人教版 (新课标)选修32 电动势教学设计

1.3电场强度

【教学目标】

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。

重点：电动势的的概念

难点：对电源内部非静电力做功的理解

【自主预习】

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     。

4. 电压与电源电动势如何区别？

【典型例题】

一、电动势的理解

【例1】 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

【例2】关于电源电动势，下列说法正确的是(　　)

A．电源电动势就是接在电源两极间的电压表的示数

B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生改变

C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量

D．电源电动势与外电路有关

二 、电源的作用

【例3】关于电源，下列说法正确的是(　　)

A．当电池用旧之后，电源的电动势减小，内阻增大

B．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变

C．当电池用旧之后，电动势基本不变，内阻增大

D．以上说法都不对

【例4】下列关于电源的说法中正确的是(　　)

A．干电池是化学能转化为电能的装置

B．发电机是机械能转化为电能的装置

C．太阳电池是光能转化为电能的装置

D．锂电池是光能转化为电能的装置

【例5】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？

【课后练习】

1．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　)

A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能

B．蓄电池两极间的电压为2 V

C．蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能

D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大

2．下列关于电源与电路的一些说法正确的是(　　)

A．电源外部存在着由正极指向负极的电场，同时存在着由负极指向正极的电场

B．在电源外部的电路中，负电荷靠静电力由电源的负极流向正极

C．在电源内部的电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极

D．在干电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能

3．下列几种常见电池有关能量转化的说法正确的是(　　)

A．太阳能电池是将热能转化为电能的装置

B．铅蓄电池能将化学能转化为电能

C．光电池是将光能转化为电能的装置

D．手摇发电机将机械能转化为电能

4．手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出很微弱的光．把它们取出来，用电压表测电压，电压表示数很接近3 V，再把它们作为一台式电子钟的电源，电子钟能正常工作．下列说法

①这两节干电池的电动势减小了很多

②这两节干电池的内电阻增加了很多

③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的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

其中正确的是(　　)

A．①②  B．①③  C．②④  D．③④

5．下列说法中正确的是(　　)

A．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小

B．电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率

C．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大

D．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多

6．有关电源电动势的说法正确的是(　　)

A．在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 V

B．电动势跟电源的体积有关，体积越大，电动势就越大

C．电动势跟外电路有关，外电路的电阻越大，电动势就越大

D．电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质

7.以下说法中正确的是(　　)

A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，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

8．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

9．有一蓄电池，当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J，该蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静电力做功多少？

10．下图是两个电池外壳上的说明文字：

(1)由说明文字看出进口电池的电动势是多少伏？

(2)上述国产电池最多可放出多少电荷量？若该电池工作电流为0.03 A，则最多可工作几个小时？

答案

例1.答案　AC

解析　电源是将其他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本领大小的物理量，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．

例2．答案　C

解析　电源电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量，所以C答案是正确的．电源电动势的大小只与电源的本身的组成材料有关，与外电路接不接电阻，以及电阻的变化没有关系，所以B、D两个答案不对．当电压表接在电源两端时，由于电压表本身就是一个大电阻，所以把它接在电路中路端电压不等于电动势，A错．

例3. 答案　C

解析　电池用旧之后，电动势不变，但是内电阻变得很大．

例4. 答案　ABC

解析　太阳电池是光能转化为电能的装置而锂电池不是．

例5.答案　3.6 J

解析　W＝qE，q＝It

所以W＝EIt＝3.6×10×10－3×100＝3.6J

课后练习

1.答案　AD

2.答案　BCD

3.答案　BCD

解析　太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置．

4. 答案　C

5. 答案　AD

解析　同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻略大，但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故A正确，C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，功率的表达式为EI，故B错误，D正确．

6. 答案　D

7. 答案　D

解析　在电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力做功的本领，而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，故D正确．

8. 答案　BD

9. 答案　2 V　240 J

解析　根据电动势的定义：E＝＝2 V

根据电流和时间可得电荷量：q＝It＝120 C

非静电力做功等于：W非＝qE＝240 J

10. 答案　(1)1.2 V　(2)2 160 C　20 h

解析　(1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为1.2 V.

(2)国产电池可放出的电荷量为600 mAh

则q＝600×10－3 A×3 600 s＝2 160 C

由q＝It得

t＝＝ s＝72 000 s＝20 h