电源和电动势
电源电动势
C.电源接入电路后，其两端电压越大，电源电动势也就越大。
D.无论电源接入何种电路，其电动势都是不变的。
电 动 势
电动势与电势差的关系
【典例】有关电势差和电动势的说法正确的是（） A.二者都以伏特为单位，所以电动势和电压是同一物理量的不同叫法。 B.电动势就是电源两极间的电压. C.电动势公式E=W/q，和电势差公式U=W/q中，W是一样的，都是 静电力所做的功。 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量；
电动势的大小数值上等于非静电力从电源负极移
送单位正电荷到电源正极所做的功。
电动势的大小在数值上等于电源没有接入电路时
电源两极之间的电压(即开路电压）
电 动 势
【典例】（2016保定期末）关于电源的电动势的电荷量，电池提供的电能是4J，
那么这个电池的电动势是0.5V B.电源的电动势越大，电源所提供的电势能就越多。
电 动 势
电
源
电路的构成
外电路：
电源外部能看得见的电路
内电路：
电源内部能看不见的电路
思考：内外电路电荷定向移动的原因？
电
源
从能量的角度看，电源是通过非静电力做功把其它
形式的能转化为电能的装置。 非静电力是化学作用，使化学能转化为电势能 非静电力是电磁作用，使机械能转化为电势能 恒定电场电场力做功，使电势能转化为其他形式的能
电势差是反映用电器把电势能转化为其他形式能本领的物理量。
电 动 势
电源（电池）的几个重要参数 电动势 内 阻
电动势描述其他形式能转化为电能的物理量
电源内电路的电阻，常用r表示 电源放电时能输出的总电荷量，
常以安培小时（A·h）或毫安小时（mA·h）做单位
第12章电磁感应定律
(electromagnetic induction)
电源、电动势
负载
1.电源: 将其它形式的能量转变
为电能的装置。
Ek
在电源内部存在一非静电场 Ek 。
电源
2.电动势: 等于电源把单位正电荷从负极板经电源内部
移动到正极时所作的功。单位:伏特(V)。
i Ek dl
Ek ：是非静电场场强
度 B( x,t ) B0 sint sinkx，式中，k为已知常数。一
边长a,b的矩形导体回路置于其中，如图。 求回路中感应电动势对时间的关系。
解：回路不动，磁场随时间变化而， 即产生感生电动势。
建立坐标如图，取回路顺时针为正，
不论何种原因使通过回路的磁通量发生变化时，回路 中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比。
SI制中表达式为：
i
d m
dt
式中的负号反映了感应电动势的方向（楞次定律
的数学表现）。
2.几点说明：
i
d m
dt
------单匝线圈
N匝线圈:
i
N k 1
ik
N k 1
d mk dt
dN
dt
B 变化
b
一、电磁感应现象
S
N
G
a
B 变化
b
一、电磁感应现象
S
N
G
a
B 变化
b
一、电磁感应现象
S
N
G
a
B 变化
b
一、电磁感应现象
S
N
G
a
B 变化
b
一、电磁感应现象
S
N
G
a
第二讲 电源电流电动势
学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
2．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
⑵定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：tQ I ⑶电流的微观表示式：I=Q/t=nvqS⑷电流是标量，电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
⑸单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。
其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。
②交流电：大小和方向都随时间做周期变化的电流。
注意区别以下三种速率：电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。
【练习提升】1．关于电流，下列说法中正确的是（ ）A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量2．关于电流，下列说法中哪些是正确的（ ）A ．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B ．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（ ）A ．有可以自由移动的电荷B ．导体两端有电压C ．导体两端有方向不变的电压D ．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压4．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（ ）A ．导体内部的电场强度为零B ．导体是个等势体C ．导体两端有恒定的电压存在D ．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5．有一横截面积为S 的铜导线，通过其中的电流强度为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电量为e ，此时电子的定向移动速度为v ，在△t 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（ ）A ．nvs △tB ．nv △tC ．I △t/eD ．I △t/se6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S ．电流为 I 的电子束。
教科版高中物理必修三知识讲解 电源、电流、电动势
电源、电流、电动势【学习目标】1．了解电源在电路中的作用，电路中产生持续电流的条件。
2．从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3．理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4．知道电动势的定义，能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1．电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．(如图)2．形成电流的条件（1）从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；（2）从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；（3）从微观上看，导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1．电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2．电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。
用I 表示。
定义式：q I t=． 要点诠释：①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，12q q q =+，两种电荷反向通过某一横截面时，12q q q =+，不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。
3．方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（如图）②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。
4．单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安（A ）。
它是国际单位制中七个基本单位之一，常用的单位还有毫安mA 、微安μA ；361A 10mA=10μA =．注意：电流I 的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即q It =．5．直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．要点三、电流形成的原因及恒定电流1．恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
电动势----物理
电动势电动势是一个表示电源特征的物理量。
电源的电动势是指电源将其它形式的能量转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。
常用符号E（有时也可用ε）表示，单位是伏特（V）。
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。
电动势使电源两端产生电压。
在电路中，电动势常用E表示。
单位是伏（V）。
在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。
非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。
因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。
电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。
如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值，则电动势大小为：。
如：电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。
有6焦的其他其形式能转换为电能。
电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。
与路端电压关系电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。
对于确定的电源来说，电动势E和内电阻r都是一定的。
理想电动势源不具有任何内阻，放电与充电不会浪费任何电能。
理想电动势源给出的电动势与其路端电压相等。
在实际应用中，电动势源不可避免地有一定的内阻。
实际电动势源的电阻可以视为一个理想电动势源串联一个电阻为内阻的电阻器。
电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。
内阻的大小取决于电动势源的大小、化学性质、使用时间、温度和负载电流。
电源充电：在电源被充电时，电源内部的电流是从电源正极流向负极，内压降的方向与电动势的方向相反，电源的电动势是反电动势，这时路端电压等于电动势与内压降之和，即，电路端电压大于电动势。
2.1 电源和电流、电动势
电源和电流、电动势精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电源和电流、电动势1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。
(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。
(4)电流的定义式及单位：I＝qt，其中q是时间t内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A。
2．电动势(1)电源的作用：电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。
(2)电动势的定义式和单位①物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
②定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷的电荷量的比值。
③定义式：E＝Wq；单位：伏特，符号：V。
(3)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。
3. 电流表达式的理解（1）定义式：I＝qt，式中I表示电流，q为时间t内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)。
该式求出的是电流的平均值。
（2）决定式：I＝UR，不考虑温度的影响，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
4. 电动势与电压的区别和联系（1）电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。
（2）电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。
（3）两者之间的联系：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外。
【例1】对于欧姆定律，下列说法正确的是()A．从I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D．从R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项B、C、D错。
电源和电动势
εx =
∴ε
ε o R Ax
R AB + R + r
x
r εo
I
R A
K
X D B
a
R Ax = εs R AD
εs
G
K2
K1
εx
x
AB电阻丝是均匀的， 电阻丝是均匀的， 电阻丝是均匀的 它的一段电阻和长度 成正比，所以： 成正比，所以：
ε
l Ax = ε l AD
s
16
电容器的充放电过程(RC电路的暂态过程 电路的暂态过程) §7 电容器的充放电过程 电路的暂态过程
• 充电
•
C
R
I
放电
ε = UC + U R
q ε = + iR C
q dq ε = + R C dt
一阶线性常系数 非齐次微分方程
0 = UC + U R
q 0 = + iR C
ε
K
q dq 0= + R C dt
一阶线性常系数 齐次微分方程
17
用分离变量解方程
q dq R ε = + C dt
I r
2
为电池消耗于内电阻上的功率。 为电池消耗于内电阻上的功率。 为电池的输出功率。 I 2 R 为电池的输出功率。
ε ⋅I
为电池的化学能功率。 为电池的化学能功率。
6
5.3 电路中任意两点之间的电势差 当不能忽略电源内阻时， 当不能忽略电源内阻时，可把电源等效成一个电动 的串联。 势为 ，内电阻为零和一个电阻为 的串联。
Cε − q dq = dt RC
dq q ε + = dt RC R
高中物理 电源、电流、电动势 (提纲、例题、练习、解析)
电源、电流、电动势【学习目标】1．了解电源在电路中的作用，电路中产生持续电流的条件。
2．从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3．理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4．知道电动势的定义，能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1．电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．(如图)2．形成电流的条件（1）从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；（2）从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；（3）从微观上看，导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1．电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2．电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。
用I 表示。
定义式：q I t=． 要点诠释：①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，12q q q =+，两种电荷反向通过某一横截面时，12q q q =+，不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。
3．方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（如图） ②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。
4．单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安（A ）。
它是国际单位制中七个基本单位之一，常用的单位还有毫安mA 、微安μA ；361A 10mA=10μA =．注意：电流I 的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即q It =．5．直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．要点三、电流形成的原因及恒定电流1．恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【课题】1.5 电源和电动势
【教学目标】
1、掌握什么是电源、电源力、电动势
2、掌握电动势与电压的区别
【教学重点】
电动势
【教学难点】
电动势与电压的区别
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时10
【教学过程】
【课题】1.6电阻和电阻定律
【教学目标】
1、掌握物质的分类
2、什么是电阻、电阻的大小与哪些因素有关【教学重点】
电阻定律
【教学难点】
电阻定律的应用
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时12
【课题】1.7 电路和欧姆定律
【教学目标】
1.掌握电路组成及各部分的作用
2.熟记电路图常用符号
3.掌握欧姆定律的容及应用【教学重点】
欧姆定律
【教学难点】
欧姆定律的应用
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时14
【课题】1.8 电能和电功率
【教学目标】
1.学习什么是电能、电能的计算方法
2.学习什么是电功率、电功率的计算方法
3.掌握功率平衡的原理
【教学重点】
电能、电功率的计算方法
【教学难点】
电能、电功率的计算方法
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时16
【课题】1.9 电源的最大输出功率
【教学目标】
1.掌握负载匹配的条件
2.会运用负载匹配的条件解相关题目【教学重点】
负载匹配的条件
【教学难点】
公式推导
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时18
【课题】2.1 电阻串联电路& 2.2 电阻并联电路
【教学目标】
1.掌握电阻串并联电路的特点
2.掌握分压器的原理
3.并会运用相关知识解相关题目
【教学重点】
电阻串并联电路的特点
【教学难点】
特点的应用
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时20
把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。
如下图1所示为两个电阻组成的串联电路。
串联电路的特点：
串联电路中电流处处相等。
当n个电阻串联时，则
n
I
I
I
I=
=
=
=Λ
3
2
1（式2-1）
2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。
n
U
U
U
U
UΛ
+
+
+
=
3
2
1（式2-2）
3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R叫做R1，R2串联的等效电阻，其意义是用R代替R1，R2后，不影响电路的电流和电压。
在图1中，（b）图是（a）图的等效电路。
当n个电阻串联时，则
n
R
R
R
R
R+
+
+
+
=Λ
3
2
1（式2-3）
4.串联电路中的电压分配和功率分配关系。
由于串联电路中的电流处处相等，所以
n
n
R
U
R
U
R
U
I=
=
=
=Λ
2
2
1
1
n
n
R
P
R
P
R
P
I=
=
=
=Λ
2
2
1
1
2
上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比；各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。
推广开来，当串联电路有n个电阻构成时，可得串联电路分压公式
U
R
R
R
R
R
U
n
+
+
+
+
=
Λ
3
2
1
1
1
图1 电阻串联电路
U
R
R
R
R
R
U
n
+
+
+
+
=
Λ
3
2
1
2
2
……
U
R
R
R
R
R
U
n
n
n+
+
+
+
=
Λ
3
2
1
提示：在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。
二、电阻并联电路
把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一个电压的电路，叫做电阻并联电路。
并联电路的特点：
电路中各个电阻两端的电压相同
即n
U
U
U
U=
=
=
=Λ
3
2
1（式2-6）
2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和
即n
I
I
I
I
I+
+
+
+
=Λ
3
2
1（式2-7）
3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和
即n
R
R
R
R
R
1
1
1
1
1
3
2
1
+
+
+
+
=Λ
（式2-8）
4、电阻并联电路的电流分配和功率分配关系
在并联电路中，并联电阻两端电压相同，所以
n
n
I
R
I
R
I
R
I
R
U=
=
=
=
=Λ
3
3
2
2
1
1
n
n
P
R
P
R
P
R
P
R
U=
=
=
=
=Λ
3
3
2
2
1
1
2
上式表明，并联电路中各支路电流与电阻成反比；各支路电阻消耗的功率和电阻成反比。
当两个电阻并联时，通过每个电阻的电流可以用分流公式计算，如图2-8所示，分流公式为：
图2 电阻并联电路
【课题】2.3 电阻混联电路
【教学目标】
掌握电阻混联电路分析方法、且能运用该方法解相关题目【教学重点】
电阻混联电路的分析方法
【教学难点】
电阻混联电路的分析方法
【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时22
【课题】2.4 电池的连接
【教学目标】
1.掌握电池串、并联的方法
2.掌握串、并联之后的等效电动势及阻【教学重点】
电池串、并联之后的等效电动势及阻【教学难点】
电池串、并联之后的等效电动势及阻【课时安排】
2课时．(90分钟) 总课时24
【教学过程】
复习：电阻混联电路
导入：电池是日常生活中广泛应用的一种直流电源。
单个电池提供的电压是一定的，最大允许电流是一定的。
在实际应用中，常需要较高的电压和较大的电流，这需要将电池按一定规律联接起来，组成电池组，以便提高供电电压或增大供电电流。
新授：
一、电池的串联
1、定义将多个电池的正极负极依次相联，就构成了串联电池组。
2、计算：
若n个相同的电池，电动势为E，阻为R0，则串联后的电动势
nE
E=
串，阻0
nR
R=
串，当负载电阻为R时串联电池组输出的总电流为
nR
R
nE
R
R
E
I
+
=
+
=
串
串
（式2-10）
分析：利用电池串联可以输出较高的电动势。
当用电器所要求的额定电压高于单个电池电动势时，可以用串联电池组供电。
注意：
（1）用电器的额定电流必须小于电池允许通过的最大电流；
（2）注意电池极性连接正确。
二、电池的并联
1、定义
把电池的正极接在一起作为电池组的正极，把电池的负极接在一起作为电池组的负极，这样连接成的电池组叫做并联电池组。
见图2-22（教材）。
2、计算：
若n个相同的电池，电动势为E，阻为R0，则并联后的电动势
E
E=
并，阻n
R
R0
=
并
，当负载电阻为R时并联电池组输出的总电流为
n
R
R
E
R
R
E
I
0+
=
+
=
并
串
（式2-11）
分析：多个电池并联后，输出电动势不变，输出电流增大。
所以，当用电器的额定电流大于单个电池额定电流时，可用并联电池组供电。
注意：
电池并联时，单个电池的电动势应该满足用电器的需要。
三、电池的混联
图2-21 串联电池组。