2.2电动势[整理].doc
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2.2电动势
【学习目标】
1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
4.理解电源内电阻。
【学习重点】
电动势的的概念
【学习难点】
对电源内部非静电力做功的理解
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一、电源
问题1.如图所示,在外电路,电流由电源正极流向负极,即从高电势流到低电势,电流在电源内部只能从负极流向正极,即从低电势流到高电势.根据电场知识可知,静电力不可能使电流从低电势流向高电势,反而起阻碍作用.
(1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极?
(2)电源中的能量是如何转化的?
1.非静电力的作用:把正电荷由从 搬运到 ,同时在该过程中非静电力做功,使电荷的 增加.
2.非静电力特例:在电池中,非静电力是化学作用,它使 转化为电势能;在发电机中,非静电力是电磁作用,它使 转化为电势能.
3.电源是通过非静电力做功把 转化为 的装置.
二、电动势
问题2.日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5 V”字样,有的标有“3.7 V”字样.如果把1 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢?哪个电池做功本领大?
1.电动势
(1)大小:电动势在数值上等于 把 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.
(2)公式:如果移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么电动势E表示为E=eq \f(W,q).单位:伏特,符号为 .
(3)物理意义:反映电源 本领大小的物理量.
(4)决定因素:由电源中 的特性决定,跟电源的体积 ,跟外电路 .
2.内阻:电源内部导体的 .
【典例精析】
一、对电动势的理解
例1.(多选)关于电动势E的说法中正确的是( )
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,故两者在本质上相同
例2.(多选)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,电势能增加
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动时,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到正极时,移送的电荷量越多
二、对公式E=eq \f(W,q)的理解和应用
例3.铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5V,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0.1A和0.2A。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?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大?
三、电源电动势在生活、生产中的应用
例4.如图所示是两个电池外壳的说明文字.图中所述进口电池的电动势是____________ V;国产电池最多可放出____________ mA·h的电荷量,若电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用____________ h.图中还提供了哪些信息:________________________.
【课堂达标检测】
1.(单选) (对电动势概念的理解)关于电压和电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.电压和电动势单位都是伏特,所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法
C.电压U=W/q和电动势E=W/q中的W是一样的,都是静电力所做的功
D.电压和电动势有本质的区别,反映的能量转化方向不同
2.(单选) (对电源的理解)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
3.(单选) (非静电力及其做功的特点)以下说法中正确的是( )
A.电源内部和外电路,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达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
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