人教版选修31 2.2电动势 学案.doc

第2节电动势研究学考明确要求知识内容电动势考试要求学考b选考c基本要求1.从能量角度理解电源的作用。2知道电动势是描述电源特性的物理量，知道电动势的单位。3了解电源内阻概念，知道电动势和内阻是电源的重要参数。发展要求1.知道电动势定义式中，e跟w、q无关。2会用电动势定义式进行简单计算。基 础 梳 理1非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加。2非静电力特例：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。3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。4电源的工作原理：在电源内部非静电力做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路，静电力做功，把电势能转化为其他形式的能。典 例 精 析【例1】 以下说法中正确的是()a在外电路中和电源内部，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，电势能增加解析无论电源内部还是外部都存在着电场。在外电路中只有静电力做功，电荷电势能减少，电能转化为其他形式的能。而在电源内部，电荷受静电力和非静电力共同作用，而非静电力移动电荷做功将其他形式的能转化为电能，电荷电势能增加。故d正确。答案d非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能再转化为其他形式的能，不能认为静电力只在外电路做功，因为电源有内阻，在内电路上有部分电能转化为内能，这要通过静电力做功来实现。即 学 即 练1下列关于电源的说法中正确的是()a电源是提供持续电流的装置b电源把化学能转化为电能c只要物体带电就可以作为电源d只要能提供电荷，就能作为电源解析电荷的定向移动形成电流，电压使电荷定向移动，电源是提供电压的装置，即电源是提供持续电流的装置；电源是把其它形式的能转化为电能的装置，故a对，b、c、d错。答案a基 础 梳 理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与移送电荷量q的比值，用e表示，e。(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)电动势e是标量，但规定其方向由电源负极指向正极。2电源的内阻(1)定义：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)注意：电源的内阻在使用过程中变化较大，使用时间越长，内阻越大。3电源的容量(1)定义：电源的容量就是电源放电时能输出的总电荷量。(2)单位：通常以安培时(ah)或毫安时(mah)为单位。(3)特点：电池的容量与放电状态有关，同样的电源，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。对同一种电池来说，体积越大，电源容量越大。电动势大，表明每移动1 c的电荷量，电源转化的能量多，不表明电源容量大。4电势差与电动势的对比理解电势差电动势对应的功和能量转化电场力做功，电能转化为其他形式的能非静电力做功，其他形式的能转化为电能定义式u，w为静电力做的功e，w为非静电力做的功单位伏特(v)伏特(v)联系电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差典 例 精 析【例2】 下列关于电源电动势的说法，正确的是()a电源向外提供的电能越多，表示电动势越大b同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化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，故选项a错误；电源的电动势取决于电源自身的性质，与有无外电路及外电路的情况无关，选项b、c错误；电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，移动同样电荷量的电荷，非静电力做功越多，转化成的电能越多，d正确。答案d即 学 即 练2关于电动势e的说法中错误的是()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，但两者在本质上不同解析电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故b、c、d正确，a错误。答案a1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，电势能减少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单位电荷量的正电荷从负极移送到正极所做的功越多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时，移送的电荷量越多解析电源是将其他形式的能转化为电势能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以，非静电力做功，电势能就增加，因此选项a错误；电源的电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功，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，移送的电荷量越多，所以选项c正确，选项b、d错误。答案c2对于电动势的定义式e的理解，正确的是()ae与w成正比 be与q成反比ce的大小与w、q无关 dw表示静电力的功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。答案c3(多选)随着mp4播放器的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅途变得充满乐趣。mp4的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500 ma，则以下说法正确的是()a1 s通过电池某一横截面的电荷量为500 cb1 s通过电池某一横截面的电荷量为0.5 cc充电过程把其他形式的能转化为电能d充电过程把电能转化为其他形式的能解析由电流的定义式得qit0.5 c，故选项a错误，选项b正确；充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来，故选项c错误，d正确。答案bd1下列关于电源的说法中正确的是()a电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置b在电源内部，正电荷从高电势处向低电势处移动c电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领大小 d把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势将发生变化解析电源是通过内部的非静电力把其他形式的能转化为电能的装置，选项a错误；在电源内部，电流方向从负极流向正极，所以正电荷从低电势处向高电势处移动，选项b错误；电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，选项c正确；把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，选项d错误。答案c2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的电势能转变为化学能b在电源外部把6 j的电势能转变为其他形式的能c在电源内部把6 j的电势能转变为化学能d在电源内部把3 j的化学能转变为电势能解析在电源的内部非静电力做功为6 j，说明将6 j的化学能转变为电势能，c、d错误；电源的静电力做功为6 j，将6 j的电势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。答案b3一台发电机用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()a6 v b360 vc120 v d12 v解析qit，e v6 v。答案a4关于电源，下列说法正确的是()a当电池用旧之后，电源电动势减小，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，电源电动势基本不变，内阻增大d以上说法都不对解析电池用旧之后，电源电动势基本不变，但是内阻变得很大，故c正确。答案c5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在电源外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解析电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，故d正确，c错误；在电源内部把电子从正极搬运到负极，故a、b错误。答案d6有关电压与电动势的说法中正确的是()a电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法b电动势就是电源两极间的电压c电动势公式e中的w与电压u中的w是一样的，都是电场力做的功d电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别解析只有电路开路时，电动势才等于电源两端的电压值，对于e及u，前者表示非静电力做的功，后者表示电场力做的功，电动势和电压的意义不同，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，而电压反映把电能转化成其他形式的能的本领。综上所述，选项d正确。答案d7下列说法中正确的是 ()a电源的电动势实质上就是电源两极间的电压b电源的电动势在数值上等于两极间的电压c电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别d电动势越大，电源两极间的电压一定越高解析电动势与电压有本质的区别，二者单位相同。只有电源与外电路断开时，两极间的电压在数值上才与电动势相等。答案c8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b1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，电动势就越大解析电动势是描述电源属性的物理量，其大小决定于非静电力做功的性质，与电池体积无关。不同型号干电池只是容量不同。答案b9关于电源的说法，正确的是()a电源向外提供的电能越多，表明电动势越大b电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时，非静电力做的功c在电源内部，从正极到负极电势逐渐升高d在电源外部，从正极到负极电势逐渐升高解析电源是把其他形式的能转化为电能的装置。在电源内部，非静电力做功，使电源正极电势高于负极电势；在电源外部静电力做功，正极电势高于负极电势。电源提供的电能e电qe，既与电动势e有关，又与电荷量q有关，b选项正确。答案b10下列有关电动势的说法正确的是()a电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比b电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压c非静电力做功越多，电动势就越大dew/q只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定解析电动势的关系式ew/q是比值定义式而非决定式，不能说e与w成正比，与q成反比，故a错误；虽然电动势的单位跟电压的单位一致，但电动势是和非静电力所做的功对应的物理量，而电压是和静电力所做的功对应的物理量，故b错误；非静电力所做的功多少还和移动的电荷量有关，故选项c错误，d正确。答案d11一节干电池的电动势为1.5 v，表示该电池()a一定有1.5 j的化学能转变成电能b在工作状态下两极间的电压恒定为1.5 vc比电动势为1.2 v的电池存储的电能多d将1 c的正电荷由负极输送到正极过程中，非静电力做了1.5 j的功解析电源电动势的大小表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1 c的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为1.5 v，表示该电池将1 c的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 j的功，故d正确，a错误；工作状态下两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故b错误；电动势大的说明电源把其它形式的能转化为电能的本领大，但电动势大的存储的电能不一定多，故c错误。答案d12如图1所