人教版高中物理选修电动势

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物理人教版高中选修3-2《动生电动势的推导》论文

动生电动势的推导金溪一中全娟动生电动势可按是三种不同的思路推导，一是用法拉第电磁感应定律推导；二是从动生电动势产生洛伦兹力关系的角度推导；三是从能量转化与守恒角度推导。

下面分别从以下三个方面进行推导。

一、从法拉第电磁感应定律推导如图所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分MN的长度为L，它以速度V向右运动，在Δt时间内，由原来的位置MN移到M1 N1这个过程中线框的面积变化量是ΔS=LVΔt，穿过闭合电路磁通量的变化量则是ΔΦ=BΔS=BLVΔt 根据法拉第电磁感应，E=ΔΦ/Δt闭合电路的感应电动势E=BLV二、从动生电动势产生与洛伦兹力的关系的角度推导如图所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度V向右运动，并且导线CD与B、V的方向互相垂直，由于导体中的自由电子随导体一起以速度V运动，因此每个电子受到洛伦兹力为F=BeV，F的方向竖直向下。

在力F作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷。

结果使导体上端D 的电势高于下端C 的电势，出现由D 指向C 的静电场。

因此电场对电子中立F ′是向上的，与洛伦兹力的方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，场强不断增加，当作用在自由电子上的静电力F ′与洛伦兹力F 互相平衡时，DC 两端便产生了一个稳定的电势差，如果用另外的导线把CD 两端连接起来，由于D 端电势比C 端高，自由电子在静电力作用下，将在导线框中，沿顺时针方向运动，形成逆时针方向的感应电动势，电荷的流动使CD 端积累的电荷减少，洛伦兹力又不断使电子从D 端运动到C 端，从而在CD 两端维持一个稳定的电动势。

可见，运动的导体CD 就是一个电源，D 端为正极，C 端为负极，自由电子受洛伦兹力作用，从D 端被搬运到C 端，也可以看做是正电荷受洛伦兹力的作用从C 端搬运到D 端。

这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力，根据电动势的定义，电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到正极，非静电力所做的功作用在单位正电荷上的洛伦兹力F=F 洛/e=BV所以动生电动势E=FL=BLV三、从能量守恒角度推导设匀强磁场磁感应强度为B ，导体MN 长度为L ，以速度V 水平向右匀速运动，不计其电阻。

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
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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第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻

②图象法
1、建立坐标系、描点．纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上；
2．根据描出的坐标点作出U－I图像，并延长与两坐标轴相交．
3．测算电动势和内电阻，准确读出 U－I 图线与纵轴和横轴的交点坐标，即读出 E 和 I 短，进一步算出内阻 r＝IE短＝ΔΔUI ，如图所示．
2.本实验在电键闭合前，变阻器电阻调至最大值
3．在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化．
4．在画U－I图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上．不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差．
2.10实验：测定电源电动势和内阻
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
复习
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir
U/V
E
由U =E -Ir 可知，U
回是I 的一次函数。
顾0
I短 I/A
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻 r
其他方法一：电阻箱和电流表测定法
方法 2.安阻法：由 E＝IR＋Ir 知，只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，从而解出 E、r，电路如图所示．
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
题型 2 用安阻法测电源的电动势和内阻【例 2】要测定某电源的电动势和内阻，某同学按如图所示的电路图连接好电路并进行如下操作： (1)闭合开关 S，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值 R 及对应的电流表 A 的示数 I(电流表的内阻很小，可忽略不计)；

人教版高中物理选修31 第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻

（2）请在线框中画出电路图（实验数据要求尽量准确）
②电流表G（I =3mA，内阻R =10Ω） E真=I1（R1+ RA+ r真） ③
请完成课堂检测1-3题。
g 由于电压表的分流作用，使r测<r真
g
（2）使用旧电池或保护电阻。
③电流表A（0～0.6A） ②电流表G（Ig=3mA，内阻Rg=10Ω）
确认后再用签字笔描好。
器材：量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内阻）、
固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干要求：① 画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符
号或字母标出） ② 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1，当电
流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E= ______________
如图是测量电源电动V势和内电阻的电路，下列关于系统误差说法，正确的是
A.
( 1.4 ) 1.3
5号A或的字电母流标表出（A）具有一定内阻）、
1.2
固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干
1.1
(如这图时是图测线量与电横源轴电的动交势甲点和不内再电是阻短的路电电路流，) 下列关于系统误乙差说法，正确的是
的点，使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏离直线太远的点可舍去。（5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，
横坐标必须从0开始 (这时图线与横轴的交点不再是短路电流)
例3.下图为测电源电动势和内阻电路，备有器材：一节待测
最确由干变大定于阻电系阻电值流统：表误2和差器池0电导Ω,压致5有，0表ΩE测的，电R量1K1程Ω(，压E1按真图0表，示Ωr电测(路,把2器0材-r连A真3好？V。))和,电R2流(1表00(Ω0-，0.06.A1A. ,).r各.A=一1Ω只)。,滑动

电动势公式高中物理

电动势公式高中物理电动势公式（电位差公式）一、什么是电动势：1、定义：电动势（Electric Potential）是电荷在不同的位置的受力的能量的度量，常用计量单位是伏特（V）。

2、电动势能引力：在两个拥有不同电荷的物体之间，存在电动势引力，对其中一个物体会产生电力力，常称之为电动势引力。

3、电动势能量：在两个拥有不同电荷的物体间通过电力线传送的能量，称为电动势能量，是一种动能，单位是千围（KJ）。

二、电动势公式：1、基本公式：电动势公式（electric potential formula）指的是电位差公式中的常用公式，即：U=V/I（U为电动势，V为电压，I为电流）。

2、优势：该公式的优点是由于其简单实用性，这个变量可用来描述不同类型的电路，并可以计算出不同条件下电路中元器件的作用和电流、电压的关系。

3、电动势差：电动势差（Electric Potential Difference），即电动势梯度，是只要两点之间存在电动势引力，则存在电动势差。

它用来描述电荷的流动的依据：当在一定的电动势差范围内时，电荷可以被自由传送，而当电动势差超出这个范围，电荷就不能被自然传送。

三、电动势的实际应用：1、用于计算电子学专业：电动势公式可用于电子学中计算电荷流动，电压、电流和能量关系等，以及电路设计中能量分配和流程控制。

2、用于电机工程：电动势公式可用于电机工程中研究电力分布和参数计算，如解决电势场中电动势时也可以使用该公式。

3、用于建筑工程：在建筑结构中，可以用电动势公式计算不同电子设备在同一区域的电动势及电压等关系，以便正确的构建电子系统。

4、用于电气工程：在电气工程中，电动势公式可被用来计算电路中电压、电流和能量的关系，以及计算电流的漏电流量。

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。

高中物理最基础考点系列考点电势试题新人教选修

考点1 电势电势 (选修3-1第一章：静电场的第四节电势能和电势)★★★★★○○○1、电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：q E p=ϕ，电势的单位是V 。

(3)标矢性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)．(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同．(5)沿着电场线方向电势逐渐降低．2、电势反映的是电场中的能的性质，与电场中有无电荷无关，与放置的电荷量无关。

1、等量点电荷的电势比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O 处的电势为零最小连线上的电势大小(从左到右) 沿连线一直增大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O 点向外电势大小都为零 O 点最小，向外逐渐变小关于O 点对称的A 与A′、B与B′的电势ΦA <φA ′ 等大2、用电势判断电势能的大小由E p＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式，E p的正值越大，电势能越大；E p的负值越大，电势能越小．正电荷在电势较大的地方具有的电势能也大，负电荷在电势能较大的地方具有的电势能就较小。

(多选)关于电势的高低，下列说法正确的是( )A．沿电场线方向电势逐渐降低B．电势降低的方向一定是电场线的方向C．正电荷只在静电力的作用下，一定向电势低的地方运动D．带负电荷的粒子，由静止释放仅受静电力时，一定向电势高的地方运动【答案】AD1、（多选）（山东省济南外国语学校2020学年高二10月月考）下述说法正确的是（）A. 沿电场线方向，场强一定越来越小B. 沿电场线方向，电势一定越来越低C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关D. 电场中某点的电势除了与电场本身和零电势位置的选取有关外，还与放入该点电荷的带电情况有关【答案】BC【精细解读】沿电场线方向，场强不一定越来越小，可能增强，也可能不变，选项A错误；沿电场线方向，电势一定越来越低，选项B正确；电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，选项C正确；电场中某点的电势与电场本身和零电势位置的选取有关外，与放入该点电荷的带电情况无关，选项D错误；故选BC.2、如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1和P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1和P2两点的电势，则( )A．E1＞E2，φ1＞φ2 B．E1＞E2，φ1＜φ2C．E1＜E2，φ1＞φ2 D．E1＜E2，φ1＜φ2【答案】A【精细解读】由正电荷电场线的特点可知E1＞E2，由沿电场线方向电势逐渐降低可知φ1＞φ2，选项A正确．3、（新疆哈密地区第二中学2020学年高二10月月考）如果把q=1.0×10-7C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×10-4J，无限远电势能为零，那么：（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少？（2）q未移入电场前A点的电势是多少？【答案】（1）1.2×10-4J；1.2×103V；（2）1.2×103V。

人教版高中物理选修3-2动生电动势和感生电动势

动生电动势和感生电动势1．如图29所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l＝0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为2Ω，运动时可认为不变，问：(1)要棒以2m／s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向的外力？(2)当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？(3)棒匀速运动时的速度多大？(4)达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？2．如图30所示，导轨是水平的，其间距l=0.5m，ab杆与导轨左端的1=0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω，方向垂直导轨平距离l2面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T，滑轮下挂一重物质量0.04kg，ah杆与导轨间的摩擦不计，现使磁场以=0.2T／s的变化率均匀地增大，问：当t为多少时，M刚离开地面？3．如图31所示，平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，另外的电阻阻值为R，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab、cd以速率v向右运动时，通过R的电流强度为多少？4．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图32所示，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑过5．两根相距0.2m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感强度B=0.2T，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻可不计，已知金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下，沿导轨朝相反方向匀速平移，速率大小都是v=0.5m／s，如图33所示，不计导轨上的摩擦，求：(1)作用于每条金属细杆的拉力；(2)求两金属细杆在间距增加0.10m的滑动过程中共产生的热量6．电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab＝l，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图34所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是多少。

人教版高中物理选修3-1第2节电动_势

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第2节电_动_势1.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．电动势的定义式为E ＝W q，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)定义：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)的过程中做功的力，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)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)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]正确理解非静电力(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。

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：保持两极间有一定电压，供给电路电能。

[特别提醒] 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：无论电源内部还是外部，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。

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。

人教版高中物理选修3-1第二章第二节《电动势》

（精心整理，诚意制作）选修3-1第二章第二节《电动势》课后巩固提升（40分钟）1．描述电源能量转化本领大小的物理量是()A．电源的总功率 B．电源的电动势C．路端电压 D．电源的输出功率2.对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是()A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同3．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4．关于电源的电动势，下列说法中不正确的是()A．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B．电源的电动势就是电源电压，也就是路端电压C．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功D．电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关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电流小6.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7．太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的．可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示() A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小8．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．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时转化为电能少9．随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是()A．4.2 V7.29 mA B．4.2 V700 mAC．3.7 V7.29 mA D．3.7 V700 mA10．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2V的蓄电池比1.5V的干电池提供的电能多11．硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电．硅光电池的原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜．光照射到半导体P上，使P内受原子束缚的电子成为自由电子，自由电子经E区电场加速到达半导体N，从而产生电动势，形成电流．以下说法中正确的是()A．E区匀强电场的方向由P指向NB．电源内部的电流方向由P指向NC．a电极为电池的正极D．硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置。

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”。

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】高中物理新课标版人教版选修3-1：2.2-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。

高二物理电动势1

负功正功
干电池
发电机
非静电力是化学作用
非静电力是电磁作用
7、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
一、电源的概念（从能量的角度看）
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？
I nqsv
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
+
_
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.
+ + + A + + + + + _ _ _ B _ _ _ _
_
P
电源内部是什么力把电子从A搬运到B呢?
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?
W 中，W表示电源内部非静电力做的功 E= q
W U q
中，W表示电源外部电场力做的功
2、能量是如何转化的?
W U q
W E= q
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
做一做
调查常用可充电电池
按电极材料分类举例适用设备
填写调查表
举例适用设备
常用可充电电池调查表
按电解液性质分类
可充电电池在充电时要注意什么？注意事项一：注意事项二：注意事项三：注意事项四：
课堂练习
1、关于电动势，下列说法正确的是： AC

高中物理选修3-1

高中物理选修3-1一、电动势(1)定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

(2)定义式：E=W/q(3)单位：伏(V)(4)物理意义：表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。

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。

二、电源(池)的几个重要参数(1)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)内阻(r):电源内部的电阻。

(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量。

其单位是：A·h，mA·h.高中物理选修3-1知识点(二)第三章知识点复习提纲一、知识要点1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。

(2)电流周围有磁场(奥斯特)。

2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。

这一点应该跟电场的基本性质相比较。

3.磁感应强度(条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B )。

4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：高中物理选修3-1知识点(三)一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。

适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。

1、纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。

2、非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。

在国际单位制中电功的单位是焦(J)，常用单位有千瓦时(kW·h)。

1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。