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免费下载高中人教版物理选修3-1公开课《2.2电动势》ppt课件

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1.对于电动势的定义式 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.
【解析】选C.电源的电动势是电源本身的属性,取决于电源内非静电力移送单位电荷做功的多少,与移送的电量和做功的多少无关,故C正确,A、B、D错误.
2.下面是对电源电动势概念的认识,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
【解析】选B.电源电动势取决于电源本身,与接入外电路的情况无关,A错误;电源电动势是由电源中非静电力的特性决定,与体积大小无关,干电池的电动势都是相同的,B正确;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,电源移送单位电量的电荷时把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大,C中没有强调“移送单位电量的电荷”故C错误;电压和电势差是同一物理量,电压等于电场力做功与电量的比,但与电动势的意义不同,电动势等于非静电力做功与电量的比,D错误.
3.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.能够把2 J的其他形式的能转化为电能
B.在每秒内能把2 J其他形式的能转化为电能
C.电路中每通过1 C的电荷量,电源就把2 J的化学能转变为电能
D.在每秒内能使每库仑的电荷量具有2 J的电能
【解析】选C.电动势表示非静电力把1 C的正电荷由电源负极移到正极所做的功.铅蓄电池是把化学能转化成电能,而不是单位时间内转化多少电能,故C正确,A、B、D错误.
4.一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内有
180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )
A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V
【解析】选A.本题考查能量守恒.发电机是电源,将机
械能转化为电能.1 min内180 J机械能转化为电能,非
静电力做功180 J,由q=I·t和 可知
故正确答案为A.
5.以下为XX电池的铭牌,由铭牌可以知道( )
A.电池的电动势是3.6 V
B.电池的容量是1 050 mA
C.电池的电动势是4.2 V
D.电池的最长使用时间是1 050 h
【解析】选A.由铭牌可知4.2 V是充电电压,3.6 V是电动势,A正确,C错误;1 050 mAh表示电池的容量,B错误;最长使用时间与放电电流的大小有关,比如:若放电电流为50 mA,则大约可以用21 h,D错误.
【典例1】关于电源的说法正确的是
A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场
B.在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极
C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极
D.在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能
【思路点拨】电源外部电荷的移动是电场力的作用,电源内部电荷的移动是靠非静电力的作用.
【标准解答】选B、C、D.无论电源内部还是外部电场都是由正极指向负极,故A错;在外部电路中,负电荷靠电场力由负极流向正极,而内部电路中,正电荷由负极流向正极,因电场力与移动方向相反,故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极,在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能,故B、C、D正确.
【变式训练】蓄电池的电动势为2 V,用该电源为某电路供电,电路中每通过3 C电荷量时,关于电路中的能量转化,以下说法正确的是( )
A.在电源外部把6 J的电能转变为化学能
B.电路把6 J的电能转变为其他形式的能
C.在电源内外部把6 J的电能转变为化学能
D.在电源内外部把3 J的化学能转变为电能
【解析】选B.在电源的内部非静电力做功为6 J,说明将6 J的化学能转变为电能,C、D错误;电源的静电力做功为6 J,将6 J的电能转变为其他形式的能,可能是内能,也可能是机械能,也可能是化学能,A错误,B正确.
【典例2】国家大力推广节能环保汽车,电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的,当正常行驶时,电路中的电流为5 A,在10 min内非静电力做功1.8×105 J,则这组蓄电池的总电动势是多少?
【思路点拨】电动势在数值上等于非静电力移送单位电荷所做的功,即E=W/q.
【自主解答】电源移送电量为:q=It=5×600 C=3 000 C,
电动势
【互动探究】例题中这种电源每组的电动势为2 V,则串
联电池的总电动势与每个电池的电动势的关系是怎样
的?
【解析】由例题可知总电动势为60 V,是每一个电动势
2 V的30倍,说明串联电池的电动势等于每一个电池电
动势的和.
1.(2010·德州高一检测)某电源的电动势为3.6 V,这表示( )
A.电路通过1 C的电荷量,电源把3.6 J其他形式的能转化为电能
B.电源在每秒内把3.6 J其他形式的能转化为电能
C.该电源比电动势为1.5 V的电源做功多
D.该电源与电动势为1.5 V的电源相比,通过1 C的电荷量时转化为的电能多
【解析】选A、D.电路每通过1 C的电荷量,非静电力做功W=qE=3.6 J,A对,B错;3.6 V大于1.5 V,只能说明做功的本领大,不一定做功多,但通过1 C的电荷量时,电源一定做功多,C错、D对.
2.(2010·烟台高二检测)一定值电阻,在10 s内通过2 C的电荷量时,消耗的电能是16 J,问:
(1)电阻两端的电势差为多少?
(2)若该电路电源的电动势为12 V,内阻不计,则在这段时间内,电源提供的电能为多少?
【解析】(1)电阻两端的电势差为:

(2)电源提供的电能为:
E=Eq=12×2 J=24 J
答案:(1)8 V (2)24 J
1.(5分)沿闭合电路移动的单位电荷绕行一圈,其所需能量取决于( )
A.电流 B.外电路的电阻
C.内外电路的电阻 D.电源电动势
【解析】选D.单位电荷沿闭合电路移动一周需要的总能量,就是电源提供给它的电能,在数值上等于电源提供的能.
2.(5分)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
【解析】选B 、D.电源向外提供的电能除与电动势有关外,还与移送的电量有关,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,A错误;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,在此应注意“单位正电荷”和“非静电力”这两个关键词,B正确;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,C错误;电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领,电动势越大,移动同样电量的电荷非静电力做功越多,转化成的电能越多,D正确.
3.(2010·龙岩高二检测)(5分)关于电源电动势,下列说法中正确的是( )
A.同一电源接入不同的电路电动势会发生改变
B.电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压
C.电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,与是否接外电路无关
D.电源电动势表征把电能转化成其他形式的能的本领的大小,与是否接外电路无关
【解析】选C.电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,与是否接外电路无关,故A、D错误,C正确;电动势和电压是不同的概念,其物理意义也不相同,故B错误.
4.(5分)关于电源,以下说法正确的是( )
A.1号干电池比5号干电池大,所以电动势也大
B.1号干电池比5号干电池大,但是电动势相等
C.电动势的大小随外电路的电阻增大而增大
D.电动势的大小随内电路的电阻增大而增大
【解析】选B.电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的大小无关,干电池的电动势都是1.5 V,故A错误,B正确;电动势由电源的特性决定跟内外电路的电阻无关,C、D错误.
5.(2010·德州高二检测)(5分)关于电源的电动势,下面说法正确的是( )
A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
B.电动势在数值上等于电路中通过1 C电量时电源提供的能量
C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路无关
D.电动势有方向,因此电动势是矢量
【解析】选A、B.由电动势的物理意义可知,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,A正确;它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压,也等于电路中通过1 C电量时对电路所提供的能量;B正确;电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的大小无关,跟外电路也无关,C错误;电动势虽然有方向,但电动势是标量,它遵循的是代数运算法则,D错误.
【思维拓展】
6.(5分)下列关于电源电动势的说法正确的是( )
A.电源电动势等于移送电荷做的功
B.电源内,电源把其他形式的能转化成的电能越多,其电动势也越大
C.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量
D.电源的内阻和其他电阻一样都对电流起阻碍作用
【解析】选C、D.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,在此应注意“单位正电荷”和“非静电力”这两个关键词,A错误;电源把其他形式的能转化为电能的多少除与电动势有关外,还与移送的电量有关,电能多,其电动势也不一定大,B错误;电动势越大,将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功就越多,表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越大,C正确;电源的内阻就是电源内部导体的电阻,和其他电阻一样都对电流起阻碍作用,D正确.
7.(5分)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·h
B.该电池的电动势为3.6 V,内阻为0
C.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA
D.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时
【解析】选A、D.电池上的3.6 V表示电动势,但该电池的内阻不为零,故B错;500 mA·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
500 mA·h=t×10 mA,得t=50 h,所以A、D选项正确.
8.(15分)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时间,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?
【解析】对于铅蓄电池电路,20 s时间内通过的电荷量
q1=I1t=2 C;
对于干电池的电路,20 s时间内通过的电荷量
q2=I2t=4 C;
由电动势定义式 可得电源消耗的化学能分别为
W1=q1E1=4 J,W2=q2E2=6 J.
因为E1>E2,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大.
电动势表征电源的转化本领.
答案:4 J 6 J 铅蓄电池
1.下列说法正确的是( )
A.从能量的观点来看,电源是把电势能转化为其他形式的能的装置
B.电源电动势的大小,等于非静电力在电源内部把正电荷从负极送到正极所做的功的大小
C.电动势是标量
D.电动势的大小可以随外电路的改变而改变
【解析】选C.从能量的观点来看,电源靠内部的非静电力做功把其他形式的能转化为电势能,而不是把电势能转化为其他形式的能,A错误;根据电动势的定义,电源电动势的大小等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极送到正极所做的功的大小,B选项中缺少“单位”,B错误;电动势虽然有方向,但是是标量,C正确;电动势取决于电源本身的性质,其大小不随外电路的改变而改变,D错误.
2.铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件,它的主要功能是把太阳能电池板产生的电能及时储存在电瓶内,以供用电设备使用.某太阳能电池板给一电动势为15 V的铅蓄电池充电时的电流为4 A,充电10小时充满.该铅蓄电池储存了多少电能?
【解析】根据电动势的表达式 ①
q=It ②
由①②得W=Eq=EIt
所以铅蓄电池储存的电能
W=15×4×10×3 600 J=2.16×106 J.
答案:2.16×106 J
3.某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池,当它正常工作时,其工作电流为0.3 A.某同学在一次使用该MP3时,若他用了10 s,则这段时间内电池将多少化学能转化为电能?
【解析】已知工作电流I=0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量q=It=0.3×10 C=3 C.
7号干电池电动势为1.5 V,则根据能量守恒定律,电池将化学能转化为电能的能量等于非静电力移动电荷所做的功:W=qE=3×1.5 J=4.5 J.
答案:4.5 J