩的文 娱生活 ，而且 生活于 其中的 人们能 够分享 财富的 盛宴、 发展的 成果， 能够编 织梦想 、追求 理想， 能够开 阔眼界 、增长 见识， 能够施 展才华 、实现 自我。
D．在电源外部从正极到负极电势逐渐提高
3．电源电动势的大小反映的是 ( B )
A．电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C．电源单位时间内传送电荷量的多少 D．电流做功的快慢.
课后作业
课本45页问题与练习2、3题。
谢 谢
•
1.一方面，城市是可爱的。它创造了 现代文 明，并 耀武扬 威地显 摆着现 代文明 的物质 成果， 引诱着 人们集 聚其中 。
信任成了黄牙小儿的天真妄想。
•
4.浊雾笼罩下的财富不夜城，不仅侵 蚀了星 星的亮 光，而 且泯灭 了心灵 的光芒 ，使我 们的眼 睛近视 、散光 且老花 ，失去 了辨别 真伪、 美丑、 善恶的 天然能 力，使 我们的 心迷茫 且苦闷 。生活 在城市 ，我们 几乎忘 了：夜 ，本该 是黑的 ，本该 是有星 星的， 本该是 安静的 ，本该 带着人 们心安 理得地 歇息的 。
•
5.如今的城里人，很少享受到夜的黑 与美。 其实， 我心里 也明白 ，城乡 各有其 美。所 以，久 居乡村 的人们 向往城 市的繁 华，久 居城市 的人们 向往田 园的恬 静。二 者的主 要区别 在于： 城市生 贪欲， 田园守 天心。 贪欲破 坏自然 ，让人 浮躁， 使人隔 阂，虽 富贵而 不能心 安；天 心带来 和谐， 让人心 静，使 人互信 ，顺应 环境总 能让人 快乐。
•
6.铜山湖远离城市，所以，能够本分 地、无 欲无求 地、自 然而然 地进行 着四季 轮回、 昼夜更 替，春 绿夏艳 秋静冬 安，白 天张扬 着活力 ，夜晚 安守着 宁静。 她，不 近人亦 不远人 ，不为 秋愁亦 不为春 喜，只 顺其自 然地存 在着， 任人亲 疏。
•
7.记得《易．系辞上》说过这样的话 ：圣人 与天地 相似， 所以不 违背自 然规律 ；知道 周围万 物而以 其道成 就天下 ，所以 不会有 过失； 乐天知 命，没 有忧愁 ；安于 所居之 地，敦 厚而施 行仁德 ，所以 能爱。
1、关于电动势，下列说法正确的是（ AC ）
A. 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静 电力做功，电势能增加。
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 正电荷从负极移送到正极的电荷量越多。
vs 1、 E=
W非
U W电
q
q
W表示电源内部 非静电力做的功
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 q E反映电源的特性
U W q
电势能转化为其它形式能 U反映电场的特性
1．下列说法正确的是 （CD）
A．电源外部存在着由正极指向负极的电场， 内部存在着由负离 了自然 ，侵害 了人心 ，异化 了人性 。我们 的不少 城市， 不仅没 能把物 质成果 转化成 让人们 快乐、 幸福的 动力， 反而把 人们变 成了追 逐名利 的工具 。至少 目前， 在很多 城市里 ，绿色 消失了 ，纯净 的水源 消失了 ，清新 的空气 消失了 ，安全 的食品 消失了 ，人与 自然的 和谐共 处成了 遥远的 神话， 人与人 的