电动势的形成.doc

电动势的形成在讲解人民教育出版社高中物理选修3-1第二章恒定电流时，发现课本中第二节和第七节对电源内部的电场讲解互相矛盾，容易引起对电源的理解混乱，下面说说自己的看法：一、第二节电动势是新教材新增加的一节,教材把电源类比成抽水机;把抽水机在抽水的过程中克服重力做功类比成电源内部“非静电力”克服“静电力”做功;把抽水机抽水所增加的水的重力势能类比成电源内部的“非静电力”做功所增加的电势能。新教材强调了电动势和电压的区别;强调了电动势是反映“非静电力”做功的本领;强调了“非静电力”是在克服“静电力”做功。插图2.2-1很形象的描述了电源内部存在着由正极指向负极的电场,在这个电场中,正电荷所受的静电力阻碍它继续向正极移动。因此,在电源内要使正电荷从负极搬运到正极必须要有“非静电力”。 从能量角度来看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能。而且在平时的练习中有很多关于这方面的题目，例如：关于电动势，下列说法正确的是：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送到正极的电荷量越多二、本章第七节闭合电路的欧姆定律是新、老教材都有的内容,但人教版新教材在教材编写上较旧版完全不同:去掉了原来的插图,取代为插图2.7-2。新教材把闭合电路分成两部分,即外电路和内电路。但在能量转化上却分为三部分:外电路、内电路、BC与DA反应层。新教材从能量角度,推导出了闭合电路的欧姆定律。课本在讲能量转化时第二点说道“内电路与外电路一样，也存在着恒定电场，正电荷也是在静电力作用下移动的”。这句话让很多学生理解为内电场对电荷做正功。好像与前面第二节所讲互相矛盾，到底应该是怎么回事呢？三、通过翻阅赵凯华、陈熙谋编电磁学第二版，林海兵电源论，结合平时对原电池的使用和理解，我感觉第二节课本的讲解有些太仓促，让学生产生错误的概念模型。为了更好地让学生理解，我觉得应该这样建立模型：ACB+-电源外电路与课本一样电场方向从正极指向负极而且对电荷做正功。内电路中在静电力作用下电势发生两次跃迁，分别在正、负极板附近，在跃迁过程中非静电力做正功转化成电势能。B处跃迁使得在电源内部C处形成由B指向A的电场，并在电场力作用下使得电荷运动，电荷电势能减少，只是该部分电势能减少量转化成内电阻产生的热。A处跃迁使得外电场由正极指向负极，并使得电荷运动中，电势能转化成外电路消耗的能量。 在用原电池进行实验时，电压表的正极接在负极附近也说明在电源内部也就是C中B侧为高电势，进一步证明了C中静电场由负极指向正极，电荷运动时，静电场做正功。综上所述，以前在做题过程中所讲的在电源内部非静电力做功，使电荷克服电场力运动并转化为电势能的说法值得商榷，那只是一个笼统的说法。在读林海兵电源论时，感觉描述较为准确，电源内部由于极化，情况比较复杂。为了让