《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第二章 2电 动 势

做的功
做的功
(1)电动势等于电源未接入电路时两极间的
联 系
电压 _____
伏特 (2)电动势与电压的单位相同,都是_____
【拓展延伸】对电动势概念的四点诠释
(1)电动势是用比值定义的物理量,由电源中非静电力的特性决 定,是电源的属性,与移送的电荷量q和所做的功W无关,跟电源 的体积、外电路也无关。 (2)电动势是电源的专用名词,而电压对应于内、外电路。 (3)电动势的定义有以下几种说法:电动势等于电源没有接入电 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
【规律方法】电源、非静电力口诀
电源有个“电源力”,
推动电荷到正极,
正负极间有电压,
电路接通电荷移。
【典例1】下列说法正确的是(
)
A.在外电路和电源内部,正电荷都受静电力的作用,所以能不断 地定向移动而形成电流
B.静电力和非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电
荷的电势能减小 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小,非静电力移动电荷做功电 势能增加
(3)对于电池的内阻,会在使用过程中变化较大。一般说来,用 的时间越久,电池的内阻越大。
【典例3】李老师刚买了一个手机,该手机电池的额定容量为1 200 mA·h,额定电压为3.7 V。用了一段时间后,他发现手机的 待机时间为10天。请你分析一下,该手机待机状态下的电流是 多大?
【解题指南】解答本题应把握以下四点：
的过程,就是把其他形式的能转化为电能的过程。在不同的电 源中,非静电力不同,其做功本领也不同,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,则 转化成电能的多少就不同。
结合上述现象分析讨论: 1.是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的
本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?
提示：不是。非静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关。
若把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极,做功越多,
电荷获得的电势能越多。可以用非静电力做的功与电荷量的比 值来反映非静电力做功的本领。
2.试结合下表对比分析电动势与电压。 提示：
物理量 比较内容
描述对象
电压U
电路 而 是对某一段_____
关系。
提示：1号干电池、5号干电池的电动势都是1.5 V,大小相等;
两干电池相比,1号干电池的体积大,容量大,内阻小。
2.一个蓄电池的容量是15 A·h,意义是什么?我们能否说电动
势越大,电源的容量也越大? 提示：容量是15 A·h表示蓄电池充电后以1.5 A电流为用电器 供电,大约可以工作10 h。电动势是非静电力把正电荷从负极 送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值,容量是电池放电 时能输出的总电荷量,二者并没有直接联系。所以我们不能说 电动势越大,电源的容量也越大。
一、判一判
1.电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
( )
2.把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化。
( 3.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领。( ) )
提示：1.×。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。 2.×。电动势是电源本身的性质，与接入的外电路无关。 3.√。电动势 E＝ WAB ， 即搬运单位电荷非静电力做功越多， 电源的电动势越大，它反映了非静电力做功的本领大小。
【解析】选C、E。电动势是描述电源把其他形式的能转化为电 能的本领大小的物理量,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,A项错,C项对;由电路知识可知,用电 压表测电源两极的电压时,有通过电压表的微小电流,电源内阻
上会有电压,所以电压表的示数应小于电动势,B项错;电动势越
内、外电压之和。
(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。
【典例2】(多选)(2013·温州高二检测)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,电源把2 J的化学能转变为电能
B.没有接入电路时铅蓄电池两极间的电压为2 V
C.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能 D.铅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
【解题指南】解答本题应把握以下两点:
(1)理解电动势与电压的关系; (2)明确电动势的物理意义。 【解析】选A、B、D。铅蓄电池电动势为2 V表示每通过1 C的 电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能,故A对C错;电源没有接 入电路时,两极间的电压等于电源电动势,B正确;由于铅蓄电池 的电动势大于1节干电池的电动势,故其将化学能转化为电能的
部的电路,负载、输电导线和开关等统称外电路。 试结合上述现象分析讨论: 1.试分析,在电源的外部和内部电场方向如何?正电荷将怎样移 动?电场力做正功还是负功?在电源的内部正电荷移动方向的成 因是什么?
提示：不论是电源的外部还是内部,电场的方向都是从电源的
正极指向负极,பைடு நூலகம்电源的外部正电荷从电源的正极运动到负极,
力移动电荷做功,消耗其他形式的能转化为电能,电荷的电势能
增加,所以D正确,A、B、C错误。
【变式训练】(多选)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降低 D.在电源外部,从正极到负极电势逐渐提高
2 电 动 势
目标定位 1.理解电动势的概念及定 义式。 2.知道电动势是表征电源 特性的物理量。 3.从能量转化的角度理解 电动势的物理意义。 4.理解电源内电阻。
核心提示 重点:1.理解电动势的概念。 2.会应用电动势的定义式求 解相关问题。 难点:对电源内部非静电力做 功的理解。
一、非静电力、电源
电动势E
电源 而言的 是对_____
言的
电能 转 非静电力做功,_____ 其他 电场力做功,_____
能量转化
其他形式能 的 化为___________ 本领
形式的能 转化为_____ 电能 _________ 的本领
物理量 比较内容 定义式
电压U
W q ,W为电场力 U=____
电动势E
W q ,W为非静电力 E=____
电场力做正功,在电源内部,正电荷从电源的负极运动到正极,
电场力做负功。在电源的内部是非静电力来克服电场力做功使
正电荷从电源的负极运动到正极的。
2.结合图甲、乙,利用下表分析电源内部能量的转化。
提示： 比较项目 做功情况 克服水的重 增加的能量 抽水增加水 重力势能 的_________
本领大小(选填“相 同”或“不同”)
(4)单位:伏特(V)。
非静电力 特性决定,跟电源的体 (5)大小的决定因素:由电源中_________ 无关 跟内外电路也_____ 无关 。 积_____,
电阻 。 2.内阻:电源内部导体的_____ 总电荷量 通常以安培小时或毫 3.容量:电池放电时能输出的_________, 安小时作单位。
二、电动势、内阻和容量
1.电动势:
非静电力做功 本领大小的物理量。 (1)物理意义:反映电源_____________
负 极移送 (2)定义:电动势指在电源内部,非静电力把正电荷由___ 正 极,非静电力所做的功W与________ 电荷量q 的比值。 到___
W (3)公式:______ q 。 E＝
【解析】电池容量1 200 mA·h为电池容纳的电荷量。电池用
完后可认为电荷无剩余，则工作电流 I
=5 mA。 答案:5 mA
q 1.2 A 5 103 A t 10 24
【变式训练】关于电池的容量，下列说法中正确的是( A.电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量 B.对同一种电池，体积越大容量越小
q
二、选一选 对于电动势的定义式E＝
W 的理解，正确的是( q
)
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表示静电力做的功 提示：选C。电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的 物理量，与W、q无关，W为非静电力做的功，则C正确，A、B、 D错误。
主题一
非静电力、电源
【情境探究】内电路是电源内部的电路,外电路是专指电源外
1.非静电力:
低电势 流向_______ 高电势 (1)定义:在电源内部存在的一种使正电荷从_______
的力。
非静电力 把正电荷从负极搬运到正极, (2)作用:在电源内部_________ 静电力 做功,增加电荷的_______ 电势能 。 克服_______ 非静电力 做功把其他形式的能转化为电势能的 2.电源:通过_________ 装置。
)
C.电池的容量表示电池放电时能输出的电能
D.以上说法都不对
【解析】选A。电池的容量表示电池放电时输出的总电荷量，A
对，C错；同一种电池，体积越大容量越大，B错。
1.(多选)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.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 E.1号干电池比7号干电池的体积大,但电动势相同
本领比干电池大,所以D正确。
【变式训练】(多选)下列关于电源的说法,正确的是( A.电源电动势等于电源正、负极之间的电势差
)
B.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领 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的升高等于E
【解析】选B、D。电源电动势反映电源将其他形式的能量转化 为电能的本领大小,电源正、负极之间的电势差为电源的路端 电压,只有当电源处于断路状态时,电源的电动势才等于路端电