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- 2021-05-24 发布
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课题:§2.2 电动势
【学习目标】:
1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
2.理解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.知道电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
4.知道什么是电源内电阻。
【学习重点】:
电动势概念的建立。
【学习难点】:
电动势概念的建立。
【自主预习】:
旧知回顾
1.电势差的计算公式:
2.在金属导体中,能够自由移动的电荷是 ,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。
3.产生持续电流的条件:
4.电源的作用是:
【合作探究】:
探究活动一:非静电力做功将其他形式的能转化成电势能。
1、非静电力
电路中之所以能有持续的电流,是因为在电源两极聚集了大量的正负电荷,导线中存在着电场,导线中的电荷在电场力作用下从正极向负极运动。
电源的两极聚集了大量的正负电荷,在电源内部也应该有电场。那么,在电源内部电荷是如何运动到两极的呢?
引导学生思考、讨论得出结论:
电源内部应该还有除了电场力之外的其他力-------非静电力。
非静电力:电源内部搬运正电荷由负极到正极的力。
2、非静电力做功将其他形式的能转化成电势能。
思考:
化学电源是由什么作用提供“非静电力”的?
发电机是通过什么作用提供“非静电力”的?
结论:电源提供“非静电力”将正电荷由负极搬运到正极,满足形成持续电流的需要。
在电源内部,“非静电力”克服电场力做功,使电源储存了电势能。
结论:
电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能的装置。
化学电源是把 能转化为 能
发电机是把 能转化为 能
探究活动二:内外电路,整个回路中能量的转化。
【演示】 连接如下图,闭合开关,灯泡亮。
学生观察实验,描述整个回路中的能量转化情况。
总结与归纳: 整个电路由内、外两部分组成,外电路指从电源正极经过导线、用电器再回到电源负极的那部分电路,在外电路中正电荷是从电源正极向负极运动,而内电路是指电源内部的那部分电路,正电荷在内电路中是从电源负极向正极运动。
在外电路中电能转化为其他形式的能;在内电路中其他形式的能转化为电能。
探究活动三:电动势的概念。
静电力做功和非静电力做功的比较。
(1)外电路要有持续的电流,就必须提供恒定的电压。在这个恒定的电压的作用下,电场力做功将电能转化为其他形式的能。电压U等于电场力做功W静电力与移动电荷q的比值。
U=
即:如果是静电力做功,电势能减少,移送单位正电荷减少的电势能就是电压。
(2)在内电路中(电源)“非静电力”做功搬运电荷,为外电路提供电压。电源这种为外电路提供电压的本领我们就叫电动势。与电压U等于电场力做功W静电力与移动电荷q的比值相对应,电动势E等于非静电力做功W非静电力与移动电荷q的比值。
E=
即如果是非静电力做功,电势能增加,将单位正电荷从电源的负极移动到正极所增加的电势能就是电动势。
电动势:
定义:
公式:
物理意义:
单位:
探究活动四、电源的内阻
电源内部(内电路)也是由导体组成,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的内电阻。
内阻和电动势都是电源的重要参数。
指导学生阅读科学漫步。
【课堂小结】:
【达标测评】:
1、关于电动势E的说法中正确的是( )
A.电动势E的大小,与非静电力所做的功W的大小成正比,与移送电荷量q的大小成反比
B.电动势E是由电源本身决定的,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强弱的物理量
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
2、关于电动势下列说法中正确的是( ).
A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,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到正极,移送电荷量越多
3、下面是对电源电动势概念的认识,你认为正确的是( )
A.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化
B.1号干电池比7号干电池大,但电动势相同
C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大
D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
4、下图是两个电池外壳上的说明文字。
某型号进口电池
某型号国产电池
Cd
GNY0.6(KRAA)
1.2 V 600 mA·h
RECHARGEABLE
STANDARD CHARGE
15 h at 60 mA
上述进口电池的电动势是______ V。上述国产电池最多可放出______ mA·h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。
课后反思:
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