高二物理电动势导学案(920份)
高中物理 选修3-1 第一章 第四节、电势能和电势 学案 导学案
高二年级,物理学科选修3——1课题:第一章、第四节、电势能和电势课型:新授课【学习目标】(一)知识与技能1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
了解电势与电场线的关系,等势面的意义及与电场线的关系。
(二)过程与方法:通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。
(三)情感态度与价值观:尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
重点:理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点:掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。
【学生自主学习】1.静电力做功的特点在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的______位置和______位置有关,但与电荷经过的______无关.这个结论对非匀强电场______(填“同样成立”或“不成立”)。
2.电势能(1)电势能:电荷在______中具有的势能叫做电势能。
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的______量。
若用表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功,和分别表示电荷在A点和B点的电势能,公式表达为:。
(3)电势能等于什么:电荷在某点的电势能,等于把它从该点移动到______位置时静电力所做的功。
(4)电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷处的电势能规定为零,在把电荷在上的电势能规定为零。
3.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的与它的的比值,叫做这一点的电势。
(2)定义式:,单位:,符号为V,即1V=1J/C。
(3)物理意义:描述电场的性质的物理量。
(4)相对性:与电势能一样具有相对性,规定了零势点之后,才能确定电场中各点的电势。
在物理学中的理论研究中常取离场源电荷或的电势为零。
(5)标量:只有大小没有方向,但有正负值,比零点高为,比零点低为值。
高中物理《电动势》学案 新人教版选修3
高中物理《电动势》学案新人教版选修3【学习目标】XXXXX:1、知道电源的作用和什么是非静电力2、了解电池内部能量的转化过程和生活中的电池3、理解电动势的概念以及表达式【重点、难点分析】XXXXX:电动势概念的理解【基础知识预习】XXXXX:1、从能量转化的角度来说,电源的作用是什么?2、什么叫非静电力?非静电力做功就是在搬运电荷,你知道是怎样搬动的吗?3、电动势的基本含义是什么?定义式怎么写?4、什么是电源的内阻?电源有哪些重要的参数?你能列举几个生活中的电池说明吗?【重点知识点拨】XXXXX:(课堂上记笔记)【例题解析】XXXXX:例1、干电池的电动势为1、5V,这表示()A、电路中每通过1C的电量,电源把1、5J的化学能转化为电能B、干电池在1s内将1、5J的化学能转化为电能C、干电池与外电路断开时两极间电势差等于1、5VD、干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强例2、现在的笔记本电脑都使用了锂电池作为备用电源,有一款笔记本电脑备用电池的电动势为9V,容量是4800mA∙h,正常使用时的电流是1、2A,问:(1)该电池能支持电脑使用多少时间?(2)在1h内,非静电力做了多少功?(3)如果电池的内阻可忽略,那么电池输出的电能是多少?【课堂反馈】XXXXX:1、关于电动势,下列说法正确的是()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、蓄电池两极间的电压为2VC、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3、关于电源的说法,正确的是()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D、在电源外部从正极到负极电势逐渐提高【作业】XXXXX:课本第45页“问题与练习”第 1、2、3题1、2、3、【错题反思】XXXXX:【课后问题提问】XXXXX:。
高中物理选修3-1导学案第二章 2 电动势
2 电动势[学习目标] 1.知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置.2.了解电路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,了解电源的内阻.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.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 =W q.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.[即学即用] 判断下列说法的正误.(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 =W q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.(√)一、对非静电力的理解[导学探究](1)如图1,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,A、B之间的高度差很快消失.在这个过程中,水管中只有一个短暂水流.怎样才能保持A、B之间稳定的高度差,在A、B之间形成持续的水流呢?(2)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(3)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.答案(1)需要加一个抽水机,把水池B中的水抽到水池A中.(2)通过非静电力做功.(3)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.[知识深化]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,是对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.例1(多选)下列说法正确的是()A.在外电路和电源内部,正电荷都受非静电力作用,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电源内部非静电力克服静电力做功的结果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答案CD解析在电源外部,电荷受静电力作用,而在电源内部,电荷既受静电力作用,又受非静电力作用,故能使电荷不断定向移动形成电流,选项A错误,C正确;静电力做功,使电荷电势能减少,非静电力做功,使电荷电势能增加,选项B错误,D正确.例2(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3所示,下列说法正确的是()图3A.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答案BC解析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,可类比抛球时人对球做功,球重力势能增加,故B、C正确.1.非静电力只存在电源的内部,而静电力分布于电源内外.2.非静电力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.二、对电动势的理解[导学探究]日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图4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.图4如果把1 C 的正电荷从1.5 V 干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把1 C 的正电荷从3.7 V 的手机电池的负极移到正极呢?哪个电池做功本领大?答案 把1 C 的正电荷从1.5 V 干电池的负极移到正极,电势能增加了1.5 J ,非静电力做功1.5 J ;从3.7 V 手机电池的负极移到正极,电势能增加了3.7 J ,非静电力做功3.7 J .3.7 V 手机电池做功本领大.[知识深化]1.E =W q是电动势的定义式而不是决定式,E 的大小与W 和q 无关,是由电源自身的性质决定的;电动势不同,表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同.2.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.3.电动势是标量,但为研究问题的方便,常认为其有方向,规定其方向为电源内部电流的方向,即在电源内部由电源负极指向正极.4.常用电池的电动势干电池铅蓄电池 锂电池 锌汞电池 1.5 V2 V3 V 或3.6 V 1.2 V5.容量:电池放电时能输出的总电荷量,其单位是:A·h 或mA·h.例3 一节干电池的电动势为1.5 V ,这表示( )A .电池中每通过1 C 的电荷量,该电池能将1.5 J 的化学能转变成电势能B .该电池接入电路工作时,电池两极间的电压恒为1.5 VC .该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V 的电池存储的电能多D .将1 C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J 的功答案 A解析 电动势大小表示电池中每通过1 C 的电荷量,电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小,并非表示电池内部储存的能量大小,故选项A 正确,C 错误;电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小,故选项B 错误;电动势为1.5 V ,表示电池内部非静电力将1 C 的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小,故选项D 错误.例4 将电动势为3 V 的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V ,当电路中有6 C 的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能;(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.答案 (1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J解析 (1)W =Eq =3×6 J =18 J ,电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能.(2)W 1=U 1q =2.4×6 J =14.4 J ,外电路中共有14.4 J 的电能转化为其他形式的能.(3)W 2=W -W 1=3.6 J ,内电路中有3.6 J 电能转化为其他形式的能.电动势E =W q 和电压U =W q的区别 电动势E =W q 是电动势的计算式,其中W 为非静电力做的功;电压U =W q为电压的计算式,其中W 为静电力做的功.两者的单位虽然相同,但表示的意义不同;电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领,表征电源的性质;电压就是电势差,即电路(电场)中两点电势的差值,反映电场能的性质.1.(对电源与非静电力做功的理解)(多选)下列说法中,正确的是( )A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,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答案 BCD2.(对电动势的理解)(多选)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 .电源电动势与电源的体积和外电路都有关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 答案 AD3.(公式E =W q的理解和应用)有一铅蓄电池,在其内部将2×10-5 C 的电子从正极移到负极需要3×10-2 s 的时间,此过程中非静电力做功为4×10-5 J ,则该铅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 ,非静电力做功是多少?答案 2 V 240 J解析 电动势E =W q =4×10-52×10-5V =2 V 非静电力做的功W ′=Eq ′=EIt =2×0.2×60×10 J =240 J.一、选择题考点一 对电动势的理解1.(多选)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把正电荷从负极向正极移动时,对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时,移送的电荷量越多 答案 AC解析 电源是将其他形式的能转化为电势能的装置,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,电势能就增加,因此选项A 正确.电源的电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电势能本领的物理量.电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功,不能说非静电力做功越多,电动势越大,也不能说电动势越大,移送的电荷量越多,所以选项C 正确,选项B 、D 错误.2.(多选)关于电源电动势E 的下列说法中正确的是( )A .电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同,都是伏特VB .干电池和铅蓄电池的电动势是不同的C .电动势E 可表示为E =W q,可知电源内非静电力做功越多,电动势越大 D .电动势越大,表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大答案 ABD解析 电动势E 的单位与电势差的单位相同,都是伏特,故A 正确;干电池的电动势为1.5 V ,而铅蓄电池的电动势大小是2 V,故B正确;电动势E可表示为E=W,可知电源内非静电q力移送单位正电荷做功越多,电动势越大,选项C错误;电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小,电动势越大,表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大,选项D正确.3.关于电源电动势,下列说法正确的是()A.同一电源接入不同的电路中,电动势会发生变化B.1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池大,但电动势相同C.电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,电源把其他形式能转化为电能越多,电动势越大D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同答案 B解析电动势由电源中非静电力的特性所决定,与外电路无关.所以同一电源接入不同的电路,电动势不会改变,故A错误.电动势由电源中非静电力的特性所决定,跟电源的体积无关,所以虽然1号干电池比7号干电池大,但电动势相同,故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大小,根据W=qE可知,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势不一定大,还跟移送电荷的多少有关,故C错误.电动势、电压和电势差物理意义不同,单位相同,故D错误.4.(多选)如图1所示,为一块手机电池背面印有的一些符号,下列说法正确的是()图1A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时答案ABD解析电池上的3.6 V表示电动势,500 mA·h表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由500 mA·h =t ×10 mA ,得t =50 h ,所以A 、B 、D 选项正确.考点二 对公式E =W q 的理解和应用 5.(多选)对于电动势的定义式E =W q的理解,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 表示非静电力的功答案 CD6.一台发电机用0.5 A 的电流向外输电,在1 min 内将180 J 的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )A .6 VB .360 VC .120 VD .12 V答案 A解析 q =It ,E =W q =W It =1800.5×60V =6 V. 7.(多选)如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2 V ,这表示( )图2A .电路通过1 C 的电荷量,电源把1.2 J 其他形式的能转化为电能B .电源在每秒内把1.2 J 其他形式的能转化为电能C .该电源比电动势为1.5 V 的干电池做功少D .该电源与电动势为1.5 V 的干电池相比,通过1 C 电荷量时其他形式的能转化为电能少 答案 AD二、非选择题8.(E =W q的应用)一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6 V ,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA 的电流释放可放电1 h ,用500 mA 的电流释放可放电2 h ,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为____________ J ;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为____________ J. 答案 32.4 54解析 电源输出的总电能W =Eq =EIt =3.6×1×3 600 J =12 960 J.关闭液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能W 1=W 400=32.4 J. 打开液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能W 2=W 150=86.4 J. 每拍一张照片液晶屏消耗的电能W 3=W 2-W 1=86.4 J -32.4 J =54 J.9.(E =W q的应用)国家大力推广节能环保汽车,电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的,当正常行驶时,电路中的电流为5 A ,在10 min 内电源做功1.8×105 J ,则这组蓄电池的总电动势是多少?每组的电动势为多少?答案 60 V 2 V解析 电源移送电荷量为:q =It =5×10×60 C =3 000 C ,这组蓄电池的总电动势为:E =W q =1.8×1053 000V =60 V 每组的电动势为:E 1=E n =6030V =2 V. 10.(E =W q的应用)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 ,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大? 答案 4 J 6 J 铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大解析 对于铅蓄电池的电路,20 s 内通过的电荷量为q 1=I 1t =2 C ,对于干电池的电路,20 s 内通过的电荷量为q 2=I 2t =4 C.由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为W 1=q 1E 1=4 J ,W 2=q 2E 2=6 J.电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能的本领越大,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大.。
湖北远安一中高中物理 2.2《电动势》导学案 新人教版
第2.1《电动势》导学案班级:组名:姓名:【学习目标】1.知道电源是将其它形式的能转化为电能的装置,能分析电路中(电源外.部和内.部)自由电荷的受力及定向移动情况,理解静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
(重点) 2.理解电动势的概念,即电动势的物理意义、定义式、单位、大小决定因素。
(重点、难点)3.知道电源内阻、容量。
【学法指导】1.用等效法分析电路中正电荷的定向移动;2.用比值法定义电动势;3.应用类比的方法理解电动势的物理意义。
【知识链接】1.静电场的电场强度方向、电场线方向的确定;2.正、负电荷在静电场中受静电力方向的判定;3.电场力做功与电势能的变化的关系:电场力做正功,电势能;电场力做负功,电势能。
【学习过程】知识点一、电源?在金属导体中,如果自由电子向右做定向移动,这相当于正离子向哪个方向做定向移动?(为了方便,以下按正电荷定向移动的说法进行讨论——应用等效法)问题1:某电源(正负极已在图中标出)与一段导线构成的电路如图所示,请你分别....画出导线中电场的方向(请在导线中的细线条上用箭头画出)和每个..正电荷所受的静电力方向如何?标.出导线中电流的方向?在导线中,静电力对正电荷做正功还是做负功?这些正电荷的电势能是增加还是减少??要维持外电路中由电源极流向极的稳定的电流,电源要怎样搬运正电荷呢?问题2:请你在图中分别..电源内.部电场的方向(请画出电场线的分布)和正电荷所受..画出的静电力方向?在电源内.部,静电力对正电荷做正功还是做负功?这些正电荷的电势能是增加还是减少?问题3:在电源内部,什么力作用使正电荷由电源负极向正极移动?(请在图中画出这种力的方向)这种力对正电荷做正功还是做负功?在电池中和发电机中,这种力的来源以及能量转化情况分别是怎样的?知识点一基础知识整理1.在电源外部:(1)正电荷的定向移动方向是从到;(2)电流方向是从到;(3)能量转化:做正功,正电荷的电势能减少,其他形式的能量(“增加”或“减少”),即能转化为能。
高中物理 第二章第2节 电动势同步导学案
【三维设计】2021-2021学年高中物理 第二章第2节 电动势同步导学案(含解析)新人教版选修3-11.电动势与电压的单位都是伏特,但二者意义不同,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,电动势的大小仅取决于电源本身。
2.电动势的概念式为E =Wq,电动势和内阻是电源的两 个重要参数。
电源在电路中的作用[自学教材]1.非静电力(1)概念:非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的进程中做功的力,这种非静电力做的功,使电荷的电势能增加。
(2)在电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能;在发电机中,非静电力的作用是电磁作用,它使机械能转化为电势能。
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)不同的电源,非静电力做功的本领不同,这是由电源本身性质决定的。
[重点诠释]正确明白得非静电力(1)如图2-2-1所示,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,移送电荷的再也不是电场力,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)。
因此能够说: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。
图2-2-1(2)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。
(3)作用:维持两极间有必然电压,供给电路电能。
[专门提示] 在外电路中,静电力做功将电能转化为其他形式的能,而在内电路中,非静电力做功将其他形式的能转化为电能。
电源被形象地比喻为“抽水机”。
1.关于电源的说法正确的选项是( )A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能解析:不管电源内部仍是外部,电场都是由正极指向负极,故A 错;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。
《电动势》导学案.doc
第二节、电动势学案导学学习目标(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,了解电池内部能量的转化过程,加强科学素质的培养,。
学习重、难点1、电动势的概念,对电动势的定义式的应用。
2、电池内部能量的转化;电动势概念的理解。
自主学习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. _________________________ 电源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 ____ 。
同步检测1. _______________ 电源是通过 ________ 做功把___________________ 能转化为____________________ 能的装置。
2.关于电源电动势,以下说法正确的是()w .A.由电动势£ = 一可知E跟q成反比,电路中移送的电荷越多,电动势越小qwB.由电动势E =—可知E跟W成正比,电源做的功越多,电动势越大qC.由电动势E =—可知电动势E的大小跟W和q的比值相等,跟W的大小q和q的大小无关,由电源本身决定D.以上说法都不对3.铅蓄电池的电动势为2V,这表示()A.电路中每通过1C电荷量,电源把2J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2VC.蓄电池能在Is内将2J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1.5V)的大4.手电筒中装有一节干电池,给小灯泡供电时电流为0.3A,在某次连续工作30s的时间内,通过小灯泡的电荷量是______________ C,电池中有______________ J 的化学能转化为电能。
高二物理电势能和电势导学案
课题:电势能和电势【学习目标】1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念,知道参考点的选取原则.3.知道什么是等势面,并能理解等势面的特点.【学习重点】理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义【学习难点】掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题【自研自探】知识链接1.物体从高度为h1的A处运动到高度为h2的B处,可以通过多种路径,但每次重力所做的功都相同,即重力做功与路径_____,只决定于初末位置的__________.2.距离参考平面高度相同的点处在同一条_____线上.3.物体从高处向低处运动,重力做正功,重力势能_____;从低处向高处运动,重力做负功,重力势能_____,其关系式为W G=___________.预习自查4.在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的______位置和______位置有关,但与电荷经过的______无关.5.由于移动电荷时____________与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做_______,可用____表示.6.物体在地面附近下降时,重力对物体做______,物体的重力势能_____;物体上升时,重力对物体做_____,物体的重力势能______.与此相似,当正电荷在电场中从A 点移动到B点时,静电力做正功,电荷的电势能_____;当电荷从B点移动到A点时,静电力做_____,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能_____.功是能量变化的量度.由上面的分析可以得出结论:静电力做的功等于电势能的________.7.电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到________位置时静电力做的功.8.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的______,叫做这一点的______.如果用_____表示电势,用______表示电荷q的电势能,则____________.在国际单位制中,电势的单位是________,符号为________.9.电场中电势相同的各点构成的面叫做________.沿着电场线的方向,电势越来越低.电场线跟等势面_______,并且由__________的等势面指向__________的等势面.【课堂导学】一、电场电场强度[问题设计]1.如图1所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B,静电力做的功为多少?若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少?2.若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多少?据1、2可得出什么结论.[要点提炼]静电力做功的特点:静电力对某电荷所做的功,与该电荷的________有关,与电荷经过的______无关.(1)虽然此结论从匀强电场中推导出来,但也适用于非匀强电场.(2)静电力做功与重力做功相似,只要初末位置确定了,移动电荷做的功就是确定值.二、电势能[问题设计]类比重力做功与重力势能变化的关系,静电力做正功,电势能如何变化?静电力做负功,电势能如何变化?静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系?[要点提炼]1.功是能量转化的量度.静电力做正功,电势能_____,_____的电势能等于静电力做的功.静电力做负功,电势能_____,_____的电势能等于克服静电力做的功,公式表达为W AB=Ep A-Ep B. 2.电势能具有相对性.电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷_________处的电势能规定为零,或把电荷在_________上的电势能规定为零.[延伸思考]当正电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增加还是减少?当负电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增加还是减少?三、电势[问题设计]1.如图所示的匀强电场,场强为E,取O点为零势能点,A点距O点为l,AO连线与电场强度反方向的夹角为θ.电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少?电势能与电荷量的比值是否相同?2.比值与试探电荷的电荷量是否有关系?[要点提炼]1.标量性:电势是____量,只有大小,没有方向,但有正负之分,电势为正表示比零电势____,电势为负表示比零电势____.2.相对性:零电势点选取原则:一般选____或无限远处为零电势,只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小.3.电势是描述电场性质的物理量,决定于____本身,与试探电荷____.4.沿着电场线方向电势逐渐____.四、等势面[问题设计]1.电场中电势相同的各点构成的面叫等势面.2.等势面的特点:(1)在等势面上移动电荷时,静电力__________.(2)电场线跟等势面垂直,并且由电势______的等势面指向电势______的等势面.(3)等势面密的地方,电场强度较______;等势面疏的地方,电场强度较______.[延伸思考]下面几种常见的等势面有何特点?★日清过关题★【基础过关】(每小题6分)1.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内的电势分布如图1所示,图中实线表示等势线,则()A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大图1 2.下列说法正确的是() A.将电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加B.将正电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加C.将负电荷由电势高的地方移到电势低的地方,电势能一定增加D.无论是正电荷还是负电荷,静电力做负功时电势能一定增加3.如图甲所示,AB是电场中的一条直线,电子以某一初速度从A点出发,仅在静电力作用下沿AB运动到B点,其v-t图象如图乙所示.关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系,下列判断正确的是 ( )A.EA>EB B.EA<EBC.φA>φB D.φA<φB【能力提升】(每小题6分)4.如图所示,虚线a 、b 、c 为三个同心圆面,圆心处为一个点电 荷.现从c 外面一点P 以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子,分别沿PM 、PN 运动到M 、N ,M 、N 两点都位于 圆周c 上,以下判断正确的是 ( )A .两粒子带同号电荷B .两粒子带异号电荷C .到达M 、N 时两粒子速率仍相等D .到达M 、N 时两粒子速率不相等5.如图所示,a 、b 、c 分别表示点电荷在电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、2φ3、φ4.一带电粒子从等势面a 上某处由静 止释放,仅受到静电力的作用而运动,已知它经过等势面b 时的速度为v ,求它经过等势面c 时的速度大小.★直击高考★6.(2012·天津·5)(6分)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图11中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中 ( )A .做直线运动,电势能先变小后变大B .做直线运动,电势能先变大后变小 图11C .做曲线运动,电势能先变小后变大D .做曲线运动,电势能先变大后变小【学后反思】。
高中物理 2.2电动势导学案 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
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第二章恒定电流第2节电动势【学习目标】1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
2.了解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。
【重点、难点】重点:电动势的概念难点:电源内部非静电力做功预习案【自主学习】1.电源的作用是什么?2.电源通过什么力做功实现能量间的转化的?3。
电动势在数值上等于什么?定义式是怎么写的?4.电源的几个参数是什么?什么是电池的容量?容量的单位是什么?【学始于疑】探究案【合作探究一】非静电力问题1:既然电源内部存在着由正极指向负极的静电场,为何还能维持电荷的流动?问题2: 电源提供的这个力实现了什么能量间的转化?是如何实现的?归纳总结从力的角度来看,非静电力将正电荷由负极搬运到正极,使正负极之间保持稳定的电势差;从能量的角度来看,电源通过非静电力做功,把其他形式的能转化为电能。
【合作探究二】电动势问题1:不同的电源非静电力做功的本领不同,引入什么物理量来表征电源的这种特性?问题2:电源的这种特性大小决定因素是什么?问题3:电动势和电势差的区别与联系?归纳总结1、电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,同时也是一个比值定义的物理量,在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源负极移送到正极所做的功,规定电动势的方向为电源内部电流方向,即由电源负极指向正极.它是电源的一种特性,其大小与非静电力的性质有关,与W和q无关,跟电源的体积、外电路无关。
高二人教版物理选修3-1导学案:2.2 电动势
22 电动势课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】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.【自主预习】1.在外电路中电流的方向?2.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?3.电动势(1)定义:.(2)定义式:E=(3)单位:(4)物理意义:表示电源把能(非静电力做功)转化为能的本领大小.电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.电源2.电动势3.电源的内阻【典例剖析】【例1】关于电源的电动势,下面说法正确的是()A.电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.关于电源,下列说法正确的是 ( )A.电源可将其他形式的能量转化为电能B.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷C.在电源内部,电荷只在非静电力作用下定向移动D.电源就是产生电荷的装置2.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3.某闭合电路在一段时间里,电源中非静电力做功20J,则此过程中( )A.电源中有20J其他形式的能转化为电能B.外电路中所有用电器消耗的总电能为20JC.内电路中和外电路中总共消耗电能为20JD.此电源的电动势为20V4.一台发电机用0.5A电流向外输电,在1min内将180J的机械能转化为电能,则发动机的电动势为多少?高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理 选修3-1 第二章 2.2电动势 学案 导学案
高二年级,物理学科选修3——1课题:第二章、第二节、电动势课型:新授课课前预习学案一、预习目标1、知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置.2、了解电源内部静电力和非静电力做功与能量转化的关系.3、了解电动势的基本含义,以及它的定义式.4、了解电源的内电阻.二、学习重点:知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置.三、学习难点:电动势的基本含义,以及它的定义式.预习内容(一)、电源1、从能量转化的角度看,电源就是做功,把其他形式的能转化成的装置.2、非静电力的实质,在电池中是指,在发电机中是指.(二)、电动势、内阻1.电动势.(1)物理意义:反映电源本领的大小.(2)电动势的大小:在数值上等于非静电力,把1C的在电源内部从负极移到正极所做的功,即E=,电动势的单位是 (V).(3)电动势大小的决定因素:由电源中特性决定,跟电源的体积无关,跟也无关.2.内阻:电源导体的电阻.课堂互动探究电源的作用:把电子从A搬运到B的装置保持导体两端的电压(电势差),使电路有持续的电流.问题探究一讨论:电源内部是什么力把电子从A搬运到B呢?同步导学一、电源的概念1、电源外部,正电荷将怎样移动?2、电源的内部电场方向如何?3、电源内部,正电荷将怎样移动?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?5、什么力来克服电场力做功?做正功还是负功?6、干电池、发电机的电源内部的非静电力是由什么提供的?总结: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。
二、电动势1.定义:2.公式:3.物理意义:4、单位:5、特点:问题探究二讨论:电动势E与电压U的区别?能量是如何转化的?影响电源的参数1、电源的电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
2、电源的内阻:电源内部导体的电阻.3、电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量单位:安·时(A·h) 毫安·时(mA·h)问题探究三讨论:手机待机时间长短和哪个参数有关?自学检测:(难多选)1、关于电动势,下列说法正确的是( )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(难多选)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、蓄电池两极间的电压为2VC、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(中多选)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?(中多选)4、手电筒中的干电池给小灯泡供电时,电流为0.3A,在某次接通开关的10S内,一节干电池中有多少化学能转化为电能?第二节、电动势第二课时:课堂检测(学生练案)(一)电源(中)1.以下说法正确的是()A.外电路和电源内部,正电荷都受静电力作用,故能不断的定向移动形成电流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内部只存在非静电力而非静电力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(中多选)2.关于电源的说法正确的是( )A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B.在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能(二)电动势(易多选)3、关于电动势E,下列说法正确的是()A.电动势E的大小,与非静电力做的功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的单位与电势、电势差的单位都是伏特D.电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量(中多选)4.常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2V,这表示()A.电路通过1C的电荷量,电源把1.2J其他形式能转化为电能B.电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能C.该电源比电动势为1.5V的干电池做功少D.该电池与电动势为1.5V的干电池相比,通过1C电荷量时转化为电能少(易多选)5.如图为一块手机电池的背面印有一些符号,下列说法正确的是( )A.该电池的容量为620mAhB.该电池的电动势为4.2VC.该电池在工作1小时后达到的电流为620mAD.若电池以10mA的电流工作,可用62小时(易多选)6.一台发电机用1A的电流向外输电,在1分钟内将180焦耳的机械能转化为电能,则发电机的电动势是多少?(易多选)7.有几节干电池串联,当移动10C的电荷时非静电力做功为60J,则串联干电池的总电动势是多大?若给一个用电器供电,供电电流为1A,供电时间为10min,则非静电力做功是多少?教学反思:答案:课前预习:一、电源1、非静电力电势能2、化学作用电磁作用二、电动势、内阻1、非静电力做功正电荷 W非\q 伏特非静电力外电路2、内部同步导学:一、电源1、从正极到负极2、从正极到负极 3从正极到负极4、从正极到负极负功5、非静电力正功6、化学作用电磁作用二、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。
最新精编高中人教版选修3-1高中物理导学案2.2电动势
第二节、电动势案导一预习目标(一)知识与技能解电动势的概念,掌握电动势的定义式。
(二)过程与方法通过本节课教,了解电池内部能量的转过程,加强素质的培养,。
(三)情感、态度与价值观了解生活中的电池,感受现代技的不断进步。
二预习内容1电是通过力做功把其他形式的能转为电能的装置。
2电电动势在值上等于把1的正电荷在电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;电动势由电中决定,跟电的体积无关,也跟外电阻无关。
3电内部也是由组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电的。
同步导1电是通过非静电力做功把其他形式的能转为电能的装置。
在电池中,非静电力的作用是作用,它把能转为电能;在发动机中,非静电力的作用是电磁作用,它使机械能转为电能。
2电动势反映了电把其他形式的能转为电能的本领;电动势在值上等于非静电力把1正电荷在电内部从负极移送到正极所做的功;电动势由电中非静电力的性质决定,跟电的体积无关,也跟外电路无关。
3电池的参(1)电动势是电池的重要参,电动势取决于电池正负极材料及电解液的性质,跟电池的大小无关。
(2)电池的容量是电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培小时或毫安小时为单位。
(3)电池的内阻指电内部导体对电的阻碍作用,它在使用过程中变较大,对同种电池说,体积越大,电池的容量越大,内阻越小。
例1.下面是对电电动势概念的认识,你认为正确的是()A.同一电接入不同的电路,电动势就会发生变B.1号干电池比7号干电池大,但电动势相同.电电动势表征了电把其他形式的能转为电能的本领,电把其他形式的能转为电能越多,电动势就越大D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物意义相同,所以单位也相同解答:例2.下图是两个电池外壳上的说明文字STANDARD(例2)上述进口电池的电动势是______V上述国产电池最多可放出______A的电荷量;若该电池平均工作电流为003 A,则最多可使用解答:(1)12;600;20三提出疑惑课内探究案一习目标(一)知识与技能解电动势的概念,掌握电动势的定义式。
《电动势》 导学案
《电动势》导学案一、学习目标1、理解电动势的概念,知道电动势是表征电源特性的物理量。
2、理解电动势的定义式$E =\frac{W}{q}$,并能进行相关的计算。
3、知道电源的内阻,了解电源内阻对电路的影响。
二、知识要点(一)电源在电路中,能够提供持续电流的装置叫做电源。
电源通过非静电力做功,将其他形式的能转化为电能。
(二)电动势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。
2、公式:$E =\frac{W}{q}$,其中$E$表示电动势,$W$表示非静电力做的功,$q$表示电荷量。
3、单位:伏特(V)4、物理意义:电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。
(三)电源的内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻。
内阻会消耗电能,降低电源的输出功率。
三、学习过程(一)引入我们在之前的学习中已经了解了电路中的电流、电压和电阻等概念,也知道了电源在电路中的重要作用。
那么,电源是如何能够持续提供电能的呢?这就需要我们来深入研究一个新的物理量——电动势。
(二)电动势的概念思考以下问题:1、电源在电路中起到什么作用?2、电源是如何将其他形式的能转化为电能的?举例说明:干电池、蓄电池、发电机等都是常见的电源。
干电池通过内部的化学反应,将化学能转化为电能;蓄电池也是通过化学反应实现能量转化;发电机则是通过电磁感应将机械能转化为电能。
(三)电动势的定义式1、公式推导假设非静电力把电荷量为$q$的正电荷从电源的负极移到正极所做的功为$W$,则电动势$E$可以表示为$E =\frac{W}{q}$。
2、计算示例假设一个电源,非静电力将 2 C 的正电荷从负极移到正极做功为 10 J,求该电源的电动势。
解:根据电动势的定义式$E =\frac{W}{q}$,可得$E =\frac{10}{2} = 5$ V。
(四)电动势的物理意义1、电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。
《电动势》 导学案
《电动势》导学案一、学习目标1、理解电动势的概念,知道电动势是表征电源特性的物理量。
2、了解电动势的定义式\(E =\frac{W}{q}\),并能进行相关计算。
3、知道电源内部电流的方向,理解电动势与电压的区别和联系。
二、知识回顾1、电场力做功的计算式:\(W_{AB} = qU_{AB}\),其中\(U_{AB}\)表示 A、B 两点间的电势差。
2、电流的定义式:\(I =\frac{q}{t}\),其中\(q\)表示在时间\(t\)内通过导体横截面的电荷量。
三、新课导入我们在日常生活中会使用各种各样的电池,比如干电池、蓄电池、锂电池等。
这些电池能够为我们的电子设备提供持续的电能。
那么,电池是如何产生电能的呢?这就涉及到一个重要的物理概念——电动势。
四、电动势的概念1、电源的作用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。
例如,干电池通过化学作用,蓄电池通过电化学作用,发电机通过电磁作用,将其他形式的能转化为电能。
2、电动势的定义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。
假设电源移送电荷\(q\)时非静电力所做的功为\(W\),则电动势\(E\)定义为:\(E =\frac{W}{q}\)电动势的单位与电压的单位相同,都是伏特(V)。
3、电动势的理解(1)电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。
(2)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。
五、电动势与电压的区别和联系1、区别(1)物理意义不同电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领;电压(即电势差)表征电场中两点间电势的差值。
(2)决定因素不同电动势只与电源的性质有关,与外电路无关;电压与电源、外电路均有关。
(3)做功的力不同电动势对应的是非静电力做功;电压对应的是电场力做功。
2、联系(1)电路闭合时,电动势等于内、外电路电压之和,即\(E =U_{内} + U_{外}\)(2)单位相同,均为伏特(V)六、电源内部电流的方向在电源内部,电流是从负极流向正极的。
高二物理导学案电动势
课题名称电动势课型新授课时 1【学习目标】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。
了解生活中电池,感受现代科技的不断进步【学习重点】电动势的的概念【学习难点】对电源内部非静电力做功的理解【学法指导】通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
【导学过程】(学习方式,学习内容,学习程序,问题)整理反思预习导学(10分钟)1.在金属导体中电流的形成是什么?2.在外电路中电流的方向?3.电源的作用是什么?4.什么是电动势?5.电动势与电压有什么不同?6.电动势的大小与什么因素有关?预习题:1.关于电源,下列说法中正确的是()A.电源可将其他形式的能转化为电能B.在电源内部其他形式的能转化为电能C.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷D.电源就是产生电荷的装置2.图2-2-3 为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是()图2-2-3 A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1 小时后达到的电流为500 mAD.若电池以10 mA的电流工作,可用50 小时3.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的化学能转化为电能B.蓄电池两极间的开路电压为2 VC.蓄电池在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为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大4.下列关于电动势的说法中,正确的有()A.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多B.电源的电动势越大,非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多C.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电量一定越多D.电源的电动势越大,非静电力移动相同电量转化的电能一定越多5.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,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大?展示导思(20分钟)1(一)复习上课时内容要点:电源、恒定电流的概念(二)新课讲解-----第二节、电动势〖问题〗1。
《电势能与电势》导学案
《电势能和电势》导学案【学习目标】1、通过类比理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、通过类比和讨论理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量.明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。
【课前预习案】1、功的计算公式:2、重力做功的特点:只与 有关,与 无关。
3、重力做功与重力势能变化的关系表达式:4、如图,一点电荷+q 在匀强电场E 中静止释放,仅在静电力的作用下它做什么运动?什么能量增加?是什么形式的能量转化而来?【课堂探究案】1、静电力做功的特点结合课本图1。
4-1(右图),求出试探电荷+q 在场强为E 的匀强电场中沿不同路径从A 运动到B静电力所做功。
q 沿直线从A 到B②q 沿折线从A 到M 、再从M 到B(AB 与AM 间的夹角为θ,如图所示)③求q 沿任意曲线从A 到B 静电力所做的功?④通过错误!错误!错误!中的计算,静电力做功与电荷经过的路径 关,(填有、无), 与前面学习的 力做功相似.小结:静电力做功的特点: 这个结论虽然是从匀强电场推导出来的,但它也可适用于 2、电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在 中具有势能,叫做电势能。
电势能用 表示。
如A 点的电势能一般表示为 , B 点的电势能一般表示为 。
问题3。
静电力做功与电势能变化的关系如右图,质量为m 的小球从A 到B 下降H 高的过程,重力做了多少功?重力势能变化了多少?重力做功与重力势能变化的关系是什么?写出表达式.静电力做功与电势能变化的关系的探究分析正电荷在匀强电场中从A 到B 和从B 到A 移动过程第一幅:电场力方向 电荷的运动方向 说明电场力的方向与电荷的运动方向 电场力做 功. 第二幅:电场力方向 电荷的运动方向 说明电场力的方向与电荷的运动方向 电场力做 功. 思考1:如果说“功是能量变化的量度"那么电场力做功是什么能的量度呢?静电力做功与电势能变化的关系? 从A 到B ,重力势能的变化量ΔE P = ,重力势能的减少量ΔE P 减= 类比重力,在电场中,从A 到B,电势能的变化量ΔE P = ,电势能的减少量ΔE P 减= 通过分析,若电荷q 在电场中从A 运动到B ,静电力做功与电势能变化的关系: 若静电力做功为正功,电势能 ,电荷在A 点电势能 (填〉、<或=)在B 点的电势能。
江苏版高二物理选修3-1《电动势》导学案
2.2 电动势1.电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到__________________极的正电荷经过电源________________部不断地搬运到__________极.2.在电源内要使正电荷向正极移动,就一定要有________力作用于电荷才行.在这个过程中,电源使电荷的电势能________.3.在电池中,非静电力是__________,它使__________能转化为____________能;在发电机中,非静电力是__________,它使__________能转化为____________能.从能量转化的角度看,电源是通过__________力做功把__________能转化为________能的装置.4.电动势的定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势,即E=________,其单位是________.电动势在数值上等于非静电力把________电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.5.电动势由电源中__________的特性决定,跟电源的体积__________,也跟外电路________.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________.一、电源的理解[问题情境]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?2.从能量转化的角度看,电源是怎样的装置?[要点提炼]1.在电源内部,静电力对形成电流的电荷的定向移动起阻碍作用,正是________力的存在,使电源能维持这一运动.2.电源通过非静电力做功,使电荷的______能增加了.二、电动势[问题情境]下面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:900 mA·h”,“充电电压:4.2 V”.你知道上面各值表示的物理意义吗?1.电动势表明了电源的什么特性?2.上述电源若通过非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功是多少?[要点提炼]1.电动势的定义式是______________________.2.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,而电压则是描述导体把电能转化为______本领大小的物理量.例1 下列关于电源的说法中正确的是( )A.在外电路和电源内部,正电荷都受到静电力的作用,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,正电荷能从负极移动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变式训练: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动到正极,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把单位正电荷从负极向正极移送所做的功越多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例2 由6节新干电池组对一电阻供电,电路中的电流为2 A,在10 s内电源做功为180 J,则电源的总电动势为多少?变式训练:一节干电池的电动势为1.5 V,说明电池内非静电力每移动1 C的电荷做功是________ J,其电势能______(填“增加”或“减少”),是________能转化为________能的过程.【即学即练】1.下列关于电源的说法中,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动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升高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3.下列关于电流的说法中,正确的是( )A.电流大,通过导体横截面的电荷量必定多B.如果在任意相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流不变C.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位4.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )A.电路中每通过1 C的电荷量,电源就把2 J的化学能转化为电能B.铅蓄电池两极间的电压为2 VC.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化为电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大。
高中物理2_2电动势导学案新人教版选修31
课题:电动势【知识目标】1.学生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.2.学生理解电动势概念,知道公式中各物理量的含义和单位.3.学生知道电动势和电压是两个不同的概念.4.学生知道描述电池的重要参数有:电动势、内阻和容量【重点重点】电动势【重点难点】通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
【知识衔接】自主学习:阅读教材p43-44 页,独立完成问题1-6,交流讨论问题7、8、9问题1.在金属导体中的电流是怎样形成的?问题2.在电源外部电路中电流的方向?什么力做功?能量如何转化?问题3.在电源内部电路中电流的方向?什么力做功?能量如何转化?问题4.电源是什么?问题5.非静电力在电源中所起的作用是什么?问题6.电动势怎样定义的?定义式是什么?单位?物理意义是什么?问题7. 电动势的大小的决定因素是什么?问题8.电源(池)有哪几个重要参数?问题9.通常所说的电池容量的含义什么?合作探究:1.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2.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3.一般干电池的电动势为 V,说明电池内非静电力每移动 1 C的电荷做功________ J,其电势能________(填“增加”或“减少”),是________能转化为________能的过程.4.移动电话中的锂电池电动势为 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?归纳总结:【练习反馈】1.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2.下列关于电动势的说法中正确的是( )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势能本领的物理量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3.一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为多少?【课堂互动探究】题型一:对电动势的理解例1、关于电动势,下列说法正确的是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单位正电荷从负极向正极移送做功越多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【针对训练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,电源将2 J的化学能转变为电能B.在1 s内非静电力做功为2 JC.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 V)的小题型二:电动势与电压的区别例2、下列说法正确的是A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.用电压表直接连到电源两端,电压表的读数就为电源电动势的大小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【针对训练2】关于电动势和电压,下列说法正确的是( )A.电动势E是由电源本身决定的,跟外电路无关B.电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C.电动势不是电压,在数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小D.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量【跨越思维误区】误区:对静电力做功认识不清导致错误【典型例题】单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量决定于A.电源的电动势 B.通过电源的电流C.路端电压的大小 D.内、外电阻之和【针对训练3】将电动势为的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为,当电路中有6C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能.(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能.(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.达标检测1.关于电源,下列说法中正确的是( )A.电源可将其他形式的能转化为电能B.在电源内部其他形式的能转化为电能C.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷 D.电源就是产生电荷的装置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.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4.下表是两个电池外壳上的说明文字:(1)由说明可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?小结:课后反思:电动势课后作业一、选择题1.如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为 V,这表示( ) A.电路通过1 C的电荷量,电源把 J其他形式能转化为电能B.电源在每秒内把 J其他形式能转化为电能C.该电源比电动势为 V的干电池做功少D.该电源与电动势为 V的干电池相比,通过1 C电荷量时转化的电能少2.有关电动势的说法中正确的是( )A.电源的电动势等于内、外电路电势降之和B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大C.当外电路断开时,电源的路端电压与电源电动势相等D.当电路中通过1库仑电量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值3.以下说法中正确的是( )A.在外电路中和电源内部,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4.关于电源的电动势,下面说法正确的是( )A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1 C 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,跟外电路有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量5.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,小灯泡只能发出很微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近 3 V,再把它们作为一个电子钟的电源,电子钟能正常工作.下列说法正确的是( )A.这两节干电池的电动势减小了很多B.这两节干电池的内电阻增加较大C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小D.这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小6.某柴油发电机工作时,电流为5 A,经过2 min时间,发电机产生电能为×105 J,则该发电机的电动势为( )A.1100 V B.550 V C.220 V D.110 V7.如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A 、B 两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a 、b .沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域是( )A .RB .bC .rD .a8.图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )A .该电池的容量为 500 mA·hB .该电池的电动势为 VC .该电池在工作1 小时后达到的电流为 500 mAD .若电池以 10 mA 的电流工作,可用 50 小时答案不印刷预习自测答案:1. D2. BD3. 1.5 增加 其他形式 电4. 3.6 J预习检测答案:3.解析:q =ItE =Wq =WIt =180×60 V =6 V.课堂检测答案:1. AB ;;4. 解析:(1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为 V.(2)国产电池可放出的电荷量为600 mA·h则q =600×10-3A×3 600 s =2 160 C由q =It 得t =qI =错误! s =72 000 s =20 h.课堂互动探究答案:见课件课后作业答案1、AD;2、ACD;3、D;4、AB;5、BD;6、C;7、BD;8、ABD。
10.1电势能和电势导学案高二上学期物理人教版
电势能和电势导学案班级 班 姓名 物理备课组 主备人【学习目标】:1.知道电势能、电势的概念。
2.把握电场力做功与电势能变化的关系,运用其进行相关的计算。
理解电势是从能的角度描述电场的物理量。
【问题探究】:一个摸索电荷在匀强电场中某点由静止释放,它将如何运动?动能将如何变化?〔不计重力〕【探究新知】:探究一:静电力做功的特点 如下图,在电场强度为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点,连线AB 与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q 的正电荷从A 点移到B点。
同学活动:[沟通争论](1)假设沿直线AB 移动该电荷,电场力做功为多少?(2)假设沿路径ACB 移动该电荷,电场力做功为多少?(3)依据(1)(2)分析电场力做功的特点,试分析假设沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做功的多少? 探究结论一:静电力对电荷所做的功,与电荷在电场中的位置有关,与电荷经过的无关。
提示:这个结论既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。
探究二:电势能E+静电力做功的特点与力做功状况相像。
重力做功的过程是重力势能转化为动能的过程。
思索:那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢?〔一〕电势能1、定义:电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。
符号E P 。
性质理解 系统性电势能是由电场和电荷共同打算的,是属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能相对性电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有关。
确定电荷的电势能,首先应确定参考点标矢性 电势能是标量,有正负,但没有方向 〔二〕静电力做功与电势能的关系1、如下图,假如电荷q 只在静电力作用下从A 点移动到B 点,静电力做了正功,那么依据动能定理可知该电荷动能增加,那么必定有其他形式的能量减小,这种能量我们把他称为电势能。
静电力做正功时,电荷的电势能_________;静电力做负功时,电荷的电势能________;静电力做的功等于电势能的__________〔即〕。
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班级:学生姓名:评定:
【教学目标】
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)自由点和定向移动过程中,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。
【新课知识储备】
【课堂学习】
请在老师的安排下,通过独立思考和合作讨论完成以下任务。
任务一:
回答问题:什么是非静电力,它的作用是什么?在电源内部,正电荷的定向移动过程中,非静电力的效果是什么?
任务二:
讨论:不同的电源两极间电势差不同,那么在这些不同的电源内部,分别将电荷总量为 的正电荷从电源负极搬运到正极,非静电力的做功是否不同?有何不同?
讨论:可见,不同电源的非静电力做功的本领是不同的。那么,怎样构造一个物理量可以表示电源的这种属性呢?(电容表示了电容器容纳电荷的本领,此处可做类比考)
任务三:
通过做习题深刻理解这个新的物理量。
完成《优化方案》本节所有例题与“跟踪训练”
【本节小结】
1、误区警示:电动势大小并不等于电源两极间的电势差大小;
2、电动势的定义是:
3、电动势的物理意义是:
,公式为 ,单位是,它的特点是
。
1、电流方向的规定:是正电荷定向移动的方向,与自由电子定向移动的方向相反;
2、认识到,电荷在电路中的定向移动过程中,静电力做功,电势能与其他能在转化。
【课前预习】
1、电源内部和电源外部电路中,电流的方向有何不同?静电力对正电荷做功有何不同?
2、 用功和能的观点来看,电源的作用是什么?
3、为什么电源有内电阻?