2.2电动势
课件11：2.2电动势
思考探究
电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都
是电源,目前南京大学材料系的“概念电池”已正式进入南京高科技
转化市场,它只需要接受阳光,便可以像植物的光合作用一样捕捉其
中的能量,进而产生电能。那么,电池都是怎样工作的呢?
1.在内、外电路中,正电荷的移动方向各是怎样的?“搬运”电荷
的作用力各是什么力?
想一想 1
电源的电动势会因为外接电路的改变而改变吗?
答案:不会。
3.电源的内阻
电源内部的导体所具有的电阻叫作电源的内阻。
想一想 2
电源工作时,当 1 C 正电荷在电源内从负极移送到正极,电源消
耗(释放)能量的多少取决于什么?
答案:取决于电源电动势的大小,电动势大则电源消耗的能量就
多,反之则少。
课堂互动探究
电动势 E= :W 为非静电力将正电荷从负极经内电路移到正极
所做的功,数值上等于该过程中消耗电源的化学能(或其他形式的
能);E 为电源电动势,在数值上等于电源移动单位正电荷消耗的化学
能(或其他形式的能),其大小反映了电源把其他形式的能转化为电
能的本领。
电势差
U= :W
为电荷在电场中从一点移到另一点过程中静电
当电源接入电路时,电动势将发生变化
B.在闭合电路中,并联在电源两端电压表的读数是电源的电动
势
C.电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大
小的物理量
D.在闭合电路中,电源电动势在数值上等于外电压之和
解析:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,即
使当电源接入电路时,电动势也不变,因为电动势是描述电源将其他
高中物理人教版选修3-1课件：2.2 电动势
3．电动势的大小：在电源的内部从负极到正极移送单位正 电荷非静电力做功的数值．一定要注意必须是“单位正电 荷”，而不是“任意电荷”．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
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
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
二、电动势与电路中能量转化的有关计算
电动势
区别电动势与电势差，理解电路中能量的转化：
1．电动势和电势差虽然单位相同——都是伏特(V)；
定义式U＝ W
别．
q
、 EW＝
q
类似，但二者有本质的区
电势差反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；
而电动势反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电能． 能的转化方向不同． 2．电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
预习导学
电动势
一、电源
1. 其他形式的能 电势能 2. 正极 负极 非静电力 增加 静电力 正极 负极
3 . 化学 化学能 电磁 机械能
二、电源的参数——电动势、内阻
1.（1）本领 电动势
（2）非静电力 1C 电荷q
（3）非静电力 无关 无关 （4）相同 伏特
2 . （1）内阻
想一想：如图所示是不同型号的干电池，其电动势都是1.5 V，这说明什么问题？用久了的干电池，它的内阻会变吗？
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小，与非静电
2.2电 动 势
【核心归纳】 1.非静电力:如图甲所示,在外电路中正电荷在电场力 作用下从正极流向负极,但在电源内部正电荷要从负极 流向正极必须要克服电场力做功。因此在电源内部必 须有一个“非静电力”对电荷做正功,将正电荷从电源 的负极搬到正极。
2.非静电力作用:在外电路中,电场力做功将电势能转 化为其他形式的能;在电源内部,非静电力做功,将其他 形式的能转化为电势能,如图乙所示。 3.电源:电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化 为电势能的装置。例如: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。
【解析】选D。4.35 V为充电电压,不是该电池的电动
势,故A项错误;11.4 Wh为电池的充电电能,不是该电池
的电量,故B项错误;mAh为电量的单位,所以3000 mAh表
示该电池能提供的电量,故C项错误;该电池充满电后以 100 mA的电流工作时,可连续工作t= 3 000 mAh =30 h,
二 对电动势的理解 【典例】(多选)(2019·济南高二检测)关于电动势的 概念,下列说法中正确的是 ( ) A.电动势就是路端电压 B.电动势在数值上等于外电路断路时的路端电压
C.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领 大小的物理量 D.电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源 内部从负极移送到正极所做的功
【解析】选B。电源能把内部的电子从正极搬运到负极, 从而保持两极间的稳定的电势差,故A项错误,B项正确; 只有有电源和闭合回路才能形成电流,故C项错误;电源 是提供电能的装置,不再需要外界提供能量,故D项错误。
2.(多选)硅光电池已广泛应用于人造 卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等 设施;其原理如图所示,a、b是硅光电 池的两个电极,P、N是两块硅半导体, P、N可在E区形成匀强电场,P的上表 面镀有一层膜,当光照射时,P内产生
2.2 电动势 课件(16张ppt)
【合作探究一】
1、在导线中，电场方 向是怎样的？
2、正电荷在导线中如何 移动？电流方向是怎样的？
+
+
正极
负极
电源
3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如 何？ 4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做 正功还是负功？ 5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电 源的作用是什么？
一、电源的作用
【针对训练2】
1.2；600；20
从能量的角度看电源也是通过把 其他形式的能 转 化为电能的装置
。
发 电 机
干 电 池
非静电力是化学作用
非静电力是电磁作用
二、电动势
1.定义： 非静电力把正电荷从负极移送到 正极所做的功跟被移送的电荷量的比值。
2.公式：E W q 3、物理意义： 反映电源把其他形式的能 转化为电能本领的大小，数值上等于非 静电力把1C的正电荷在电源内部从负极 移送到正极所做的功。 思考： 电动势是1.5V的物理意义是什 么
BC
D
【合作探究三】
影响电源的参数
1、电动势 2、内阻 3、容量
电池的容量: 电池放电时能输出的总电荷量，通常 以安培小时（A· h）或毫安小时（mA · h） 做单位
【例3】随着中国电信业的发展， 国产手机在手机市场上已占有相当 大的市场份额。如图是某公司生产 的一块手机电池外壳上的文字说明， 由此可知电池的电动势、待机状态 下的平均工作电流分别是（ C ） A．4.2 V、14.58 mA B．4.2 V、700 mA C．3.7 V、14.58 mA D．3.7 V、700 mA
素无关
单位
伏特
伏特
三、生活中的电池
2.2 电动势
实质 在电池中，非静电力是化学作用，使化学 能转化成电势能，在发电机中，非静电力 是电磁作用，使机械能转化成电势能。 能量转化图
外电路（电源外部）：静电力做功 能 其他形式能 内电路（电源内部）：非静电力做功
(1)静电力做功与非静电力做功不同，静电 力做功是将电能转化为其他形式的能，而 非静电力做功是在电源内部对电荷做功， 将其他形式的能转化为电能． (2)从力的角度来看，非静电力将正电荷由 负极搬运到正极，使正、负极之间保持稳 定的电势差． (3)从能量转化的观点来看，电源通过非静 电力做功，把其他形式的能转化为电能．
【方法总结】 (1)电动势描述电源将其他形式的能转化为电能的本 领，电动势越大，电源把其他形式的能转化为电势能的本 领越强． W (2)电动势的表达式为E＝ q ，电动势是用比值法定义 的物理量，只由电源本身的性质决定，与移送的电荷量 q、所做的功W及外电路等均无关．
例2 一节干电池的电动势为1.5 V，表示 该电池( ) A．一定有1.5 J的化学能转变成电能 B．在工作状态下两极间的电压恒定为 1.5 V C．比电动势为1.2 V的电池存储的电能 多 D．将1 C电量由负极输送到正极过程中， 非静电力做了1.5 J的功
2．电动势和电压的区别与联系
电压U 电动势E 电场力做功，电能转 非静电力做功，其他 化为其他形式的能的 形式的能转化为电能 本领，表征电场的性 的本领，表征电源的 质 性质 W W U＝ q ，W为电场力 E＝ q ，W为非静电 做的功 力做的功 伏特(V) 伏特(V) 电动势等于电源未接入电路时两极间的电 压值
2．某同学从电子市场购买一款手
机电池板如图所示，他根据电池板 上的标识，所做判断正确的是( ) A．该电池的电动势为4.2 V B．该电池的电动势为3.7 V C．该电池一次可以提供的最大电能 为8.4×103 J D．该电池一次可以提供的最大电能 为2.664×104 J
2.2电动势
正极
负极
电源
3,在电源内部电场是怎样的?电源内部的 在电源内部电场是怎样的? 电流方向如何? 电流方向如何? 电源把正电荷从电源的负极搬到正极, 4,电源把正电荷从电源的负极搬到正极, 电场力做正功还是负功? 电场力做正功还是负功? 什么力来克服电场力做功? 5,什么力来克服电场力做功?从能量的角 度看,电源的作用是什么? 度看,电源的作用是什么?
有一条横截面积S=1mm 的铜导线, 例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电 流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩 =1A,已知铜的密度ρ=8.9 已知铜的密度 尔质量M=6.4 kg/mol,阿伏加德罗常数 尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 电子的电量e= e=NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C, 求铜导线中自由电子定向移动的速率. 求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜 导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. 导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
二,电动势
3,单位:伏特 V 1V=1J/C 单位: 4,特点:电动势由电源中非静电力的特性 特点: 决定,跟电源的体积,形状无关, 决定,跟电源的体积,形状无关,与是否 联入电路及外电路的情况无关. 联入电路及外电路的情况无关. 5,标量 6,内阻:电源内部也是由导体组成的, 内阻:电源内部也是由导体组成的, 也有电阻r 叫做电源的内阻, 也有电阻r,叫做电源的内阻,它是电源 的另一重要参数
一,电源的作用
从能量的角度看电源 也是通过非静电力做功 也是通过非静电力做功 把其他形式的能转化为 电能的装置. 电能的装置.
二,电动势
1.定义: 1.定义:非静电力把正电荷从负极移送到 定义 比值. 正极所做的功跟被移送的电荷量的比值 正极所做的功跟被移送的电荷量的比值. 2.公式: 2.公式: E = W 公式
2.2电动势
电动势精讲年级：高中 科目：物理 类型：同步 制作人：黄海辉 知识点：电动势一、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1 C 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电力把1 C 的正电荷在电源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 正电荷在电池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.二、公式E ＝W q的理解和应用 1.公式E ＝W q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. 2.由公式E ＝W q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定越多答案 BC解析 电动势是一个用比值定义的物理量，与这两个相比的项没有关系，而是由电源本身决定的，是表征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 、C.例2 一节干电池的电动势为1.5 V ，这表示( )A.电池中每通过1 C 的电荷量，该电池能将1.5 J 的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V 的电池存储的电能多D.将1 C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J 的功答案 A解析 电动势大小表示电池中每通过1 C 的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A 正确，C 错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B 错误；电动势为1.5 V ，表示电池内部非静电力将1 C 的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D 错误.例3 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 ，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 9 V 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 ＝W q及q ＝It 得 E ＝W It ＝1802×10V ＝9 V ＝1.5×6 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.例4 将电动势为3 V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V ，当电路中有6 C 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；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.答案 (1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J解析 由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C 电荷，有3 J 其他形式的能转化为电能.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；在电路中，静电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 ＝Eq ＝3×6 J ＝18 J ，电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能.(2)W 1＝U 1q ＝2.4×6 J ＝14.4 J ，外电路中共有14.4 J 的电能转化为其他形式的能.(3)W 2＝W －W 1＝3.6 J ，内电路中有3.6 J 电能转化为其他形式的能.电动势E ＝W q 和电压U ＝W q的区别 电动势E ＝W q 是电动势的计算式，其中W 为非静电力做的功；电压U ＝W q为电压的计算式，其中W 为静电力做的功.两者的单位虽然相同，但表示的意义不同；电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质；电压就是电势差，即电路(电场)中两点电势的差值，反映电场能的性质.知识点拓展：(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？(2)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？图1 图2(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)①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；②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.精练年级：高中科目：物理类型：同步知识点：难度：中等总题量：10题预估总时间：30min一、选择题(1题为单选题，2～6题为多选题)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答案 D2.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，移送的电荷量越多答案AC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来完成的，所以，非静电力做功，电势能就增加，因此选项A正确.电源的电动势是反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.3.电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处，我们可以将电势能类比于重力势能，如图1所示，下列说法正确的是()图1A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比B.可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做功类比C.可以将电流通过灯泡时电流做功与重力对球做功类比D.可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比答案BC解析将电势能类比重力势能，电流通过灯泡做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少.非静电力做功，电势能增加，可类比人抛球对球做功，球重力势能增加，故B、C 正确.4.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小，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AD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，电动势相同而容量不同，故选项A正确，选项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.5.太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，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小答案 AD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本领越大.故A 、D 对，C 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.6.如图2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( )图2A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 V ，内阻为0C.该电池在工作时的电流为500 mAD.若电池以10 mA 的电流工作，可用50小时答案 AD解析 电池上的3.6 V 表示电动势，但该电池的内阻不为零，故B 错；该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA ，故C 错；500 mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h ＝t ×10 mA ，得t ＝50 h ，所以A 、D 选项正确.二、非选择题7.有一铅蓄电池，当移动1 C 电荷时非静电力做功是2 J ，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 ＝W q ＝21 V ＝2 V ，所以电动势为2 V.由E ＝W q变形得到W ＝qE ，q ＝It ， 所以W ＝ItE ＝0.2×10×60×2 J ＝240 J ，所以供电10 min ，非静电力做功为240 J.8.近年来，国产手机在手机市场上占有的份额越来越大.如图3所示是某公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明.图3(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 (1)3.7 V (2)14.58 mA (3)9 324 J解析 (1)由题图可以读得该电池的电动势为3.7 V .(2)由题图知该电池的容量为700 mA· h ，所以I ＝q t ＝700 mA·h 48 h≈14.58 mA. (3)转化的电能为ΔE 电＝W ＝E ·q＝3.7×700×10－3×3 600 J ＝9 324 J. 9.国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的，当正常行驶时，电路中的电流为5 A ，在10 min 内电源做功1.8×105 J ，则这组蓄电池的总电动势是多少？每组的电动势为多少？答案 60 V 2 V解析 电源移送电荷量为：q ＝It ＝5×10×60 C ＝3 000 C ，这组蓄电池的总电动势为：E ＝W q ＝1.8×1053 000V ＝60 V 每组的电动势为：E 1＝E n ＝6030V ＝2 V . 10.铅蓄电池的电动势为2 V ，一节干电池的电动势为1.5 V ，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0.1 A 和0.2 A.试求：两个电路都工作20 s ，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？答案 4 J 6 J 铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大解析 对于铅蓄电池的电路，20 s 内通过的电荷量为q 1＝I 1t ＝2 C ，对于干电池的电路，20 s 内通过的电荷量为q 2＝I 2t ＝4 C.由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4 J，W2＝q2E2＝6 J.电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大.：。
2.2电动势
类似地，电荷在电场中具有电势能。电势 在电场由一个位臵移动到另一个位臵，如果电 场力做正功，则电势能减小，电势能转化为其 他形式的能；如果电场力做负功，则电势能增 加，其他形式的能转化为电势能。电场力做功 的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过 程，电场力做了多少功，就有多少电势能和其 他形式的能发生相互转化。
3.根据做功判断： 无论正负电荷，电场力做正功，电荷从电 势能大的地方移向电势能小的地方，电场力做 负功时恰好相反。 4.根据公式判断： 电荷在电场中某点P的电势能 EP qp ， 将q, 的大小，正负代入公式，EP的正值越大， 电势能越大，负值绝对值越大，电势能越小。 5.根据能量守恒定律判断： 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的 动能和势能相互转化，动能增加，电势能减小， 反之，电势能增加。
电势在电场由一个位臵移动到另一个位臵， 如果电场力做正功，则电势能减小，电势能转 化为其他形式的能；如果电场力做负功，则电 势能增加，其他形式的能转化为电势能。 电场力做功的四种计算方法 1.定义式计算法：
WAB FSAB cosθ qEdAB
2.电势变化计算法：
WAB qU AB q(A B )
2.电场力做功
电场力与重力做功的特点极为相似，所以 通过与重力场的类比，电场问题就迎刃而解了。 物体在重力场中具有重力势能。物体在重 力场中由一个位臵移动到另一个位臵，如果重 力做正功，则重力势能减小，重力势能转化为 其他形式的能；如果重力做负功，则重力势能 增加，其他形式的能转化为重力势能。重力做 功的过程是重力势能和其他形式的能相互转化 的过程，重力做了多少功，就有多少重力势能 和其他形式的能发生相互转化。
B B B
正电荷在A点所具有的电势能比B点大，则 A >
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第一章静电场
1.3电场强度
【教学目标】
1.理解电动势的的概念及定义式。
知道电动势是表征电源特性的物理量。
2．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
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
【自主预习】
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。
4.电压与电源电动势如何区别？
内＋
【典型例题】
一、电动势的理解
【例1】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，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
【例2】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
二、电源的作用
【例3】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
【例4】下列关于电源的说法中不正确的是( )
A．干电池是化学能转化为电能的装置
B．发电机是机械能转化为电能的装置
C．太阳电池是光能转化为电能的装置
D．锂电池是光能转化为电能的装置
【例5】移动电话中的锂电池电动势为3.6 V，某次通话时，电流为10 mA，时间为100 s，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能？
【课后练习】
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)的小2．下列关于电源与电路的一些说法不正确的是( )
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不正确的是( )
A．太阳能电池是将热能转化为电能的装置[来源:]
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
5．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小，内阻小，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1.5 V的干电池提供的电能多
6．有关电源电动势的说法正确的是( )
A．在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 V
B．电动势跟电源的体积有关，体积越大，电动势就越大
C．电动势跟外电路有关，外电路的电阻越大，电动势就越大
D．电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质
7.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
8．有一蓄电池，当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J，该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，非静电力做功多少？
9．下图是两个电池外壳上的说明文字：
RECHARGEAB
(2)上述国产电池最多可放出多少电荷量？若该电池工作电流为0.03 A，则最多可工作几个小时？
答案
例1.答案 C
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不正确．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2．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．
例3. 答案 C
解析电池用旧之后，电动势不变，但是内电阻变得很大．
例4. 答案 D
解析太阳电池是光能转化为电能的装置而锂电池不是．
例5.答案 3.6 J
解析W＝qE，q＝It
所以W＝EIt＝3.6×10×10－3×100＝3.6J[来源:学。
科。
网Z。
X。
X。
K]
课后练习
1.答案 A
2.答案 A
3.答案 A
解析太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置．
4. 答案 C
5. 答案 D
解析同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻略大，但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故A不正确，C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，功率的表达式为EI，故B错误，D 正确．
6. 答案 D
7. 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．
8. 答案 2 V 240 J
解析 根据电动势的定义：E ＝
W 非
q
＝2 V 根据电流和时间可得电荷量：q ＝It ＝120 C 非静电力做功等于：W 非＝qE ＝240 J 9. 答案 (1)1.2 V (2)2 160 C 20 h
解析 (1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为1.2 V. (2)国产电池可放出的电荷量为600 mAh 则q ＝600×10－3
A ×3 600 s ＝2 160 C 由q ＝It 得
t ＝q I ＝2 1600.03
s ＝72 000 s ＝20 h。