高中物理--电动势
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
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对点练习
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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?
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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
高中物理电动势教案设计
⾼中物理电动势教案设计 电动势即电⼦运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻⼒,使电荷在闭合的导体回路中流动的⼀种作⽤。
接下来是⼩编为⼤家整理的⾼中物理电动势教案设计,希望⼤家喜欢! ⾼中物理电动势教案设计⼀ 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. 五﹑【教学重点﹑难点】 电源内部⾮静电⼒做功以及电动势概念的理解 六﹑【教学⽤具】 ⼲电池铅蓄电池锂电池学⽣电压表不同阻值的电阻导线若⼲。
七﹑【教学设计思想】 ⼋﹑【教学流程】 教学内容教师的组织和引导学⽣活动教学意图⼀.创设情景,引⼊新课 ⼆.新课教学 1.电源 提出问题: ⽐较思考 2.电动势 3.区分电动势和电压 4.电源的内阻投影展⽰⼏种电池,学⽣思考讨论。
物理高二电动势知识点
物理高二电动势知识点电动势是物理学中的一个重要概念,也是高中物理课程中的重要知识点之一。
在高二物理学习中,学生将会接触到电动势的概念和相关知识。
本文将从电动势的定义、计算公式、产生原理和应用等方面进行详细介绍。
1. 电动势的定义电动势是指单位正电荷在电路中运动时所受到的电场力的势能变化,通常用字母ε表示,单位为伏特(V)。
简单来说,电动势可以理解为电源对电荷的推动能力。
2. 电动势的计算公式在直流电路中,电动势可以使用以下公式进行计算:ε = V - Ir其中,ε表示电动势,V表示电源电压,I表示电流,r表示电路中的内阻。
该公式表明电动势等于电源电压减去电流通过内阻产生的压降。
3. 电动势的产生原理电动势的产生主要依靠电化学反应,在电解质溶液中,正离子和负离子的迁移导致电池两极电荷分离,形成电势差,从而产生电动势。
常见的电池类型包括干电池、蓄电池和燃料电池等。
4. 电动势的应用电动势作为电源的一项重要指标,广泛应用于各个领域。
在日常生活中,我们使用的家用电池、手机电池等都是利用电动势提供电能的。
在工业生产中,各种设备和电动工具也都需要电动势来进行正常运行。
此外,电动势还用于电动车、太阳能发电等领域。
5. 电动势的影响因素电动势的大小受多种因素影响,包括电源电压、电流、内阻等。
增大电源电压和降低电路中的内阻均能提高电动势的大小,而增大电流则会降低电动势的大小。
6. 电动势与电压的区别电动势和电压在某些情况下可以互相混用,但两者并不完全相同。
电动势是指电源内部驱动电荷移动的能力,而电压是指电荷在电路中运动时受到的电场力的势能变化。
简单来说,电动势是电源产生的,而电压是电动势作用下导线两点之间的电势差。
综上所述,电动势是和电路相关的一个重要物理概念,它在电路运行和能量转换中起着至关重要的作用。
理解电动势的定义、计算、产生原理和应用等知识点,对于学生理解和掌握电路运行的原理与规律具有重要意义。
希望本文对高二物理学生学习电动势相关知识有所帮助。
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
电势能 ____________ 的装置.
3 .电动势用来表示 __________ 把其他形式的能转化为 电源 ________ 电能 本 领 的 物 理 量 . 用 E 来 表 示 . 定 义 式 为
W E = 伏特 . ________ .其单位是________ q
4 .电动势由电源中 _______________ 非静电力的特性 决定,跟电源的
体积____________ ,跟外电路____________ . 无关 无关
5.电源的重要参数有电动势 ______,________ 内阻 ,______ 容量 等.
栏 目 链 接
栏 目 链 接
一、电源
1.定义:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.
例如:干电池和铅蓄电池能够把化学能转化为电能,水
栏 目 链 接
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1 .在外电路中,正电荷由电源的 ______ 正 极流向 ______ 负 极.在电源的内部靠“非静电力”把正电荷从________ 极搬 负 运到________ 极. 正
栏 2 .电源是通过非静电力做功把 ____________ 其他形式的 能转化为目 链 接
本领,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大
答案:B
接入电路时两极间的电压;电动势等于断路时的路端电压;
电动势等于内、外电压之和等. ④电动势越大,表明每移动1 C电荷,电源可把更多的其 他形式的能量转化为电能,而不能表明电源容量大. 2.内阻. 电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻
栏 目 链 接
叫做电源的内阻.内阻和电动势同为电源的重要参数.
栏 目 链 接
答案:BD
变式 迁移
2.关于电源的电动势,下列说法中正确的是(
电动势公式3个公式高中
电动势公式3个公式高中势能定律是物理学中最古老的概念,它主要用来解释物理现象的原因以及处理物理的结果。
与势能定律有关的三个重要的公式是亚当文斯(Adam Cawthorne)公式、特里斯坦(Tristan)方程和爱因斯坦(Einstein)方程。
这三个公式是电动势学的基础,是新时代物理学研究的基础。
亚当科文斯(Adam Cawthorne)公式也被称为“电荷力矩定律”,它记录了一个电流的一维电动势的相互作用。
从物理学的角度来看,这个定律把势能和电流联系起来,它主要涉及到电流在固定电势场中的运动。
该定律描述了电流单位长度所受势能的强度,它可以被描述为:F=ILB,其中,F为势能强度,I为电流,L为路径长度,B为磁场强度。
特里斯坦(Tristan)方程也叫做“电动势定律”,它记录了一个电荷在另一个电荷作用下的电动势。
特里斯坦方程用于描述两个电荷之间的势能强度,它可以被表示为:VAB=kQ1Q2/r,其中,VAB为两个电荷之间的势能强度,k 为引力常数,Q1和Q2为两个电荷,r 为距离。
爱因斯坦(Einstein)方程也叫做“电磁动能定律”,它记录了电磁场中电动势的施加情况。
该定律描述了一个电荷在特定的电磁场中的势能,它可以被表示为:E=q(E+v×B),其中,E为电势,q为电荷,v为速度,B为磁场强度。
势能定律是物理学中最古老的概念,它主要以亚当科文斯(AdamCawthorne)公式、特里斯坦(Tristan)方程和爱因斯坦(Einstein)方程为基础。
这三个公式是上述物理现象的基础,也是物理学家们解释物理现象所需的重要工具。
它们揭示了势能作用的原理,并为新时代物理学研究提供了一定的框架。
上述势能定律一般在物理学课堂中学习,但很多学生对它们的理解并不够深入。
通过深入的研究,学生可以更全面地了解这三个公式,探究它们之间的联系,发掘它们背后的物理原理。
这三个公式在电动势学中有着重要的意义,它们构成了一个完整的框架,让物理学家能够更加深入地研究物理现象。
2.2电动势
电动势精讲年级:高中 科目:物理 类型:同步 制作人:黄海辉 知识点:电动势一、对电动势的理解1.电动势的物理意义:反映电源把其他形式的能(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1 C 电荷量时,电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多.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.常用干电池的电动势为1.5 V ,意味着将1 C 正电荷在电池内从负极移送到正极的过程中,有1.5 J 的化学能转化成了电能.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.二、公式E =W q的理解和应用 1.公式E =W q是电动势的定义式,是比值法定义的物理量,E 的大小与W 、q 无关. 2.由公式E =W q变形可知W =qE ,因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量,就可以计算非静电力做功的大小,即把其他形式的能转化为电能的多少.例1 (多选)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荷量一定越多答案 BC解析 电动势是一个用比值定义的物理量,与这两个相比的项没有关系,而是由电源本身决定的,是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量.电动势大,移送的电荷量不一定多.故选B 、C.例2 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3 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组,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 ,则电池组的电动势为多少?从计算结果中你能得到什么启示?答案 9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析 由E =W q及q =It 得 E =W It =1802×10V =9 V =1.5×6 V 故可得出:串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.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 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.(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.知识点拓展:(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.在这种情况下,水管中只有一个短暂水流.怎样才能保持A 、B 之间的高度差,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.精练年级:高中科目:物理类型:同步知识点:难度:中等总题量:10题预估总时间:30min一、选择题(1题为单选题,2~6题为多选题)1.下列说法中正确的是()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答案 D2.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,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.3.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1所示,下列说法正确的是()图1A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比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,可类比人抛球对球做功,球重力势能增加,故B、C 正确.4.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表示电源内非静电力的功率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的蓄电池比电动势为1.5 V的干电池提供的电能多答案AD解析同种型号的旧电池比新电池的电动势略小,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,故选项A正确,选项C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量,它等于非静电力移送单位电荷量所做的功,非静电力功率的表达式为EI,故选项B错误,选项D正确.5.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答案 AD解析 电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功,即把太阳能转化为电能的多少,而不是在1 s 内转变的电能.电动势越大,将其他形式的能转化为电能的本领越大.故A 、D 对,C 错;电源在不接入电路时,两极间的电压大小等于电动势大小,故B 错.6.如图2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2A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 V ,内阻为0C.该电池在工作时的电流为500 mAD.若电池以10 mA 的电流工作,可用50小时答案 AD解析 电池上的3.6 V 表示电动势,但该电池的内阻不为零,故B 错;该电池在工作时的电流很小,远小于500 mA ,故C 错;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 、D 选项正确.二、非选择题7.有一铅蓄电池,当移动1 C 电荷时非静电力做功是2 J ,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 由电动势公式E =W q =21 V =2 V ,所以电动势为2 V.由E =W q变形得到W =qE ,q =It , 所以W =ItE =0.2×10×60×2 J =240 J ,所以供电10 min ,非静电力做功为240 J.8.近年来,国产手机在手机市场上占有的份额越来越大.如图3所示是某公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明.图3(1)该电池的电动势是多少?(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能?答案 (1)3.7 V (2)14.58 mA (3)9 324 J解析 (1)由题图可以读得该电池的电动势为3.7 V .(2)由题图知该电池的容量为700 mA· h ,所以I =q t =700 mA·h 48 h≈14.58 mA. (3)转化的电能为ΔE 电=W =E ·q=3.7×700×10-3×3 600 J =9 324 J. 9.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.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W1=q1E1=4 J,W2=q2E2=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.:。
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—电动势 闭合电路欧姆定律 st
电动势闭合电路欧姆定律知识点讲解知识点一:电动势导体中的电流,是由大量自由电荷定向移动而形成的,为了维持稳定的电流,必须在导体两端保持稳定的电压(又叫电势差),有了稳定的电压,在导体内部就存在一个稳定的电场,正是这个电场产生的电场力,使导自由电荷做定向移动,从而形成电流。
在静电力的作用下,原来静止的正电荷总是从高电势处向低电势处运动。
除了静电力可以使电荷定向移动,还有一些“非静电力”的作用下也可以使电荷定向移动,如化学力等。
与静电力不同,“非静电力”的作用下,正电荷可以从低电势运动到高电势处。
电路中导体两端的稳定电压是由电源提供的。
电源能使电路产生电流,是因为电源把其他形式的能量转化为电能。
普通电池是把化学能转化为电能,发电机是把机械能转化为电能。
电源接入电路后,电荷做定向移动,其他形式的能转化为电能。
然而不同类型的电源把其他形式的能量转化为电能的本领是不相同的。
不同的抽水机抽水的本领不同——使单位质量的水所增加的重力势能不同不同的电源非静电力做功的本领不同——使单位正电荷所增加的电势能不同【概念解析】一、电动势1、电源是通过____________把____________能转化为____________能的装置;表示电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小。
2、电源电动势E在数值上等于____________把单位正电荷在电源内从______极移送到______极所做的功,即W Eq3、电源电动势和内阻都由____________决定,与所接的外电路_______(选填“有关”或“无关”)。
【练一练】下列说法正确的是()A.电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量本领的物理量B.电流强度有大小又有方向所以电流强度是矢量C.电动势的单位和电势差相同,电动势实质上就是的电势差D.同一电源接入不同的电路,电动势不会发生变化一、内电路和外电路我们已经知道,包含电源、用电器和导线等的完整回路叫做闭合电路或全电路,闭合电路分成两部分,一部分是电源以外的部分,另一部分是由电源内部的电路叫做内电路。
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
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。
高中物理-电动势
电动势电动势的概念电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。
电动势的概念如下:什么是电动势呢?我们规定,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用,称之为电动势。
这种作用来源于相应的物理效应或化学效应,通常还伴随着能量的转换,一般总是出现在电源中的。
对电源来说,我们定义电源的电动势:等于单位电荷量运行一个回路过程中非静电力所做的总功的大小。
电动势的公式描述:E=W/q(E为电动势)【注意,q是参与回路流动的总电荷数量,而不是某个小球带电的多少。
】电动势大表示什么意思?同样流过1个单位的电荷,不同的电源做功的能力是不同的。
举例如下:(1)一个1.5v的电源,表示的意思就是流过1C的电荷,电源做功为1.5J。
(2)一个20v的电源,表示的意思就是流过1C的电荷,电源做功为20J。
因为电流在导体中(超导体除外)流动时要消耗能量,这个能量必须由产生电动势的能源(电池)补偿。
电动势的基本公式电动势的基本公式是:E=W/q式中,E为电动势;W为非静电力所做的总功;q为做功过程中转移的电荷量;电动势与非静电力做功经常有学生这样问王尚老师,为什么必须是非静电力做功呢?请同学们基于能量守恒来理解这个问题。
电动势大表示什么意思?同样流过1个单位的电荷,不同的电源做功的能力是不同的。
举例如下:(1)一个1.5v的电源,表示的意思就是流过1C的电荷,电源做功为1.5J。
(2)一个20v的电源,表示的意思就是流过1C的电荷,电源做功为20J。
电动势使电源两端产生电压,是形成电流的“动力源泉”。
为什么要非静电力做功?这是相对于电力做功来说的,电力做功,指的是外电路中。
从能量守恒角度来分析,电源的内部必须有其他形式的能量(一般是化学能)转化为电能(电动势),然后在通过电路对外做功(比如让电阻产生热量);这是外电压部分干的活儿。
电动势的理解我们可以借助恒定电路章节中闭合电路欧姆定律来进一步理解电动势这个概念。
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”。
【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。
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1.电源的电动势。 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)
手机待机时间长短和哪个参数有关?
1.关于电源电动势,下列说法中正确的是(
ABC )
A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势正方向 B.在闭合电路中,电动势的正方向与内电路中电流方向相 同 C.电动势的正方向是电源内部电势升高的方向 D.电动势是矢量
3.公式: E W q 4.单位:伏(V)
+ + +
+ A + + + P
电源内部是什么力把电子从A搬运到B呢?
1.电源外部,正电荷将怎 样移动? 从正极流向负极
+ +
+ +
2.电源的内部电场方向如何?
从正极指向负极 3.电源内部,正电荷将怎样 移动? 从负极流向正极
+ + + + +
+
+ -
F
+
4.电源内部的正电荷受到电场力的方向是什么? 电场力做正功还是负功?从正极指向负极 负功 5.什么力来克服电场力做功?做正功还是负功? 非静电力 正功 6.电源内部的非静电力是由什么提供的?
干电池 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。 非静电力是化学作用
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。
干电池
微型电池
蓄电池
1.5V 3V 200V
1.5V
3V
6V
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 电源内部从负极移送到正极所做的功. 2.定义式:
A. 在电源内部把正电荷从负极移送到正极,非静电力做功,
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
4.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( ABD
C
)
B.电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压
C.电源电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领
大小的物理量,与是否接外电路无关 D.电源电动势与电势差是一回事
1.电动势物理意义:描述电源把其他形式的能转化为电 势能本领大小的物理量。 2.定义:非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极
所做的功跟它的电荷量的比值。
)
A.电路中每通过1 C的电荷量,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)强
5.关于电源电动势,下列说法中正确的是( A.同一电源接入不同的电路电动势会发生改变
W E= q
电势差:
W:非静电力做的功 q :电荷量 3.单位: 伏特(V) 4.标量 1 V=1 J/C
W U= q
5.物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电势能本领
大小的物理量。
6.特点: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.
生活中的电池
太阳电池 干电池
铅蓄电池 锌汞电池
2.下列说法正确的是(
BCD
)
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.在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极 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
3.关于电动势,下列说法正确的是( AC 电势能增加
)
2.2 电动势
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ -
1.理解电动势的概念,掌握电动势的定义式。 2.了解在电路中自由电荷定向移动的过程中,静电力与非 静电力做功与能量的转化关系。 3.了解电源的内阻。
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),使电路中有持续的电流。 _ _ _ _ B _ _ _ _ +