高中物理 第2章 2 电动势学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学案VIP免费

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)自由电荷定向移动的过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。(难点)3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。(重点)4.了解电源内电阻。一、电源1．非静电力(1)非静电力的作用：把正电荷在电源内部由负极搬运到正极，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。(2)非静电力的实质：在电池中是指化学作用，在发电机中是指电磁作用。2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。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＝。(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。(6)方向：电动势是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极。(7)电动势的决定因素：电动势是电源的属性，大小完全由电源本身决定，与电源的体积和外电路的组成及变化情况无关。2．电源的内阻及电池的容量(1)电源的内阻：电源的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，内阻与电动势为电源的两个重要参数。(2)电池的容量：①定义：电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培时(A·h)或毫安时(mA·h)作单位。②特点：电池的容量与放电状态有关，同样的电池，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。③对同一种电池，体积越大，电池的容量越大，电池的内阻越小。1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)非静电力做功，可以使正电荷在电源内部由负极移动到正极。(√)(2)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。(×)(3)在电源外部静电力使正电荷定向移动，在电源内部是非静电力使正电荷定向移动，因而形成电流。(√)2．(多选)关于电源的作用，下列说法中正确的是()A．在电源内部把电子从负极搬运到正极B．在电源内部把电子从正极搬运到负极C．把电能转化为其他形式的能D．把其他形式的能转化为电能BD[在电源内部是非静电力驱使电子从正极流向负极做正功，静电力做负功，A错误，B正确；从能量守恒的角度看，电源内部把其他形式的能转化为电能，C错误，D正确。]3．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此()A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压C[电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误，C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。]对电源的理解1.正确理解非静电力和静电力(1)非静电力：除静电力之外，对电荷的运动起促进或阻碍作用的力，常见的有化学力、洛伦兹力、涡旋电场力等。①如图所示，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，叫作“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。②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。③作用：保持两极间有一定电压，供给电路电能。(2)静电力：又称库仑力，是静止带电体之间的作用力，每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。在外电路中，静电力做功将电能转化为其他形式的能，而在内电路中，非静电力做功将其他形式的能转化为电能。电源被形象地比喻为“抽水机”。2．电源与抽水机能量转化比较抽水机抽水抽水机外A→B水从高处流向低处水的重力做正功重力势能转化为其他形式的...