廣州名師補習中心高二物理（人教版）選修31講義：電動勢

4/4電動勢根底知識精講一、電源的作用在金屬導體中,能夠自由移動的電荷是,由于它們帶負電荷,電子向某一方向的定向移動相當于正電荷向的方向移動。在外電路,正電荷由流向,電源之所以能維持外電路中穩(wěn)定的電流,是因為它有能力把來到的正電荷經(jīng)過電源不斷地搬運到。電源是通過非靜電力做功把能轉(zhuǎn)化為的裝置。二、電動勢1．物理意義：在不同的電源中,的本領(lǐng)不同,物理學中用來說明電源的這種特性。電動勢越大,電路中每通過1C電荷量時,電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的數(shù)值就越多。2．定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把的正電荷在從負極送到正極所做的功。也就是非靜電力的功與電荷量的。3．表達式：如果移送電荷q時非靜電力所做的功為W,那么電動勢E表示為E=。4．單位：W、q、E的單位與、的單位相同,是。學-科網(wǎng)5．標量：電動勢只有大小,沒有方向。但是電源有、極。6．決定因素：電動勢由電源中決定,跟無關(guān),也跟無關(guān)。三、電源〔池〕的幾個重要參數(shù)1．電動勢：電動勢由電源中非靜電力的特性〔電源本身〕決定,它取決于電池的正負極材料及電解液的化學性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。2．內(nèi)阻〔r〕：電源內(nèi)部也是由導體組成的,所以也有電阻,電源內(nèi)部的電阻叫做電源的內(nèi)阻。3．容量：電池放電時能輸出的總電荷量。其單位是：A·h,mA·h。注意：對同一種電池來說,體積越大,容量越大,內(nèi)阻越小。寫出以下常見電池的電動勢干電池、鋅汞電池、鋰電池、鉛蓄電池。例題精講一、電動勢的一些相關(guān)結(jié)論1．電動勢由電源中非靜電力的性質(zhì)〔電源本身〕決定,跟電源的體積無關(guān),也跟外電路無關(guān)；2．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電荷量的正電荷在電源內(nèi)從負極移動到正極所做的功；3．電動勢等于電源沒有接入電路時,電源兩極間的電壓?！纠}1】以下說法正確的選項是A．B．靜電力和非靜電力都可以使電荷移動,所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢能減小C．D．靜電力移動電荷做功電勢能減小,非靜電力移動電荷做功電勢能增加參考答案：D歸納總結(jié)：是電動勢的定義式而不是決定式,E的大小與W和q無關(guān),是由電源自身的性質(zhì)決定的。電動勢不同,表示將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同。例如：蓄電池的電動勢為2V,說明在蓄電池內(nèi)移送1C的電荷量時,可以將2J的化學能轉(zhuǎn)化為電能。二、電動勢與電壓的區(qū)別電動勢電壓描述對象對電源而言對某一段電路而言定義式功的意義表示正電荷從負極移到正極時非靜電力所做的功表示電荷在靜電力作用下從一點移動到另一點靜電力所做的功表征的性質(zhì)表征電源的性質(zhì),反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)表征電場的性質(zhì),反映把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)描述的物理意義描述移送單位電荷時非靜電力做功的多少,即移送1C的電荷時其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的多少描述在這段電路中移送單位電荷時靜電力做功的多少,即移送1C的正電荷時電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少【例題2】〔2019·江西南昌高二期中〕將電動勢為3.0V的電源接入電路中,測得電源兩極間的電壓為2.4V,當電路中有6C的電荷流過時,求：〔1〕有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能？〔2〕外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能？〔3〕內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能？參考答案：〔1〕18J〔2〕14.4J〔3〕3.6J歸納總結(jié)：解答這類綜合題需注意1．區(qū)別電動勢和電壓,單位相同,但物理意義不同；2．電源和電路中都有能量轉(zhuǎn)換,要區(qū)分是靜電力做功還是非靜電力做功。題型強化1．以下說法中正確的選項是A．電源的作用是維持導體兩端的電壓,使電路中有持續(xù)的電流B．在電源內(nèi)部正電荷能從負極到正極是因為電源內(nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力C．靜電力與非靜電力都可以使電荷移動,所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢能減少D．靜電力移動電荷做功電荷電勢能減少,非靜電力移動電荷做功電荷電勢能增加2．〔2019·江蘇省蘇州市高二期末〕電源電動勢反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),以下關(guān)于電動勢的說法中正確的選項是A．電動勢是一種非靜電力B．電動勢越大說明電源儲存的電能越多C．電動勢由電源中非靜電力的特性決定,跟其體積、外電路無關(guān)D．電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓3．關(guān)于電源的電動勢,以下表達正確的選項是A．電源的電動勢就是接在電源兩極間的電壓表測得的電壓B．同一電源接入不同的電路,電動勢就會發(fā)生變化C．電源的電動勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量D．在閉合電路中,當外電阻變大時,路端電壓增大,電源的電動勢也增大4．〔2019·江西省南昌市第十中學高二期末〕下面各單位中不屬于電動勢的單位〔伏特〕的是A．QUOTEB．C．D．QUOTE5．以下說法錯誤的選項是A．電源外部存在著由正極指向負極的電場,內(nèi)部存在著由負極指向正極的電場B．在電源外部電路中,負電荷靠電場力由電源的負極流向正極C．在電源內(nèi)部電路中,正電荷靠非靜電力由電源的負極流向正極D．在電池中,靠化學作用使化學能轉(zhuǎn)化為電勢能6．關(guān)于電動勢,以下說法中正確的選項是A．電源電動勢等于電源正、負極之間的電勢差B．用電壓表直接測量電源兩極得到的電壓數(shù)值,實際上總略小于電源電動勢的準確值C．電源電動勢總等于內(nèi)、外電路上的電壓之和,所以它的數(shù)值與外電路的組成有關(guān)D．在閉合電路中,當外電阻變大時,路端電壓增大,電源的電動勢也增大7．〔2019·江蘇南通中學高二期中〕關(guān)于電源電動勢E,以下說法中錯誤的選項是A．電動勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同,都是伏特VB．干電池和鉛蓄電池的電動勢是不同的C．電動勢E可表示為可知,電源內(nèi)非靜電力做功越多,電動勢越大D．電動勢較大,表示電源內(nèi)部將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大8．有一隨身聽,電池給其供電的電流是8mA,其意義說明A．1min電池供應(yīng)1C的電荷量B．1000s電池供應(yīng)8C的電荷量C．1s電池供應(yīng)8C的電荷量D．1min電池供應(yīng)8C的電荷量9．掃地機器人是智能家用電器的一種,它利用自身攜帶的小型吸塵部件進行吸塵清掃,如下圖為科沃斯掃地機器人,其工作額定電壓為12V,額定功率為30W,充電額定電壓為15V,額定電流為0.75A,充電時間約為4h,電池容量為2000mAh,那么以下說法錯誤的選項是A．機器人正常工作的電壓為12VB．機器人正常工作時電流為2.5AC．電池容量是指電池儲存電能的大小D．機器人充滿電后一次工作時間最多約為0.8h10．鉛蓄電池的電動勢為4V,以下說法不正確的選項是A．電路中每通過1C電荷量,電源把4J的化學能轉(zhuǎn)化為電能B．蓄電池兩極間的開路電壓為4VC．蓄電池在1s內(nèi)將4J的化學能轉(zhuǎn)變成電能D．蓄電池將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池〔電動勢為1.5V〕大11．如下圖,關(guān)于干電池上標有的“1.5V〞的說法,正確的選項是A．每經(jīng)過1s,電池對外做功1.5JB．每通過1C的電荷量,有1.5J的電能轉(zhuǎn)化為化學能C．假設(shè)電池與理想電壓表直接相連,電壓表的示數(shù)為1.5VD．電池為1Ω的小燈泡供電,流過電池的電流是1.5A12．以下說法中正確的選項是A．電流的定義式,只適用金屬導體中自由電子定向移動形成的電流B．電動勢在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負極移送到正極時,靜電力所做的功C．電動勢為1.5V的干電池,說明干電池可以使2C的電荷量具有3J的電能D．2號干電池比5號干電池的體積大,電動勢也大13．以下關(guān)于電源的說法中正確的選項是A．電源的作用是提供電流B．電池是生活中常見的電源,各種電池的內(nèi)阻不同,但電動勢都相同C．把同一電源接在不同的電路中,電源的電動勢將要變化D．電源是通過非靜電力把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置14．干電池的電動勢為1.5V,以下說法正確的選項是A．用電壓表直接連接干電池的兩極,測量得到的電壓就是該電池的電動勢B．當外電路閉合時,每當1C的電荷量通過干電池,那么該電池就能提供1.5J的電能C．當外電路閉合時,在1s內(nèi)有1.5C的電荷量通過該電池D．當外電路閉合時,在1s內(nèi)該電池能提供1.5J的電能15．關(guān)于電源的電動勢,下面表達不正確的選項是A．同一電源接入不同電路,電動勢不會發(fā)生變化B．電動勢等于閉合電路中接在電源兩極間的電壓表測得的電壓C．電源的電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小D．在外電路接通時,電源的電動勢等于內(nèi)外電路上的電壓之和16．關(guān)于電源和電流,下述說法正確的選項是A．電源的電動勢在數(shù)值上始終等于電源正負極之間的電壓B．由公式R=U/I可知,導體的電阻與通過它的電流成反比C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看