2.2电动势

2.2电动势

学习目标:

1、理解电动势的概念,掌握电动势的定义式。

2、通过本节课学习,了解电池内部能量的转化过程,加强科学素质的培养。

3、了解生活中的电池,感受现代科技的不断进步。

学习重难点:

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

课前预习:

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 。 学习过程:

1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。在电池中,非静电力的作用是化学作用,它把化学能转化为电能;在发动机中,非静电力的作用是电磁作用,它使机械能转化为电能。

2.电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领;电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功;电动势由电源中非静电力的性质决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。

3.电压与电源电动势如何区别?

例题解析 例1.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

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.

拓展探究 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

答案 C 解析 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质的区别,所以A选项错,C选项对.当电源开路时,两极间的电压在数值上等于电源的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时,R外=0,这时路端电压为零,所以B、D选项错.

例2. 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 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3..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

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.

例4.一般干电池的电动势为1.5 V,说明电池内非静电力每移动1 C的电荷做功________ J,其电势能________(填“增加”或“减少”),是________能转化为________能的过程.

答案 1.5 增加 其他形式 电 解析 根据W=qE,在电源内部正极比负极高

1.5 V的电势,E=1.5 V,所以W=qE=1×1.5 J=1.5 J.非静电力搬运电荷做正功,也就是克服静电力做功,因此电势能增加,是其他形式的能转化为电能的过程,对电池来说消耗的是化学能.电动势是表征电源特征的物理量,不同材料的电源电动势可以不相同,但原理都是相同的.

例5.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

解析 电池用旧之后,电动势不变,但是内电阻变得很大.

答案 C 解析 电源的电动势和内电阻是描述电源重要的物理量,一般情况下,干电池的电动势为1.5 V,蓄电池的电动势为2.0 V,干电池的内电阻随着使用过程的变长而逐渐变大,蓄电池的内电阻很小,在很多计算中可以近似认为等于零. 即学即练:

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


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