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1、第二章恒定电流恒定电流2电动势电动势知道知道电源是能源是能维持外持外电路中路中稳定定电流的原因。流的原因。掌握掌握电动势的概念及表达式的概念及表达式了解了解电池内部能量的池内部能量的转化化过程程1 1课课前前预预习习2 2课课内内探探究究3 3素素养养提提升升4 4课课堂堂达达标标5 5课课时时作作业业课课 前前 预预 习习1概念概念通过通过_做功把其他形式的能转化为做功把其他形式的能转化为_的装置。的装置。2原理原理在在电电源源内内部部_做做功功，_转转化化为为电电能能；在在电电源源的的外部电路，外部电路，_做功，做功，_转化为其他形式的能。转化为其他形式的能。3作用作用保持两极间有保持两极
2、间有_，供给电路电能。，供给电路电能。电源电源非静电力非静电力电能电能非静电力非静电力其他形式的能其他形式的能电场力电场力电能电能一定电压一定电压1概念概念非非 静静 电电 力力 把把 正正 电电 荷荷 从从 负负 极极 移移 送送 到到 正正 极极 所所 _跟跟 被被 移移 送送 的的_的比值叫电源的电动势。的比值叫电源的电动势。2公式公式E_3单位单位伏特伏特电动势电动势做的功做的功电荷量电荷量4物理意义物理意义反反映映电电源源把把其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能_，在在数数值值上上等等于于非非静静电力把电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极的正电荷在电源内部从负极移送到
3、正极_。5方向规定方向规定电电动动势势E是是标标量量，为为研研究究问问题题方方便便，规规定定其其方方向向为为电电源源内内部部电电流流方方向向，即即由由电源电源_指向指向_方向。方向。6大小的决定因素大小的决定因素由由 电电 源源 中中 _的的 特特 性性 决决 定定 ， 跟跟 电电 源源 的的 体体 积积 无无 关关 ， 跟跟_也无关。也无关。本领的大小本领的大小所做的功所做的功负极负极正极正极非静电力非静电力内外电路内外电路1电源的内阻电源的内阻电电源源的的内内部部也也是是由由导导体体组组成成的的，所所以以也也有有_，这这个个电电阻阻叫叫做做电电源源的内阻。的内阻。2电池的容量电池的容量定定
4、义义：电电池池放放电电时时能能输输出出的的_，通通常常以以安安培培时时(Ah)或或毫毫安安时时(mAh)作单位。作单位。特特点点：电电池池的的容容量量与与_有有关关，同同样样的的电电池池，小小电电流流、间间断断性性放电要比大电流、连续放电的容量大。放电要比大电流、连续放电的容量大。电源的内阻及电池的容量电源的内阻及电池的容量电阻电阻总电荷量总电荷量放电状态放电状态选一选选一选(多多选选)(2018浙浙江江宁宁波波诺诺丁丁汉汉大大学学附附中中高高二二下下学学期期期期中中)如如图图为为一一块块手手机机电电池池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是的背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )A该电池
5、的容量为该电池的容量为500mAhB该电池的电动势为该电池的电动势为3.6VC该电池在工作该电池在工作1小时后达到的电流为小时后达到的电流为500mAD若电池以若电池以10mA的电流工作，可用的电流工作，可用50h解解析析：电电池池上上的的3.6V表表示示电电动动势势，500mAh表表示示电电荷荷容容量量，可可以以由由电电荷荷容容量量计计算算在在一一定定放放电电电电流流下下使使用用的的时时间间，由由500mAht10mA，得得t50h，所所以以A、B、D选项正确。选项正确。ABD 想一想想一想小小明明奶奶奶奶家家用用的的是是“多多级级”手手电电筒筒，可可以以由由两两节节或或三三节节电电池池串串
6、联联使使用用，小小明明奶奶奶奶买买来来1.5V的的1号号电电池池2节节，使使用用一一段段时时间间后后，手手电电筒筒灯灯泡泡变变红红变变暗暗，为为了了节节约约，小小明明奶奶奶奶又又找找来来一一节节用用过过的的1号号电电池池，3节节串串联联起起来来使使用用，发发现现灯灯泡泡还还十十分分暗暗淡淡，为为了了帮帮助助奶奶奶奶弄弄清清楚楚是是怎怎么么回回事事，小小明明从从学学校校借借来来电电压压表表，对对3节节旧旧电电池池的的电电动动势势逐逐个个进进行行测测量量，示示数数几几乎乎均均为为1.1V,3节节总总电电动动势势可可达达3.3V，已已经经超超过过两两节节新新电电池池的的电电动动势势，请请你你帮帮助助
7、小小明明分分析析一一下下，灯灯泡泡依依然然暗暗淡淡的的原原因因出出在在哪哪里里？解解析析：干干电电池池用用旧旧了了，用用电电压压表表测测量量电电池池两两端端的的电电压压，有有时时候候依依然然比比较较高高，但但是是接接入入电电路路后后却却不不能能使使负负载载小小灯灯泡泡正正常常工工作作。这这种种情情况况是是因因为为电电池池的的内内电电阻阻变大了，导致通过灯泡的电流很小。变大了，导致通过灯泡的电流很小。课课 内内 探探 究究如如图图所所示示是是闭闭合合电电路路中中自自由由电电荷荷(假假设设是是正正电电荷荷)发发生生定定向向移移动动形形成成电电流流的的示示意图。请问：意图。请问：(1)正电荷在运动过
8、程中静电力对其做什么功？正电荷在运动过程中静电力对其做什么功？(2)非静电力对正电荷做什么功？非静电力对正电荷做什么功？(3)整个电路中都存在非静电力吗？整个电路中都存在非静电力吗？提示：提示：(1)正功正功(2)负功负功(3)否否探究一对非静电力的理解探究一对非静电力的理解11非静电力非静电力电电源源内内使使正正、负负电电荷荷分分离离，并并使使正正电电荷荷聚聚积积到到电电源源正正极极，负负电电荷荷聚聚积积到到电电源源负负极极的的非非静静电电性性质质的的作作用用力力。是是对对除除静静电电力力外外能能对对电电荷荷流流动动起起作作用用的的其其他他力力的统称。的统称。2来源：来源：(1)在在化化学学
9、电电池池(干干电电池池、蓄蓄电电池池)中中，非非静静电电力力是是一一种种与与离离子子的的溶溶解解和和沉沉积积过程相联系的化学作用。过程相联系的化学作用。(2)在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用。在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用。3功能关系：功能关系：非非静静电电力力总总是是克克服服静静电电力力做做功功，非非静静电电力力做做功功的的过过程程就就是是将将其其他他形形式式的的能能转化为电能的过程，做多少功，就有多少能转化为电能。转化为电能的过程，做多少功，就有多少能转化为电能。ABD 解解题题指指导导：在在电电源源内内部部，通通过过非非静静电电力力做做功功，把把正正
10、电电荷荷从从负负极极移移到到正正极极，电电荷荷的的电电势势能能增增加加。在在电电源源外外部部静静电电力力做做功功，把把正正电电荷荷从从正正极极沿沿导导线线移移到到负负极极，电荷电势能减少。电荷电势能减少。解解析析：电电源源的的作作用用是是维维持持导导体体两两端端的的电电压压，使使电电路路中中有有持持续续的的电电流流，故故A正正确确；在在电电源源内内部部正正电电荷荷能能从从负负极极到到正正极极是是因因为为电电源源内内部部既既存存在在非非静静电电力力，又又存存在在静静电电力力，故故B正正确确；静静电电力力与与非非静静电电力力都都可可以以使使电电荷荷移移动动，静静电电力力移移动动电电荷荷做做功电荷电
11、势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C错误，错误，D正确。正确。对对点点训训练练1(多多选选)如如图图为为伏伏打打电电池池示示意意图图，由由于于化化学学反反应应，在在A、B两两电电极极附附近近产产生生了了很很薄薄的的两两个个带带电电接接触触层层a、b。沿沿电电流流方方向向绕绕电电路路一一周周，非非静静电电力做功的区域是力做功的区域是()ARBbCrDa解解析析：非非静静电电力力的的作作用用是是在在电电源源内内部部把把正正电电荷荷(电电子子)由由负负(正正)极极拉拉向向正正(负负)极，所以非静电力做功的区域是电极附近的极，所以非
12、静电力做功的区域是电极附近的a、b，而不是电路中，故，而不是电路中，故B、D正确。正确。BD 要要在在电电路路中中维维持持持持续续电电流流，电电路路中中必必须须接接有有电电源源，电电池池是是常常见见的的电电源源，下下图是常见的各种电池。图是常见的各种电池。用什么物理量去描述电源的特性呢？用什么物理量去描述电源的特性呢？提示：提示：电动势。电动势。探究二对电动势的理解探究二对电动势的理解21电动势的物理意义：电动势的物理意义：电动势大小反映电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小。电动势大小反映电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小。2电动势的大小：电动势的大小：在在数数值值上上等等于于非非静
13、静电电力力把把1C的的正正电电荷荷在在电电源源内内部部从从负负极极搬搬运运到到正正极极所所做做的的功。功。3方向：方向：电电动动势势是是标标量量，为为了了研研究究问问题题方方便便，规规定定电电动动势势的的方方向向为为电电源源内内部部电电流流的的方向，即由电源负极指向正极。方向，即由电源负极指向正极。4电动势和电压的区别与联系电动势和电压的区别与联系C 解解题题指指导导：(1)电电源源的的电电动动势势指指电电源源中中非非静静电电力力做做功功本本领领的的大大小小，即即移移送送单单位正电荷非静电力所做功的多少。位正电荷非静电力所做功的多少。(2)电源向外提供的电能与电源的工作状态及通电时间有关。电源
14、向外提供的电能与电源的工作状态及通电时间有关。(3)电源的电动势是电源本身的性质，与外电路工作情况无关。电源的电动势是电源本身的性质，与外电路工作情况无关。对对点点训训练练2在在炎炎热热的的夏夏天天我我们们可可以以经经常常看看到到，有有的的小小朋朋友友的的太太阳阳帽帽前前有有一一小小风风扇扇(如如图图所所示示)，该该小小风风扇扇与与一一小小型型的的太太阳阳能能电电池池板板相相接接，对对其其供供电电。经经测测量该电池能产生的电动势为量该电池能产生的电动势为E0.6V，则关于该电池的描述正确的是，则关于该电池的描述正确的是() B A单位位时间内可把内可把0.6J的太阳能的太阳能转化化为电能能B通
15、通过1C电荷量荷量该电池能把池能把0.6J的太阳能的太阳能转化化为电能能C该电池池把把其其他他形形式式能能转化化为电能能的的本本领比比一一节7号号电池的本池的本领大得多大得多D把把该电池接入池接入闭合合电路后，路后，电动势减小减小解解析析：电电动动势势在在数数值值上上等等于于非非静静电电力力把把1C的的正正电电荷荷从从电电源源内内部部的的负负极极移移到到正正极极所所做做的的功功，即即把把太太阳阳能能转转化化为为电电能能的的多多少少，而而不不是是在在1s内内转转变变的的电电能能，A错错误误，B正正确确；电电动动势势越越大大，将将其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能的的本本领领越越大大，C
16、错错误误；无无论该电池是否接入电路，电动势的大小为定值论该电池是否接入电路，电动势的大小为定值0.6V，D错误。错误。素素 养养 提提 升升1功功是是能能量量转转化化的的量量度度。在在电电源源中中，非非静静电电力力做做功功，其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能，非非静静电电力力移移送送电电荷荷做做了了多多少少功功，就就有有多多少少其其他他形形式式能能转转化化为为电电能能；在在电电路路中中，静静电电力力做做功功，电电能能转转化化成成其其他他形形式式的的能能，静静电电力力做做了了多多少少功功，就就有有多多少少电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能。2无无论论电电源源内内部部还还是是
17、电电源源外外部部都都存存在在着着电电场场，在在外外电电路路中中只只有有静静电电力力做做功功，电电能能转转化化为为其其他他形形式式的的能能，而而在在电电源源内内部部，有有内内阻阻，静静电电力力也也做做一一部部分分功功，将将电能转化为内能，但也有非静电力对电荷做功，将其他形式的能转化为电能。电能转化为内能，但也有非静电力对电荷做功，将其他形式的能转化为电能。电路中的能量转化问题电路中的能量转化问题解解析析：由由电电动动势势的的定定义义可可知知，在在电电源源内内部部中中非非静静电电力力每每移移送送1C电电荷荷，有有3J其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能。也也可可认认为为在在电电源源中中，非
18、非静静电电力力移移送送电电荷荷做做多多少少功功，就就有有多多少少其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能；在在电电路路中中，电电场场力力移移送送电电荷荷做做多多少少功功，就就有多少电能转化为其他形式的能。有多少电能转化为其他形式的能。(1)WEq36J18J电源中共有电源中共有18J其他形式的能转化为电能。其他形式的能转化为电能。(2)W1U1q2.46J14.4J外电路中共有外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能。(3)内电压内电压U2EU13V2.4V0.6VW2U2q0.66J3.6J内内电电路路中中共共有有3.6J电电能能转转化化为为其其他他形形式式的的能能。也也可可由能量守恒求出：由能量守恒求出：W2WW13.6J。答案：答案：(1)18J(2)14.4J(3)3.6J方法提升：方法提升：电源和电路都是实现能的转化的装置，做功是完成转化方式的量度。电源和电路都是实现能的转化的装置，做功是完成转化方式的量度。
