高中物理2.2电动势课件新人教版
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
_新教材高中物理第二章电磁感应2法拉第电磁感应定律课件新人教版选择性必修第二册
[思路点拨] (1)磁感应强度在 0~4 s 内均匀增大,可由 E=nΔΔBt ·S,求感应电动势。 (2)t=5 s 时,磁感应强度正在均匀减小,线圈产生感应电动势,相当于电源。
[解析] (1)根据法拉第电磁感应定律得,0~4 s 内,回路中的感应电动势 E=nΔΔΦt =1 000×0.4-0.24×2×10-2 V=1 V。 (2)t=5 s 时,磁感应强度正在减弱,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与 原磁场方向相同,即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里,故 a 点的电势高。
()
解析:由楞次定律知,题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,故感应 电流沿顺时针方向。由法拉第电磁感应定律知,E=ΔΔΦt =ΔΔBtS=ΔBΔ·πtR2,由于两 圆环半径之比 Ra∶Rb=2∶1,所以 Ea∶Eb=4∶1。综上所述,选项 B 正确。 答案:B
动生电动势的理解及应用 [问题探究] 如图所示,一个半径为 r 的半圆导线,处在磁感应强度 为 B 的匀强磁场中。 (1)当导线沿 OP 方向以速度 v 做匀速运动时,其感应电 动势的大小是多少?
第2章 电磁感应 2 法拉第电磁感应定律
核心素养目标
1.知道什么是感应电动势。 2.理解和掌握法拉第电磁感应定律的内容和表达
式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。 3.掌握导体切割磁感线产生的电动势 E=Blvsin θ
的推导及意义,会用此关系式解答有关问题。 4.知道动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系,
知识点二 导线切割磁感线时的感应电动势 [情境导学] 如图所示,把矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B
的匀强磁场中,线框平面跟磁感线垂直。试计算导体棒 MN 切割磁感线时的感应电动势。
提示:在 Δt 内穿过闭合电路磁通量的变化量 ΔΦ=BΔS=BlvΔt。根据法拉 第电磁感应定律,得 E=ΔΔΦt =Blv。
【全优课堂】2014秋高中物理 2.2描述交变电流的物理量课件 新人教版选修3-2
解析: (1)线圈转动时产生感应电动势的最大值 5 2 Em=BSω= ×0.02×100π V=10 2 V π 因线圈转动从平行于磁感线位置开始计时,则感应电动势的 瞬时值表达式 e=Emcos ωt=10 2cos 100πt V.
(2)线圈转过 90° 过程中, ΔΦ 2BSω 产生的平均电动势 E = = , Δt π 1 BS 流过的电荷量 q= I · T= , 4 R+r U2 62 0 灯泡电阻 R= = Ω=3 Ω. P0 12 5 2 ×0.02 π BS 2 故 q= = C= C ,与线框转动的快慢无 60π R+r 3+3 关.
(1) 计算与电流热效应 相关的量 (如功率、热 量) (2)交流电表的测量值 (3) 电气设备标注的额 定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流
计算通过电路截面的 电量
2.(双选)一只低压教学电源输出的交流电压的瞬时值为 u= 10 2sin 314t V,关于该电源的规格和使用,正确的说法是( ) A.这个电源可以使“10 V,2 W”的灯泡正常发光 B.此电源的交流电压的周期是 314 s C.此电源在 t=0.01 s 时电压达到峰值 D.这个电源可能把“10 V,2 μF”的电容器击穿
二、峰值和有效值 最大 数值. 1.峰值:交变电流的电压、电流所能达到的________ 相同 的电 2.有效值:使交变电流和恒定电流通过大小________ 阻, 在交流的一个周期内, 它们产生的热量相等, 这个恒定电流、 电压,叫做这个交流的有效值. 3.二者关系:对于正弦式交变电流的有效值和最大值之间 Im Um 的关系是 I= ,U= . 2 2
小结:几种常见交变电流有效值的计算 电流名称 正弦式交 变电流 正弦半波 电流 电流图线 有效值 Im I= 2 Im I= 2
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
高中物理选修3-1课件(人教版):2.2+电动势(共66张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。2021/7/262021/7/262021/7/262021培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。2021年7月26日星期一2021/7/262021/7/262021/7/26
(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
抽水机外 A→B
水从高处流向水的重力
低处
做正功
重力势能转化为其他形 式的能
机 抽 水
抽水机作用下
B→A
水从低处被运抽水机对
向高处
水做正功
其他形式的能转化为重 力势能
电 源
电源外部正极 →负极
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?
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。
高中物理:2.2《电动势》教案(1)(新人教版选修3-1)
第二节、电动势(1课时)一、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二、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三、教学过程:(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。
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。
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,水的重力势能减少,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,即需要提供一个外力来实现该过程。
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。
两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,抽水机相当于电源。
从而引出—1.电源(更深层的含义)(1)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)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。
【注意】在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。
再与抽水机类比说明:在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出2.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。
课件 2.2.2 旋转切割产生的感应电动势-高中物理选择性必修2(新教材同步课件)
情境导入
如图所示,当导体棒平动切割磁感线时产生的感应电动势一般直接利用公式 E=Blvsinθ 进行计算。那么,当导体棒旋转切割磁感线时的感应电动势又该如 何计算呢?
知识海洋
旋转切割产生的感应电动势
1. 公式推导
如图所示,长为 l 的导体棒ab 以 b为圆心,以角速度ω 在磁感应强度为B 的匀强磁场中匀速转动,其感应电动势可 从两个角度推导。
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也图所示的方向转动
时,感应电流沿 a 到 b 的方向流动,选项 B 正确;由感 应电动势 E = 1 Bl 2ω 知,角速度恒定,则感应电动势恒定,
2
电流大小大小恒定,选项A正确;角速度大小变化,感应
2π 2π
2
磁通量的变化量
θ
ΔΦ = B ΔS = B 1 l 2ωΔt = 1 Bl 2ωΔt
2
2
由 E = Φ 得棒上感应电动势大小为
t
E
=
1 2
Bl 2ωΔt
=
1
Bl 2ω
Δt
2
知识海洋
旋转切割产生的感应电动势
2. 公式应用
(1)当导体棒在磁场中旋转切割时,可运用公式 E = 1 Bl 2ω
A.E=πfl 2B,且a点电势低于b点电势 B.E=2πfl 2B,且a点电势低于b点电势 C.E=πfl 2B,且a点电势高于b点电势 D.E=2πfl 2B,且a点电势高于b点电势
课堂小结
旋转切割 产生的 感应电动势
1 公式推导 2 公式应用
两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B
中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( AB )
2-2法拉第电磁感应定律(课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
处相同,每一边电阻均为R,PQ电阻为r.匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面
向里.如图所示,PQ以恒定速度v从ad边滑向bc边,PQ在滑动中与线框接触良好,且始
终与ad边平行,P和Q与边框间的摩擦忽略不计.求
课本45页第3题
3.有一边长 =0.1m的正方形导线框abcd,质量m=10g,由高度h=0.2m处自由下
落,如图所示。其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到其上边
dc刚刚开始穿出匀强磁场为止,此匀强磁场区域宽度也是 。求线框在穿越匀强磁
场过程中产生的焦耳热。g取10m/S2。
的导体棒
课堂练习
1.当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机
速度相同,两者用导电缆绳相连。这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种
科学实验。现有一绳系卫星在地球赤道上空沿东西方向运行。卫星位于航天飞机
的正上方,它与航天飞机之间的距离是20.5km,卫星所在位置的地磁场
B=4.6×10T,沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度都是7.6km/s
匀速巡航。机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电
势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2。下
列说法正确的是(
A
)
A.若飞机从西往东飞, U1比U2高
B.若飞机从东往西飞, U2比U1高
C.若飞机从南往北飞, U1 = U2
D.若飞机从北往南飞, U2比U1高
,求缆绳中的感应电动势。
课堂练习
2.一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度
高中物理新选修课件电势和电势差
类平抛运动
当带电粒子初速度方向与电场力方 向垂直时,粒子做类平抛运动,可 用运动的合成与分解的方法处理。
圆周运动
当带电粒子所受的电场力恰好提供 向心力时,粒子做匀速圆周运动。
平行板电容器动态分析问题
电容器始终接在电源上
当两极板间的距离变化时,根据电容的决定式分析电容的变化,由题确定两极板间电量 的变化,由$C = frac{Q}{U}$分析两极板间的电势差的变化。
零点选择
理论上可以选择电场中任意一点作为电势零点,但通常为了方便计算和比较,会 选择无限远处或大地作为电势零点。在实际问题中,也可以根据具体情况选择合 适的电势零点。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度,即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致。
非匀强电场中电势差估算
非匀强电场中电势差估算方法
通过作电场线,找出等势面,利用等势面间的电势差相等进行估算。
注意事项
非匀强电场中电势差分布不均匀,需通过作图等方法进行估算。
电势差在电路中应用
要点一
电势差在电路中的意义
在电路中,电势差是形成电流的原因,也是电路中各点电 势的参考。
要点二
电势差在电路中的应用实例
电势定义
电势是描述电场中某点电势能高低的物理量,用符号φ表示,单位为伏特(V)。
物理意义
电势反映了电场能的性质,表示电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比 值。电势越高,表示该点电势能越高,正电荷在该点的电势能越大,负电荷在 该点的电势能越小。
电势单位与零点选择
电势单位
电势的国际单位是伏特(V),1V=1J/C。
创新点分享
在实验过程中,可以尝试采用新的数据处理 方法,如最小二乘法等,以提高实验结果的 准确性和可靠性。同时,可以探索新的实验 方法和技术手段,如数字化实验等,以推动 物理实验教学的创新和发展。
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。]
高中物理选修三2.2电动势
解析:电池上的 3.6 V 表示电池的电动势,500 mA·h 表示电池 的容量,可以由电池容量计算电池在一定放电电流下使用的时间,
由 500 mA·h=t×10 mA,得 t=50 h.电池的容量表示电池工作时 能移动的电荷量的多少,mA·h 是一个电荷量单位,故 A、C 错误, B、D 正确.
拓展: 静电力与非静电力做功的比较 (1)非静电力只在电源内部对电荷做功,将其他形式的能转化为 电能,电荷的电势能增加. (2)静电力在整个闭合电路上都要做功,将电能转化为其他形式 的能,电荷的电势能减小. (3)在整个闭合电路中,非静电力做的功与静电力做的功相等.
【例 1】 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少,非静电力移动电荷做功 电势能增加
2.电源的内阻:电源的___内__部___是由导体组成的,所以也有 电阻,这个电阻叫作电源的___内__阻___.内阻与_电 ___动__势电池
1.5 V
铅蓄电池 2 V
锂电池 3 V 或 3.7 V
锌汞电池 1.2 V
【思考辨析】
(1)电动势与电势差实质上是一样的.( × ) (2)电源的电动势由电源自身决定.( √ ) (3)电源电动势越大,非静电力做功的本领越强.( √ )
答案:D
2.下列有关电动势的说法正确的是( ) A.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 B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两 极间的电压 C.非静电力做的功越多,电动势越大 D.E=Wq 只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小由电 源内非静电力的特性决定
2.2法拉第电磁感应定律—人教版高中物理选择性必修二课件
(θ为v与B夹角)
若v//B:E=0(无切割)
2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件
2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件
• 一根直导线长为0.1m,在磁感应强度为 0.1T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运 动,则下列关于直导线中产生的感应电 动势的说法正确的是( ) • A.—定为0.1V B.可能为0 C.可能为 0.01V D.最大值为0.1V
2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件 2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件
2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件
二、导体切割磁感线运动时的感应电动势
2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件
• 如图导体棒CD在匀强磁场中运动。自 由电荷受洛伦兹力,自由电荷相当于 纸面向哪个方向运动?(认为导体棒 中的自由电荷是正电荷)
导体棒一直运动下去,自由电荷是否总 会沿着导体棒运动?为什么?导体棒哪 段的电势比较高?
E n Φ t
2.2法拉第电磁感应定律—【新教材】 人教版 (2019 )高中 物理选 择性必 修二课 件
2.法拉第电磁感应定律的理解
• (1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同 决定,而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系.
• (2)磁通量的变化率对应Φt图线上某点切线的斜率.
人教版电动势PPT教学课件2
断开K2、闭合K1, 记下电压表偏转格数N1
闭合K1 、 K2 , 记下电压表偏转格数N2
(3)电源内阻:
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
rN1N2R1N 01N2 Ω
N2
N2
变式五.有两只伏特表V1和V2,量程已知,内阻不知,另有一干 【人教版高中物理】电动势PPT精美课件1 电池,它的内阻不能忽略,但大小未知。只有这两只伏特表,电 键和连接导线若干,要求通过测量计算出干电池的电动势(已知 电动势不超过伏特表的量程) 要求: ① 画出测量时所用的电路图
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
变式六. 判断下列电路能否测电源电动势和内阻
(电表都是理想电表)
V A
V A
(一) 已知电阻
A
V
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
(三)
(二)
A V
已知电阻
(四)
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
•
5.多年过去了,这个名字依然引领着 世界的 流行时 尚。然 而在这 些辉煌 的业绩 后面, 我们所 看到的 是一个 活生生 的,他 充满着 深情, 极为害 羞,又 极为幽 默,他 便是永 远的。
•
6.迪奥的设计,注重的是服装的女性 造型线 条而并 非色彩 。他的 时装具 有鲜明 的风格 :裙长 不再曳 地,强 调女性 隆胸丰 臀、腰 肢纤细 、肩形 柔美的 曲线, 打破了 战后女 装保守 古板的 线条。 这种风 格轰动 了巴黎 乃至整 个西方 世界, 给人留 下深刻 的印象 。
同理,把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来,
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
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(3)大小的决定因素:由电源中__非__静__电__力____特性决定,跟 电源的体积无关,跟__外__电__路___也无关.
(4)单位:与电势、电势差的单位__相__同___,为__伏__特___. (5)常用电源的电动势
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 V
(2)能量转化关系如图所示.
电源的参数——电动势、内阻 1.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__移__送__电__荷__q____的比 值,用 E 表示,即 E=Wq ,电动势的单位是__伏__特__.
例如,蓄电池的电动势为 2 V,表示在蓄电池内移送 1 C 的电荷时,可以将 2 J 的化学能转化为电能.
(2)对 E=Wq 的理解. 公式 E=Wq 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.
(3)电动势 E 是标量.
为了研究问题方便,规定电动势的方向为电源内部电流方
解析: 由电动势的定义可知,在电源内部非静电力每移 送 1 C 电荷,有 3 J 其他形式的能转化为电能.也可认为, 在电源中非静电力移送电荷做多少功,就有多少其他形式的能 转化为电能;在电路中静电力移送电荷做多少功,就有多少电 能转化为其他形式的能.
(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.
答案: AC
电路中的能量转化问题 将电动势为 3.0 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.
解题必备: 电源通过非静电力做功,将其他形式的能转 化为电能,故 W=Eq,E 为电动势;外电路中电流做的功 W1 =U1q,电能转化为其他形式的能;内电路中电流做的功 W2= U2q,电能转化为其他形式的能,U1+U2=E.
做的功
做的功
伏Hale Waihona Puke (V)伏特(V)电动势等于电源未接入电路时两极间的电
压值
以下有关电动势的说法正确的是( ) A.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 B.电动势为 2 V,其表示电路中每通过 1 C 电荷量,电源 把 2 J 的其他能量转变为电能 C.非静电力做的功越多,电动势就越大 D.E=Wq 只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小 由电源内非静电力的特性决定
2.电动势
知识自学区
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.非静电力的实质 (1)在电池中,非静电力的作用是_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.内阻 (1)电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻 叫作电源的__内__阻_____. (2)__内__阻____和__电__动__势__同为电源的重要参数.
【思一思·判一判】 (1)电动势与电压的单位都是伏特,但二者意义不同.( ) (2)电动势就是电势差,两者没有区别.( ) (3)所有电池的电动势都是 1.5 V.( ) (4)1 号与 5 号、7 号干电池的体积不同,但它们将其他能 转化为电能的本领相同.(
答案: (1)√ (2)× (3)× (4)√
要点探究区
对电动势概念的理解 1.概念理解 (1)不同电源的电动势不同. 对于不同电源,电动势不同,表示将其他形式的能转化为 电能的本领不同,其实质是非静电力做功的本领不同,即把相 同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极,非静电力做功 的多少不同.
答案: BD
1-1: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送到正极,非静电力做 功,电势能增加 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
(2)W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,外电路中共有 14.4 J 电能 转化为其他形式的能.
向,即由电源负极指向正极,但电动势是标量.
2.电动势和电压的区别与联系
物理量比 较内容
电压 U
电动势 E
电场力做功,电能转化 非静电力做功,其他形 物理意义 为其他形式的能的本 式的能转化为电能的本
领,表征电场的性质 领,表征电源的性质
定义式 单位 联系
U=Wq ,W 为电场力 E=Wq ,W 为非静电力
解题必备: (1)电源的电动势由电源自身决定,电动势大 小与 W、q 均无关.
(2)E=Wq 只是电动势的定义式而非决定式,电动势在数值 上等于在电源内移送单位电荷量时,非静电力做功将其他能量 转变为电能的大小.
解析: 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,电动势是表征电源这种转化本领大小的物理量, 电动势的大小是由电源本身决定的,E=Wq 只是电动势的定义 式而非决定式,选项 A、C 错误,D 正确;由 E=Wq 知,电动 势在数值上等于在电源内移送单位电荷量时,非静电力做功将 其他能量转变为电能的大小,所以选项 B 正确.
解析: 电源内部存在由正极指向负极的静电场,静电力 阻碍电源内电荷的运动,非静电力克服这种阻碍使正电荷由负 极向正极运动,增加了电势能,A 对.电源的电动势在数值上 等于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,做功越多,电动势越大,B 错,C 对.电动势大小表 示非静电力移动电荷的本领大小,而不是移动电荷的数量多 少,D 错.