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监利县第一中学导学案物理3-1 编制：王卫明 审核：罗鹏飞 包级领导： 班级 小组姓名 评价：C DA B第一节 电源和电流 第二节 电动势【学习目标】1.知道电源在电路中的作用；2.理解电流的定义式tqI，会推导电流的微观表达式； 3.理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。
【重点、难点】1.会运用电流的定义式、微观表达式解决问题；2.电动势概念的理解，对电动势的定义式的应用。
【合作探究】探究一：电源的作用1．如图所示，分别带正、负电荷的A 、B 两个导体球，如果用一条导线R 将它们连接起来，那么：导线中是否能形成持续的电流？为什么？2．根据下面两幅图片的对比，谈谈你对“电源”的理解。
探究二：电流的强弱程度1．电流（I ）是描述电流的强弱程度的物理量。
物理学把通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷量所用的时间t 的比值称为电流。
用I 表示电流，电流的定义式是什么？电流的单位是什么？ 电路中电流的方向是如何规定的？2．如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体L ，导体的横截面积为S ，设两端加一定的电压后，导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v ，导体每单位体积内的自由电子数目为n ，每个自由电子的电荷量为-e ，求：导体中的电流I 大小。
-------ADl=tv【针对训练1】用干电池给小灯泡供电，电路如图。
请分析： （1）电路中自由电子的运动方向_________________________ （2）电 路 中 电 流 的 方 向 _________________________（3）如果I =1.6A ，那么1分钟内流过灯泡的电子数目是__________________探究三：电路中能量转化的关系情景：虽然金属导体中是自由电子定向移动而导电，但为讨论方 便，我们按正电荷移动的说法进行分析，如图所示。
1．电源外部，正电荷的移动方向是怎样的？电场力做正功还是负 功？电势能变大还是变小？2．电源内部，正电荷的移动方向是怎样的？电场力做正功还是负功？电势能变大还是变小？3．电源内部，正电荷若只受电场力，能自发的回到正极吗？请分析正电荷是如何回到正极的？4．简述：干电池、发电机内部的能量是怎样转化的？探究四：电动势的物理意义、定义式情景：已知某蓄电池将+1C 的电荷从负极“搬运”到正极，非静电力做功是12J ，那么： 1. 这一过程中有多少化学能转化成了电势能？2. 若规定负极的电势为0，那么+1C 的电荷在正极的电势能是多少？正极的电势是多少？3．该蓄电池的电动势是多少？湖北省监利县第一中学物理导学案2014年10月4.电动势的定义式：__________________ 单位：___________5.内阻的概念：_____________________________________________________________【针对训练2】电源电动势的大小反映的是() A．电源把电势能转化成其他形式的能的本领的大小B．电源把其他形式的能转化为电势能的本领的大小C．电源单位时间内传送电荷量的多少D．电流做功的快慢【针对训练3】如图所示，电动势为3V的电池组给小灯泡供电，已知电路中的电流是1.6A，问：一分钟内有多少化学能转化为电能？【学以致用】1．关于电流的方向，下列叙述中正确的是( ) A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同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，非静电力做正功，电势能增加B．对于给定的电源，非静电力移送正电荷做功越多，电动势就越大C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送做功越多D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送电荷量越多3.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于()A．电源的电动势B．通过电源的电流C．路端电压的大小D．内、外电阻之和4．如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是() A．该电池的容量为500 mA·hB．该电池的电动势为3.6 VC．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时5．氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。
2.电动势三维目标知识与技能1理解电动势的的概念及定义式，知道电动势是表征电源特性的物理量；2 •从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
过程与方法1通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解；2•了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养。
情感态度与价值观了解生活中使用的电池，感受现代科技的不断进步。
教学重点对电动势概念的理解，对电动势的定义式的应用。
教学难点电池内部能量的转化和对电源内部非静电力做功的理解。
教学方法探究、讲授、讨论、练习教具各种型号的电池，手摇发电机，多媒体辅助教学设备。
［新课导入］［新课教学］引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。
并回答电源的作用是什么？学生思考，选出代表回答：电源能够不断地将电子从A搬运到B,从而使A、B之间保持一定的电势差；电源能够使电路中保持持续电流。
电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？学生思考，选出代表回答：电子的电势能增加了。
电源为电路提供了电能。
自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？学生思考，选出代表回答：电源是把其他形式能转化为电能的装置。
电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢？不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗？这个本领用什么来描述呢？［新课教学］一、电路中的能量转化在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子。
由于它们带负电，电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的移动。
为了方便，下面我们按正电荷移动的说法进行讨论。
如图所示，用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？学生思考，选出代表回答。
1内电路与外电路电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。
2 电 动 势素养目标定位 ※ 知道电源是能维持外电路中稳定电流的原因※※ 掌握电动势的概念及表达式 ※了解电池内部能量的转化过程素养思维脉络知识点1 电源1．概念通过__非静电力__做功把其他形式的能转化为__电能__的装置。
2．原理在电源内部__非静电力__做功，__其他形式的能__转化为电能；在电源的外部电路，__电场力__做功，__电能__转化为其他形式的能。
3．作用保持两极间有__一定电压__，供给电路电能。
知识点2 电动势1．概念非静电力把正电荷从负极移送到正极所__做的功__跟被移送的__电荷量__的比值叫电源的电动势。
2．公式E ＝__W q__。
3．单位伏特4．物理意义反映电源把其他形式的能转化为电能__本领的大小__，在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极__所做的功__。
5．方向规定 电动势E 是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源__负极__指向__正极__方向。
6．大小的决定因素由电源中__非静电力__的特性决定，跟电源的体积无关，跟__内外电路__也无关。
知识点3 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__，这个电阻叫做电源的内阻。
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。
思考辨析『判一判』(1)电动势与电势差实质上是一样的。
( × )(2)电源的电动势由电源自身决定。
( √ )(3)电源电动势越大，非静电力做功的本领越强。
( √ )(4)电动势E ＝W 非q 与U ＝W 电q 及电场强度E ＝F q等均采用比值定义法。
( √ ) (5)1号与5号、7号干电池的体积不同，但它们将其他能转化为电能的本领相同。
教学资料参考范本【2019-2020】高中物理第二章恒定电流2-2电动势学案新人教版选修3_1撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________学习目标1.理解电动势的概念,掌握电动势的定义式.2.了解电源内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养.自主探究1.电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到极的正电荷经过电源部不断地搬运到极.2.在电源内要使正电荷向正极移动,就一定要有力作用于电荷才行.在这个过程中,电源使电荷的电势能.3.在电池中,非静电力是,它使能转化为能;在发电机中,非静电力是,它使能转化为能.从能量转化的角度看,电源是通过力做功把能转化为能的装置.4.电动势的定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势,即E= ,其单位是.电动势在数值上等于非静电力把C的电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.5.电动势由电源中的特性决定,跟电源的体积,也跟外电路.电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的.合作探究【提出问题】问题1:图甲中是什么力把水从低水位处搬运到高水位处的?问题2:图乙中电源内部是什么力把正电荷从负极搬运到正极的呢?【思考讨论】电源P在把正电荷从负极搬运到正极的过程中,正电荷的电势能如何变化?从另一个角度看,电源又发挥了怎样的作用?【要点提炼】一、电源1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为能的装置.2.非静电力在电源中所起的作用: .【巩固练习1】下列关于电源的说法中正确的是( )A.在外电路和电源内部,正电荷都受到静电力的作用,所以能不断地定向移动形成电流B.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C.在电源内部,正电荷能从负极移动到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少,非静电力移动电荷做功电势能增加【思考讨论】资料1.某种干电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5 J的功,把1.5 J化学能转化成1.5 J的电势能.2.某种纽扣电池非静电力做功把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做3.0 J的功,把3.0 J化学能转化成3.0 J的电势能.3.某种蓄电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做6.0 J的功,把6.0 J化学能转化成6.0 J的电势能.问题1:在不同的电源中非静电力做功的本领是否相同?问题2:怎样衡量电源非静电力做功的本领?【要点提炼】二、电动势1.定义: .2.定义式: .3.单位: .4.物理意义: .【巩固练习2】1.下列关于电源的说法中,正确的是( )A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功C.电源的电动势与外电路有关D.在电源内正电荷从负极到正极电势升高2.关于电源的电动势,下列说法正确的是( )A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1 C的电荷量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路也有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量3.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,电源就把2 J的化学能转化为电能B.铅蓄电池两极间的电压为2 VC.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化为电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大【自主学习】电源还有哪些重要参量?【要点提炼】三、电源的几个重要参数1.电动势:取决于,与电池的大小无关.2.内阻(r): .【思考讨论】问题:电压与电动势有什么区别和联系?【巩固练习3】将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C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?课堂检测1.对于电动势的定义式E=的理解,正确的是( )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表示非静电力2.关于电源的电动势,下列说法中正确的是( )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号干电池的体积大,但电动势相同C.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D.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3.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,灯泡发出很微弱的光,把电池取出来,用电压表测电压,电压表示数接近3 V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,则下列说法正确的是( )①这两节干电池的电动势减少了很多②这两节干电池的内阻增大了很多③这台电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小A.①②B.①③C.②④D.③④4.一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )A.6 VB.360 VC.120 VD.12 V5.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量决定于( )A.电源的电动势B.通过电源的电流C.路端电压的大小D.内、外电阻之和6.太阳能电池已经越来越多地应用于我们的生活中,有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势,这表示( )A.电路中每通过1 C电荷量,太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小7.电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15 A·h”的字样,则表示( )A.该电池在工作1 h后达到的电流为15 AB.该电池在工作15 h后达到的电流为15 AC.电池以1.5 A的电流工作,可用10 hD.电池以15 A的电流工作,可用15 h8.一个数码相机中用的锂电池的电压为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为 J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为J.9.电动势为20 V的电源向外供电,已知它在1 min时间内移送120 C的电荷量,则:(1)这个回路中的电流是多大?(2)电源产生了多少电能?10.铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A.试求两个电路都工作20 s,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个把化学能转化为电能的本领更大?。
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流精品教案(整套)一．电源和电流[要点导学]1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。
2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。
在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。
(2)导体两端有______，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力——电场力。
电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。
4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式I=q/t。
电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。
在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。
5．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向_______。
但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。
6．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。
7．电流的微观表达式：I=nqvS。
其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。
推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。
由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS[范例精析]例1某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )．A．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
2 电动势问题探究在日常生活中我们常用的干电池有1号、5号、7号等多种型号，这些不同型号的干电池都标有“1.5 V ”的字样；同学们使用的计算器和戴的电子表上也有一种锌汞电池，这些大小不一的锌汞电池都标有“1.2 V ”的字样；再比如，我们见过的所有铅蓄电池都标有“2 V ”的字样.这些符号表示什么意思呢？是不是就是我们常说的电压呢？自学导引1.在外电路中，正电荷由电源___________极流向__________极，而在电源内电路中，正电荷则由电源__________极流向__________极.答案：正 负 负 正2.由于电源正、负极存有一定数量的电荷，因而电源内部有电场存在，其方向由__________极指向__________极.正电荷要想从电源负极移向电源正极需__________电场力做功，因而有非静电力做功，使电荷的__________增加.电池中的非静电力是__________作用，它使__________转化为电势能；发电机中的非静电力是___________作用，它使___________转化为电势能.因而电源是通过__________做功把其他形式的能转化为__________的装置. 答案：正 负 克服 电势能 化学 化学能 电磁 机械能 非静电力 电能3.电动势是用来表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.用E 来表示，定义式为：__________，单位是__________.电动势的单位与电压的单位相同，但电动势不是电压.答案：E=qW 伏 4.电动势在数值上等于____________________________________.电动势由电源中__________的特性决定，跟电源的__________无关，也跟__________无关.答案：非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功 非静电力 体积 外电路5.电源是把其他形式的能转化为电能的装置，表示其特征的物理量有两个：__________和__________.答案：电动势 内阻疑难剖析一、如何正确理解“电动势”电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领.不同的电源，非静电力做功的本领不同，电源把其他形式的能转化为电能的本领不同，电动势就不同.例如：干电池的电动势是1.5 V ，表明在干电池内，把化学能转化为电能时，可以使1 C 电荷具有1.5 J 电能；铅蓄电池的电动势是2 V ，表明在铅蓄电池内，在把化学能转化为电能时，可以使1 C 电荷具有2 J 电能.铅蓄电池的电动势比干电池的大，表明它把化学能转化为电能的本领比干电池的大.电动势的大小等于单位正电荷从负极经电源内部移到正极时非静电力所做的功，其数值也等于电源没有接入电路时两极间的电压.二、电动势与电压的区别A.外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极B.外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极C.外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功D.外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功思路分析：假设电路中电流是由正电荷的移动形成的，外电路中，正电荷在导体中电场的作用下，从高电势端向低电势端运动，即从电源正极向电源负极运动，此过程电场力对电荷做正功.根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律，在内电路中，正电荷只能从电源负极向正极运动，即电流从电源负极流向正极，此过程中，电荷运动方向与电场力的方向相反，电场力对电荷做负功，要使正电荷从电源负极移向电源正极，必须有除电场力以外的其他力即非静电力做功，使其他形式的能转化为电荷的电势能.所以正确选项为BD.答案：BD温馨提示：正确理解在电源内部正电荷是由负极流向正极的，要克服电场力做功，就必须存在非静电力的作用.还要正确理解电场力做功与电势能转化的关系，电场力做正功，电势能减少，反之，增加.【例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把正电荷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向正极移送电荷量越多思路分析：电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，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，因此选项A 正确.电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能的能力的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项C 正确. 答案：AC温馨提示：电动势的表达式为E=qW ，但电动势是用比值定义的物理量，只由电源本身的性质决定，与移动的电荷q 、所做的功W 及外电路均无关.【例3】 常用的干电池有1号电池、5号电池等，电动势均为1.5 V ，如果这两种电池对外供电的电荷量均为2 C ，那么电源所做的功各是多少?若有一电动势为2 V 的蓄电池，当移动相同的电荷时，电源所做的功又是多少?思路分析：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，即E=qW .当E=1.5 V ，q=2 C 时电源做功为:W=qE=2×1.5 J=3 J. 1号电池、5号电池的电动势相等，对外供电的电荷量相等，因此电源所做的功相等，皆为3.0 J.当E=2 V，q=2 C时，电源做功为：W=qE=2×2 J=4 J，即蓄电池移动相同电荷时，做功4.0 J.答案：3 J 4 J温馨提示：电动势描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，不同的电源其电动势一般不同，把其他形式的能转化为电能的本领就不相同.拓展迁移1.移动电话中的锂电池电动势为3.6 V，某次通话时，电流为10 mA，时间为100 s，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能?答案：W=qE，q=It所以，W=EIt=3.6×10×10-3×100 J=3.6 J.2.下列关于电源的说法，正确的是（）A.电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功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答案：电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与输出的电流、通电的时间有关.所以,电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大.譬如，一个电动势较小的电源，如果长时间向外供电，照样可以提供较多的电能；一个电动势较大的电源，如果没有工作，即没对外供电，则它根本不向外提供电能.故选项A的说法错误.选项B的说法是正确的.在此应注意“单位正电荷”和“非静电力”这两个关键词，“移送单位正电荷所做的功”即意味着表征的是电源的转化“本领”，“移送电荷所做的功”意味着电源的“贡献”.从这里可以看出“本领”与“贡献”的区别.我们说电动势表征的是电源把其他形式的能转化为电能的“本领”，而并未说电动势表征电源对外提供电能的“贡献”.“非静电力”顾名思义就是静电力之外的力，如化学作用的力、电磁作用的力等，电源正是通过“非静电力”做功，实现了将其他形式的能转化为电能.电源的电动势决定于电源自身的性质，与有无外电路及外电路的情况无关.选项C错误.在电源内部，非静电力克服静电力做功，将电荷从负极移送到正极，使电荷的电势升高了E,选项D正确.答案:BD。
安徽省长丰县高中物理第二章恒定电流2.2 电动势教案新人教版选修3-1 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（安徽省长丰县高中物理第二章恒定电流2.2 电动势教案新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2.2、电动势2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流?结合课本图2。
2-1，讲述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。
当水由A池流入B池时,由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。
而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A 池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。
抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。
重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了.两者相比，重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。
从而引出-1．电源(更深层的含义)（1）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.。
电动势【教学目标】1.知识与技能：①理解电源的作用和电源的工作原理；②理解电动势的概念，电动势是描述非静电力把其他形式能转化为电能本领的物理量；③知道电源的重要参数：电动势、内阻和容量。
2.过程与方法：①通过观察和动手，认识电源的作用，通过联想和类比认识电源的工作原理；②通过类比和阅读教材理解电动势的概念；③通过探究活动、观察和思维活动认识电源的重要参数：内阻和容量。
3.情感态度与价值观：①通过电池的制作和探究活动，培养学生动手操作能力，体验成功的喜悦；②通过类比和研讨使学生感受到逻辑思维的魅力；③介绍电池与人类文明的发展，感受科技的进步，增强了学生对科学的热情。
【教学重点】1.电源是将其他形式能转化为电能的装置及其工作原理；2.电动势的概念及理解。
【教学难点】电动势的概念及理解【教学资源】多媒体设备，水果若干，铜片、锌片若干、导线若干，数字式多用电表7个，电子钟1个，温差发电演示器1个，手摇发电机1个，太阳能风车1个，水槽1个，抽水机1个等。
【教学流程】：打开阀门后，水的重力做了什么功？能量如何转化？：水从低处被提到高处，重力做什么功？将水抽到高处的是什么【课堂小结】1.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2.电动势：电源将其他形式的能转化为电能的本领3.重要的研究方法：实验探究、类比4.同学们展示了勇于探索的精神，显示出优秀的逻辑思维能力和对科学的浓厚兴趣【板书设计】一、电源的作用二、电动势：E=W/q三、电源的重要参数：【布置作业】1.请同学们尝试用土豆、番茄……制作电池，探究其电动势？2.调查电池对人类生活的利与弊？。
第二章 恒定电流第二节 电动势 学案班别 姓名 学号一、 自主预习二、 课堂突破（一）电动势的理解：(1) 电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等，其大小也不同。
在不同电源中，非静电力做功本领一般不同，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，电动势大小也不同。
(2) 电动势是标量，电源内部电流的方向，由电源负极指向正极。
(3) 公式E ＝W q是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同，例如：蓄电池的电动势为2V ，表明在蓄电池内移送1C 的电荷时，可以将2J 的化学能转化为电能。
(4) 电动势在数值上等于电源未接入电路中时两极间的电压（或电势差）。
（二）电动势与电压的区别：三、巩固训练1.下列关于电源的说法，正确的是（）A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。
B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大2.有关电动势的说法中正确的是( )A. 电源电动势的大小等于电源没有接入电路时电源两极间的电压的大小,所以当电源接入电路时,电动势大小将发生变化B. 电源提供的电能越多,电源的电动势越大C. 电源的电动势越大,也就是电源内储存的电越多D. 电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量3.将电动势为3.0V的电源接人电路中，测得电源两极间的电压为2.4V，当电路中有6C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能答案与解析1. 【答案】BD2. 【答案】D【解析】电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领.对于确定的电源,其电动势由电源本身的因素决定,与是否接入电路及电路消耗电能的多少无关.故只有D项正确。
电动势[目标定位] 1.知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置.2.了解电路中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.3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式．了解电源的内阻．一、电源1．概念：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．2．电源的工作原理如图1所示，由于电源正、负极总保持一定数量的正、负电荷，所以电源内部总存在着由正极指向负极的电场．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能增加．在外电路，也存在着由正极指向负极的电场，正电荷在静电力的作用下由电源正极流向负极．图13．非静电力的实质在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．例1 关于闭合电路，下列说法正确的是( )A．在外电路和电源内部，正电荷都受非静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B．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C．在电源内部正电荷能从负极到正极是电源内部非静电力克服静电力做功的结果D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加解析在电源外部，电荷受静电力作用，而在电源内部，电荷既受静电力作用，又受非静电力作用，故能使电荷不断定向移动形成电流，选项A错误，C正确；静电力做功，使电荷电势能减少，非静电力做功，使电荷电势能增加，选项B错误，D正确．答案CD非静电力只存在电源的内部，而静电力分布于电源内外非静电力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能.二、电源的重要参数——电动势、内阻和容量1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1_C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，即非静电力所做的功W 与移送电荷q 的比值，用E 表示，E ＝W q. (2)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量． (3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特．(4)标量：规定电动势的方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极． 2．内阻：电源内部导体的电阻．3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是A·h 或mA·h. 深度思考如图2所示是不同型号的干电池，其电动势都是1.5V ，这说明什么问题？图2答案 电动势相同，说明不同型号的干电池内部的非静电力做功的本领相同，体积大的干电池，其容量大．例2 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解析 电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，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．电动势和电势差尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B 、C. 答案 BC(1)E ＝Wq是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同． (2)电动势与电压的区别与联系①区别：电势差U ＝W q 反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；而电动势E ＝W q反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电能．能的转化方向不同． ②联系：电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差．例3 由六节干电池(每节的电动势为1.5V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2A ，在10s 内电源做功为180J ，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？ 解析 由E ＝W q及q ＝It 得E ＝W It ＝1802×10V ＝9V ＝1.5×6V ， 故可得出串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和． 答案 9V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和电源的串、并联规律：n 个相同电源串联：E 总＝nE ；r 总＝nr . n 个相同电源并联：E 总＝E ；r 总＝rn.1．(对电动势的理解)铅蓄电池的电动势为2V ，这表示( ) A ．电路中每通过1C 电荷量，电源将2J 的化学能转变为电能 B ．在1s 内非静电力做功为2JC ．蓄电池能在1s 内将2J 的化学能转变为电能D ．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池小 答案 A解析 电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，所以选项A 正确，B 、C 错误；一节干电池的电动势是1.5 V ，所以蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池大，选项D 错误．2．(公式E ＝W q的理解和应用)有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5C 的电子从正极移到负极需要3×10－2s 的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5J ，则该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2A ，供电10min ，非静电力做功是多少？ 答案 2V 240J解析 电动势E ＝W q ＝4×10－52×10－5V ＝2 V非静电力做的功W ＝Eq ＝EIt ＝2×0.2×60×10 J ＝240 J.题组一 对电动势的理解1．(多选)有关电动势的说法中正确的是( )A ．电源的电动势等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功B ．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等C ．电源提供的电能越多，电源的电动势越大D ．当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值 答案 ABD解析 电动势的定义式E ＝Wq可知，电源的电动势等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．故A 正确；当外电路断开时，电源的电压与电源的电动势相等．故B 正确；电源提供的电能取决于做功的时间，不能说明电动势大．故C 错误；根据电动势的定义式E ＝W q可知，当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值．故D 正确． 2．下列说法中正确的是( )A ．某同学订购的iPhone4s 手机的电池铭牌：“3.7V 1430mA·h”，相比iPhone4的“3.7V 1420mA·h”，说明电池容量前者大B ．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C ．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以非静电力做功越多，电源电动势越大D ．新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池的电动势比新电池电动势高很多 答案 A解析 由题可知，前者容量为1 430 mA·h，而后者为1 420 mA·h，故说明前者电池容量大，故A 正确；电动势的大小由电源自身的性质决定的，与外电路无关，故B 错误；电动势E ＝W q，故电动势的大小是比较的移送单位电荷时做功的多少，故C 错误；新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池内阻比新电池内阻大很多，故D 错误．3．(多选)如图1所示，为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )图1A ．该电池的容量为500mA·hB ．该电池的电动势为3.6VC ．该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD ．若电池以10mA 的电流工作，可用50小时 答案 ABD解析 电池上的3.6V 表示电动势，500mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500mA·h＝t ×10mA ，得t ＝50h ，所以A 、B 、D 选项正确． 题组二 对公式E ＝W q的理解和应用4．对于电动势的定义式E ＝W q的理解，正确的是( ) 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 表示非静电力 答案 C解析 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．5．(多选)如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V ，这表示( )图2A ．电路通过1C 的电荷量，电源把1.2J 其他形式的能转化为电能B ．电源在每秒内把1.2J 其他形式的能转化为电能C ．该电源比电动势为1.5V 的干电池做功少D ．该电源与电动势为1.5V 的干电池相比，通过1C 电荷量时其他形式的能转化为电能少 答案 AD6．一台发电机用0.5A 的电流向外输电，在1min 内将180J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( ) A ．6VB ．360VC ．120VD ．12V 答案 A解析 q ＝It ，E ＝W q ＝W It ＝1800.5×60V ＝6V. 题组三 综合应用7．电动势为20V 的电源向外供电，已知它在1min 时间内移送120C 的电荷量，则： (1)这个回路中的电流是多大？ (2)电源产生了多少电能？ 答案 (1)2A (2)2400J解析 (1)由I ＝q t ＝1201×60A ＝2A.(2)电源产生的电能为W ＝qU ＝120×20J ＝2400J.8．常用的干电池有1号电池、5号电池等，电动势均为1.5V.(1)如果这两种电池对外提供电荷量均为2C ，那么电源所做的功各是多少？有多少其他形式的能转化为电能？(2)试分析一下，这两种电池在电学性能上有哪些不同． 答案 见解析解析 (1)W ＝qE ＝2×1.5J ＝3J ，两种干电池做功均为3J ，均有3J 其他形式的能转化为电能． (2)两种电池的容量不同，5号电池容量小；内阻不同，一般情况下，5号电池内阻大．。
