高中物理 恒定电流（一）2_2 电动势学案1.doc

1、a电动势【学习目标】1. 理解电动势和电源内阻的概念。2. 明确电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积，外电路无关。3. 知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。4. 理解电动势的本质，能区分电动势和电压。一 、电源1. 电源能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的 电荷经过电源内部不断的搬运到 极。2. 电源内部总存在着由 极指向 极的电场，在这个电场中正电荷所受的静电力 它向正极的移动，要是正电荷向正极移动，就一定要有 作用于电荷才行，这种力做功，使电荷的 增加3. 从能量转化的角度看,电源是通过非静电力做功把 的能转化为电势能的装置。二、电动势1.物理意义:表征电源

2、把 转化为 本领强弱的物理量。2. 定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由 移送到 ，非静电力所做的功W与 的比值，用E来表示，即 E=3. 电动势的单位是 ，电动势由电源中非静电力的特性决定。跟电源的 无关，也跟 无关三、 内阻1. 电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫电源的 ，内阻和电动势是电源的重要参数。2. 电池的电动势取决于电池正负极的 及 的化学性质，跟电池的 无关。电池的容量就是电池放电时输出的总电荷量。答案 一、1. 正 正 2. 正； 负 ；阻碍；非静电力；电势能 3. 其他形式二、1. 其他形式的能；电势能 2. 负极；正极；电荷电量 3. 伏特；体积；

3、外电路三、1. 内阻 2. 材料；电解液； 大小aa知识点一 对非静电力的理解1模型类比 如图甲所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B，A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。但若在水池A、B间连一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之间的高度差，那么在水管中就有源源不断的水流了。如图乙所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地使流到负极的正电荷，在电源内部通过非静电力的作用再搬运到正极，从而保持正、负极间有稳定的电势差，使电路中有持续的电流。2能量转化的比较 当

4、水由A流向B时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能。在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能。在抽水机将B中的水抽到A的过程中，要克服水的重力势能做功将其他形式的能转化为水的重力势能。在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷，克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能。 3非静电力的作用 保持两极间有一定电压，供给电路电能。从力的角度看，非静电力将正电荷由电源负极搬到电源正极，从而维持电路两端有稳定的电势差；从能量转化的角度来看，电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能。知识点一 对非静电力的理解【典例探究】【典例1】下列关于电源的说法，正确的是（）A电源

5、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【解题指导】解答本题时应把握以下两点:（1）电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由负极移送到正极，非静电力所做的功W与电荷量的比值（2）从能量转化的角度看,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。aa知识点二 对电动势的理解 1概念理解 (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，

6、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 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）。（5）电源的内阻：电源内部是由导体组成的，也有电阻的，这个电阻叫做电源的内阻(r)。【名师点睛】1. 电动势E与U

7、及电场强度E 等均采用比值定义法。2. 电压U计算时考虑正、负，而电动势E只能是正值。3. 电源和电路都是实现能的转化的装置，做功是能量转化的量度电动势这一概念非常抽象，但通过生活中的实例并结合类比法，学生对电源的作用以及电动势概念的理解就没有问题。思维方法是解决问题的灵魂，是物理学的根本。我们在知识传递的过程中关键是要让学生自己理解知识点二 对电动势的理解 【典例探究】【典例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

8、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电压U电动势E物理意义电场力做功，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为电场力做的功E，W为非静电力做的功单位伏特(V)伏特(V)联系EU内U外电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差【学霸提示】电动势和电压的区别与联系【典例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aa建立知识结构。通过引导的方式培养学生发现问题提出问题分析问题解决问题的

9、能力。（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。3. 【答案】见解析【解析】 由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1C电荷，有3J其他形式的能特化为电能，也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能，在外电路中，电场力移送电荷做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。（1）W=qE=36=18J.电源中共有18J其他形式的能转化为电能 （2)W=Uq=2.46=

10、1441.外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能（3）内电压U=E-U=3-2.4=0.6VW=Uq=0.66=3.6J.内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能1关于电源的电动势，下列说法正确的是()A电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压aaB同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D电路中，当电阻变大时，电源的电动势也增大2铅蓄电池的电动势为2 V，这表示()A电路中每通过1 C电量，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 VC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

11、转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大3如图为电源和导线内移送电荷的情况则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于A电源电动势B电路中电流的大小C电源的内阻D电源的容量4关于闭合电路中静电力和非静电力的作用，正确的说法是()A静电力使电荷做定向运动，非静电力阻碍电荷做定向运动B非静电力使电荷做定向运动，静电力阻碍电荷做定向运动C静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同D静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相反5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

12、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W与电压U中的W是一样的，都是电场力做的功D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量6一台发电机用0.5 A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 V C120 V D12 V7.(多选) 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()aaA.该电池的容量为500 mAh B.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1 h后达到的电流为500 mA D.若电池以10 mA的电流工作,可用50 h8. 如表所示是某一手机电池上的铭牌,

13、仔细阅读铭牌上的数据,回答以下问题:700 mAh标准3.7 V锂离子电池充电限制电压:4.2 V执行标准:GB/T 18287-2000待机时间:48 h警告:切勿投入火中!只能使用指定充电器Li-ion电池制造厂商:地址:(1)该电池的电动势是多少?(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能? 答案与解析1.【答案】C【解析】接在电源两极间的电压表测量的是外电路的电压小于电动势，A选项错误；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强弱，与外电路的结构无关，B、D选项错误，C选项正确。2.【答案】AD【解析】 电路中每

14、通过1 C电荷量，铅蓄电池克服静电力做功WqU1 C2 V2 J，电势能增加2 J，即2 J化学能转化为电能，A选项正确；蓄电池两极间的电压小于电动势，B选项错误；铅蓄电池的电动势为2 V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2 J，即电能增加2 J，与时间无关，C选项错误；电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱，电动势大，转化本领大，D选项正确。aa3.【答案】 A【解析】 移送电荷一周所释放的能量，就是电源提供给它的电能，数值等于电源内部非静电力做功的数值，即WEq。题干中限定了单位正电荷，可见W的数值只取决于E，故A对，B、C、D错。4.【答案】C5.【答案】D【解析】 电压和电动势单位虽然相同，但它们表征的物理意义不同，不是同一个物理量，故A、B均错；电动势公式EW/q中的W是非静电力做的功，故C错；由电动势的物理意义知D对。6.【答案】A【解析】 一分钟内通过电源内部的电荷量qIt0.560 C30 C，由E得，发电机的电动势E V6 V。7. 【答案】ABD【解析】电池上的3.6 V表示电动势,500 mA