高中物理2 电动势学案

自主体验

1．电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到_____________极的正电荷经过电源________________部不断地搬运到__________极．

2．在电源内要使正电荷向正极移动，就一定要有________力作用于电荷才行．在这个过程中，电源使电荷的电势能________．

3．在电池中，非静电力是__________，它使__________能转化为____________能；在发电机中，非静电力是__________，它使__________能转化为____________能．从能量转化的角度看，电源是通过__________力做功把__________能转化为________能的装置．

4．电动势的定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势，即E＝________，其单位是________．电动势在数值上等于非静电力把________电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．

5．电动势由电源中__________的特性决定，跟电源的体积__________，也跟外电路________．电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的________.

知识探究

要点一： 正确理解电源的作用

电源在电路中的作用可与生活中抽水机的作用类比便于理解．

(1)如图2－2－2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      图2-2-2

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，从而在水管中就有源源不断的水流了．电源在电路中的作用就是不断地将流到负极的正电荷搬送到正极，从而保持正负极间有一定的电势差，电路中便有持续的电流．

(2)从能量转化的角度来看，当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少转化为其它形式的能．如图2－2－2所示，当抽水机将B中的水抽到A中的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的势能．同理在电源内部如图2－2－3所示，由于存在由

                           .1.                             图2-2-3

正极指向负极的电场，当把正电荷由负极搬运到正极的过程中，就要有非静电力作用于电荷来克服静电力做功，使电荷的电势能增加，即从能量转化来看．电源是把其它形式的能转化为电能的装置．

要点二：电压与电源电动势如何区别？

典例剖析

题型一、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，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

拓展探究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

拓展探究2：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

题型二、电池的各种参数

【例2】 阅读相关课本的内容，说一说电池的几个重要参数：电动势、容量、内阻的不同特点，并结合生活中的电池，加深对电源的认识．

题型二 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

拓展探究3：下列关于电源的说法中正确的是(　　)

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

                                      .2.

课堂达标

1.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

2．关于电源的作用，下列说法中正确的是(　　)

A．在电源内部把电子从负极搬运到正极        B．在电源内部把电子从正极搬运到负极C．把电能转化为其他形式的能                D．把其他形式的能转化为电能

3．一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．

4．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？

课后达标

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

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

                                   .3.

7．随着我国电信业的发展，国产手机在市场上已经占有了相当大的市场份额，如图1所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知，此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是(　　)

图1

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

二、计算论述题

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：

(1)由说明文字看出进口电池的电动势是多少伏？

(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？