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1、2 电动势知识内容电动势考试要求必考加试bc课时要求1知道电源是将其他形式能转化为电势能的装置2了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系3知道电动势的定义式，会用电动势的定义式进行简单计算知识探究新知探究点慮善实一、电源与非静电力做功导学探究(1)如图1 ,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，A、B之间的高度差很快消失在这种情况下，水管中只有一个短暂水流怎样才能保持 A、B之间的高度差，在 A、B之间形成持续的水流呢？水池呼如图2所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷 搬运到正极，从而保持正、负极有
2、稳定的电势差，维持电路中有持续的电流电源是通过什 么力做功实现这个功能的？厂SM ”111十* j正极-电源(3) 对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动，分析它们的能量转化情况.答案(1)需要加一个抽水机，把水池B中的水抽到水池 A中.(2) 通过非静电力做功.(3) 当水由A池流向B池时重力做正功，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.当抽水机将B中的水抽到A的过程中，要克服水的重力做功，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.知识梳理1非静电力的作用
3、：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.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.2 .电源(1) 定义：诵过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能,在电源外部，电场力做正功，电能转化为其他形式的能.即学即用判断下列说法的正误.(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加.(V)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少.(X )所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置.(X )(4
4、) 在电源内部正电荷能从负极流到正极，是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力. (X)(5) 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.(V)二、电源的参数 电动势和内阻导学探究日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图3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?标有 1.5 V 电池标宵料一7”手机见池图3答案 从1.5 V干电池的负极移到
5、正极，电势能增加了1.5 J,非静电力做功1.5 J;从3.7 V手机电池的负极移到正极，电势能增加了3.7 J，非静电力做功3.7 J. 3.7 V手机电池做功本领大.知识梳理1. 电动势(1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷 q的比值.定义式：E =甞单位：伏特(V).物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量.决定因素：由电源中非静电力的特性决定， 跟电源的体积无关，跟外电路无关.(填“有关”或“无关”)(5)常用电池的电动势干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池1.5 V2 V3 V 或 3.6 V1.2 V2. 内阻：电源内部导体的电阻.3. 容量
6、：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A -h或mAh.即学即用判断下列说法的正误.(1) 电动势在数值上等于一秒内静电力所做的功.(X )(2) 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.(X )(3) 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.(X )(4) E =旦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.(V)q一、对电动势的理解1 电动势的物理意义：反映电源把其他形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小，电动势越大，电路中每通过 1C电荷量时，电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多.2电动势在数值上等于非静
7、电力把 1C的正电荷在电池内从负极移送到正极所做的功.常用干电池的电动势为 1.5 V，意味着将1 C正电荷在电源内从负极移送到正极的过程中，有1.5 J的化学能转化成了电能.3 电动势是标量，但为研究问题的方便， 常认为其有方向， 规定其方向为电源内部电流的方 向，即在电源内部由电源负极指向正极.例1】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多少的物理量D 电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一
8、定越多答案 B解析 电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量电动势大，移送的电荷量不一定多.故选B.二、公式E =W的理解和应用q1 公式E = W是电动势的定义式，是比值法定义的物理量，E的大小与 W、q无关.q2 由公式E=旦变形可知 W= qE,因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量，就可以计q算非静电力做功的大小，即把其他形式的能转化为电能的多少.【例2】由六节干电池（每节的电动势为1.5 V）串联组成的电池组， 对一电阻供电.电路中的电 流为2 A，在10 s内电源做功为180 J,
9、则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什 么启示？ 答案 9V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析 由 E=-及 q = It 得 E=示=20 V = 9 V = 1.5 X 6 V故可得出：串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.三、电源电动势在生活、生产中的应用例3 如图4所示为一块手机电池背面上的一些标示，下列说法正确的是3.6 V 500 mA * h徨离了电池SNNSM8A C2NALWJN1ACmm ii miiiiiiii201307(8 JCCI02H图4A .该电池的容量为 500 CB .该电池工作时的输出电压为3.6 VC.该电池在工作时允许通过的
10、最大电流为500 mAD 若待机时的电流为10 mA，理论上可待机 50 h答案 D解析 由电池上的标示数据可知，该电池的容量为500 mA-h= 500X 10- .下列说法中正确的是()A .同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势大，内阻大，容量小 B .电源电动势 E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内非静电力的功率 C. 1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大 D .当通过同样的电荷量时，电动势为2 V的蓄电池比电动势为 1.5 V的干电池提供的电能多答案 DX 3 600 C= 1 800C.故A错误；3.6 V是电池的电动势，不是输出电压.故 B错误；电池的容量是 500 mA
11、 , 不表示该电池在工作时允许通过的最大电流为500 mA.故C错误；若待机时的电流为10 mA ,理论上可待机时间t= - = 一、选择题（每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的）1 .下列说法中正确的是（）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 mA h = 50 h.故D正确.I 10 mA当堂栓测巩固反馈达标检测电动势相同而容量不
12、同，故选项 A、C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量的正电荷所做的功，非静电力功率的表 达式为EI，故选项B错误，选项D正确.1.2 V，这表示2.如图5所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为图5A 电源把1.2 J其他形式能转化为电能时电路中需通过1 C的电荷量B .电源在单位时间内可以把1.2 J其他形式能转化为电能C.该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少D .该电源与电动势为1.5 V的干电池相比，通过 1 C电荷量时转化的电能多答案 A3 .一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J
13、的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( )A. 6 VB. 360 VC. 120VD. 12 V答案 A解析 q = It,E = W=W180V = 6 V.qit0.5 X 60强比训练拓展提升40分钟课时作业答案 D 2下列关于电源的说法，正确的是 （ ）A 电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B 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小答案 B解析 E 由电源本身的性质决定，跟做功的多少和提供能量的多少无关，跟外电路无关，A、C错；E在数
14、值上等于电源将单位正电荷从电源负极移到正极时，非静电力所做的功，B对;电动势越大，做功的本领越强，将其他形式的能转化为电能的本领越大，D错.3 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正极移到负极，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，移送的电荷量越多答案 C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把正电荷从负极移到正极，因此选项 A错误电源的电动势是反
15、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，不能说非静电 力做功越多，电动势越大，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.4 .一节干电池的电动势为 1.5 V，这表示（）A 电路中每通过1 C的电荷量，该电池能将 1.5 J的化学能转化为电能B 该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池储存的电能一定比电动势为1.2 V的电池储存的电能多D .将1 C的正电荷由该电池负极移送到正极的过程中，静电力做了1.5 J的功答案 A解析 电动势的数值表示电源内将1C的正电荷由负极移到正极，化学能转化
16、为电能的大小，故 A 正确；电动势的大小为电路断开时的路端电压， 故 B 错；电池储存的电能大小用电荷量 表示，故 C 错；电动势在数值上等于将 1 C 的正电荷由该电池的负极移送到正极的过程中非 静电力做的功，故 D 错5电源电动势的大小反映的是 （）A 电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小B 电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C.电动势为1.5 V的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强D .以上说法均不正确答案 B解析 电源电动势是表征电源将其他形式的能转化为电能的一种本领，电动势越大意味着它 将其他形式的能转化为电能的本领越强.6.太阳能电池已经越来越多地应
17、用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示（）A .电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把 0.6 J的太阳能转变为电能B .无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D .太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）将化学能转化为电能的本领大答案 A解析 电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功， 即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1 s内转变的电能.电动势越大，将其他形式的能转化为电能的
18、本领越大故 A 对， C、D 错；电源在不接入电路时，两极间的电压大小等于 电动势大小，故 B 错7据信息产业部在 7 月底公布的最新统计数据， 今年上半年， 国产品牌手机的国内市场占有ZTE锂离子电池GB/T18287 - 2000型号：Li3706T42P3h614062标称电压：3.7 V 充电限制电压：4.2 V额定容量：600 mA-h图13B . 3.7 V 9.07 X 103 J3D . 3.7 V 7.99 X 10 J率比去年猛升16.21%，达到55.28%的份额如图1所示的是某品牌手机电池上的文字说明,由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（）3A 4.2 V 9.
19、07X 103 J3C. 4.2 V 7.99X 10 J答案 D解析由铭牌可知，该电池的电动势E= 3.7 V,储存总电荷量 Q= 600 mAh,根据电流做的功等于消耗的电能，所以储存的最大电能 E电能=W= QU = 600X 10-3X 3 600X 3.7 J 7.99X 103 j. 二、非选择题8.有一铅蓄电池，当移动 1 C电荷时非静电力做功是2J，该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静电力做功是多少？答案 2 V 240 J解析由电动势公式 E=魁=2 V = 2 V，所以电动势为 2 V.q 1由E=彳变形得到W= qE, q= It,所以 W= ItE = 0.2 X 10X 60X 2 J = 240 J,解析 同种型号的旧电池比新电池的电动势略小，内阻略大.但不同型号的干电池相比较,