电动势导学案
§2.2 电动势
学习目标:
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)自由电荷定向移动中,静电力和非静电力做功与能量转化关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。4.理解电源的内电阻。
【自主学习】1. 电源是通过 力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电动势在数值上等于 把1C 的正电荷在电源内部从 极移送到 极所做的功;电动势E 表示为E = ;单位是 ,符号是 ;电动势由电源中 决定,跟电源的体积无关,也跟外电阻无关。
3. 电源内部也是由 组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的 。
★合作探究★ 探究点一:电源
1、电源的内部电场方向如何? 2、电源外部,正电荷将怎样移动?
3、电源内部,正电荷将怎样移动?
4、电源内部的正电荷受到电场力方向?电场力做正功还是负功?
5、什么力来克服电场力做功?做正功还是负功?
6、下列电源内部的非静电力是由什么提供的?(1)干电池 (2)发电机
7、电源内部的能量是怎样转化的?
电源外部静电力对电荷做 功,电荷电势能 ,电能转化为其他形式的能;
电源内部电场力对电荷做 功,电荷电势能 ,其他形式的能转化为电势能。
注意:非静电力在电源中所起的作用: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。
探究点二:电动势
(1)根据电源的作用,可以类比与我们生活中的什么物体?
(2)不同的电源中,非静电力做功的本领相同吗?
1、物理意义:描述电源内 本领大小的物理量,即描述将 能转化为 能本领大小的物理量。
2、定义:在电源内部,非静电力所做的功W 与被移送的电荷量q 的 叫电源的电动势。 定义式:
3、单位: ,符号为
注意:① 电动势是用 定义的物理量,其大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,与移送
的电荷量q 和非静电力所做的功W ,也跟电源的 、 无关。
②电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
4、方向:电动势是 量,为了研究问题的方便,规定其方向为电源内部 的方向,即由电源 极指向 极的方向。
探究点三:电动势与电势差的区别
1、 E=W/q和U=W/q两式中W 分别表示什么力做功?2、E=W/q和U=W/q两式中能量是如何转化的?
1、关于电动势E ,下列说法正确的是( )
A. 电动势E 的大小,与非静电力做的功W 的大小成正比,与移送的电荷量q 的大小成反比。
B. 电动势E 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的物理量。
D. 电动势E 的单位与电势差的单位相同,故两者在本质上相同。
探究点四:电源(池)的几个重要参数
①电动势
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.
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随堂练习:
1、铅蓄电池的电动势为2V ,这表示( )
A. 电路中每通过1C 的电量,电源把2J 的化学能转变为电能 B. 蓄电池两极间的电压为2V
C. 蓄电池在1s 内将2J 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1.5V )强
2、 一般干电池的电动势为1.5 V,说明电池内非静电力每移动1 C的电荷做功________ J,其电
势能________(填“增加”或“减少”),是________能转化为________能的过程
3、关于电动势,下列说法正确的是( )
A. 在电源内部把正电荷从负极移到极,非静电力做功,电能增加
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、关于电源,以下说法正确的是( )
A .1号干电池比5号干电池大,所以电动势也大
B .1号干电池比5号干电池大,但是电动势相等,内电阻相同
C .电动势的大小随外电路的电阻增大而增大
D .电动势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
5、下图是两个电池外壳上的说明文字
上述进口电池的电动势是______V.上述国产电池最多可放出______mAh的电荷量;若该电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用_____h.
6、将电动势为3.0V 的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4V ,当电路中有6V 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? 2