第第2 2节电动势节电动势自主学习自主学习课堂探究课堂探究课堂达标课堂达标自主学习自主学习学习目标学习目标1.1.从能量角度理解电源的作用。从能量角度理解电源的作用。2.2.知道电动势是描述电源特性的物理量知道电动势是描述电源特性的物理量, ,知道电动势的定义式和单位。知道电动势的定义式和单位。3.3.了解电源内阻的概念。了解电源内阻的概念。4.4.知道电动势和内阻是电源的重要参数。知道电动势和内阻是电源的重要参数。教材提炼教材提炼一、电源一、电源1.1.概念概念: :通过通过 做功把做功把 的能转化为电势能的装置。的能转化为电势能的装置。2.2.作用作用(1)(1)外电路外电路: :正电荷从电源正电荷从电源 流向流向 , ,形成持续电流。形成持续电流。(2)(2)内电路内电路: :电源提供电源提供“非静电力非静电力”, ,通过这种力做功通过这种力做功, ,把正电荷从把正电荷从 搬搬运到运到 , ,使电荷的电势能增加。使电荷的电势能增加。二、电源的参数二、电源的参数电动势、内阻、容量电动势、内阻、容量1.1.电动势电动势(1)(1)物理意义物理意义: :反映电源反映电源 做功本领的大小。做功本领的大小。非静电力非静电力其他形式其他形式正极正极负极负极负极负极正极正极非静电力非静电力(2)(2)大小大小: :在数值上等于非静电力把在数值上等于非静电力把 在电源内从负极移送到在电源内从负极移送到正极所做的功。即正极所做的功。即E=E= 。(3)(3)单位单位: :在国际单位制中为在国际单位制中为 , ,简称伏简称伏, ,符号为符号为V V。(4)(4)决定因素决定因素: :由电源中由电源中 的特性决定的特性决定, ,跟电源的体积无关跟电源的体积无关, ,跟跟 也无关。也无关。2.2.内阻内阻: :电源电源 导体的电阻。导体的电阻。3.3.容量容量: :电池放电时能输出的电池放电时能输出的 , ,其单位为其单位为A Ah h或或mAmAh h。1 C1 C的正电荷的正电荷W/qW/q伏特伏特非静电力非静电力外电路外电路内部内部总电荷量总电荷量自我反馈自我反馈1.1.关于电源电动势关于电源电动势, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.A.同一电源接入不同的电路电动势会发生改变同一电源接入不同的电路电动势会发生改变B.B.电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压C.C.电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量, ,与是否接与是否接外电路无关外电路无关D.D.电源电动势与电势差是一回事电源电动势与电势差是一回事解析解析: :电源的电动势由电源本身决定电源的电动势由电源本身决定, ,与外电路结构无关与外电路结构无关, ,同一电源接入同一电源接入不同的电路电动势不会发生改变不同的电路电动势不会发生改变, ,故故A A错误。接入电源两极间的电压表测错误。接入电源两极间的电压表测量的电压是路端电压量的电压是路端电压, ,故故B B错误。电源电动势表征电源把其他形式的能转错误。电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量化为电能本领的物理量, ,与是否接外电路无关与是否接外电路无关, ,与电压不是一回事。故与电压不是一回事。故C C正确正确,D,D错误。错误。C C2 2.(2018.(2018浙江名校协作体联考浙江名校协作体联考) )关于关于7 7号、号、5 5号、号、1 1号三节干电池号三节干电池, ,下列描述正下列描述正确的是确的是( ( ) )A.A.三节电池的电动势和电阻都相同三节电池的电动势和电阻都相同B.B.三节电池的电动势和电阻都不同三节电池的电动势和电阻都不同C.C.电动势电动势1 1号电池最大号电池最大,7,7号电池最小号电池最小D.D.三节电池非静电力做功的能力相同三节电池非静电力做功的能力相同D D3.3.关于电源的电动势和内阻关于电源的电动势和内阻, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.电源电动势越大电源电动势越大, ,储存的电能越多储存的电能越多B.B.电源内部非静电力做功越多电源内部非静电力做功越多, ,电动势越大电动势越大C.C.电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压D.D.电源电动势大小与内阻无关电源电动势大小与内阻无关D D解析解析: :电动势是描述电源做功能力的大小电动势是描述电源做功能力的大小, ,与电能无关与电能无关, ,故故A A错误错误; ;电源内电源内部非静电力做功与电荷量的比值越大部非静电力做功与电荷量的比值越大, ,电动势越大电动势越大, ,电动势与做功多少无电动势与做功多少无关关, ,故故B B错误错误; ;电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压与内部电压电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压与内部电压的和的和, ,电动势要大于路端电压电动势要大于路端电压, ,故故C C错误错误; ;电源的电动势大小与内阻无关电源的电动势大小与内阻无关, ,故故D D正确。正确。课堂探究课堂探究要点突破要点突破【例例1 1】 由由六六节节干干电电池池( (每每节节的的电电动动势势为为1.5 1.5 V)V)串串联联组组成成的的电电池池组组, ,对对一一电电阻阻供供电电。电电路路中中的的电电流流为为2 2 A,A,在在10 10 s s内内电电源源做做功功为为180 180 J,J,则则电电池池组组的的电动势为多少电动势为多少? ?从计算结果中你能得到什么启示从计算结果中你能得到什么启示? ?要点一要点一答案答案: :9 V9 V串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和误区警示误区警示静电力与非静电力做功的区别静电力与非静电力做功的区别非静电力只在电源内部对电荷做功非静电力只在电源内部对电荷做功, ,将其他形式的能转化为电能将其他形式的能转化为电能, ,但静电但静电力在整个闭合电路上都要做功力在整个闭合电路上都要做功, ,将电能转化为其他形式的能将电能转化为其他形式的能, ,在整个电路在整个电路上上, ,非静电力做的功与静电力做的功相等。非静电力做的功与静电力做的功相等。针对训练针对训练1:1:关于电动势关于电动势, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.A.在电源内部把正电荷从正极移到负极在电源内部把正电荷从正极移到负极, ,非静电力做功非静电力做功, ,电势能增加电势能增加B.B.对于给定的电源对于给定的电源, ,移动正电荷非静电力做功越多移动正电荷非静电力做功越多, ,电动势就越大电动势就越大C.C.电电动动势势越越大大, ,说说明明非非静静电电力力在在电电源源内内部部把把正正电电荷荷从从负负极极向向正正极极移移动动时时, ,单单位位电荷量做功越多电荷量做功越多D.D.电电动动势势越越大大, ,说说明明非非静静电电力力在在电电源源内内部部把把正正电电荷荷从从负负极极移移到到正正极极时时, ,移移送送的的电荷量越多电荷量越多C C解析解析: :电源是将其他形式的能转化为电势能的装置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静电力做功把正电荷从负极移到正极, ,因此选项因此选项A A错误。电源的电动势是错误。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不能说非静电力做功越多, ,电电动势越大动势越大, ,也不能说电动势越大也不能说电动势越大, ,移送的电荷量越多移送的电荷量越多, ,所以选项所以选项C C正确正确, ,选选项项B,DB,D错误。错误。要点二要点二 对电动势的理解对电动势的理解【例例2 2】 铅铅蓄蓄电电池池的的电电动动势势为为2 2 V,V,一一节节干干电电池池的的电电动动势势为为1.5 1.5 V,V,将将铅铅蓄蓄电电池池和和干干电电池池分分别别接接入入电电路路, ,两两个个电电路路中中的的电电流流分分别别为为0.1 0.1 A A和和0.2 0.2 A.A.试试求求两两个个电电路路都都工工作作20 20 s s时时间间, ,电电源源所所消消耗耗的的化化学学能能分分别别为为多多少少? ?哪哪一一个个把把化化学学能能转化为电能的本领更大转化为电能的本领更大? ?答案答案: :4 J4 J6 J6 J铅蓄电池铅蓄电池规律方法规律方法电源和电路中都有能量的转化电源和电路中都有能量的转化, ,功是能量转化的量度功是能量转化的量度, ,静电力做功是消耗电能静电力做功是消耗电能, ,而非静电力做功是将其他形式的能转化为电能。而非静电力做功是将其他形式的能转化为电能。针对训练针对训练2 2: :某品牌的某品牌的MP3MP3使用的电源是一节使用的电源是一节7 7号干电池号干电池, ,当它正常工作时当它正常工作时, ,其其工作电流为工作电流为0.3 A0.3 A。某同学在一次使用该。某同学在一次使用该MP3MP3时时, ,若他用了若他用了10 s,10 s,则这段时间则这段时间内电池将多少化学能转化为电能内电池将多少化学能转化为电能? ?答案答案: :4.5 J4.5 J解析解析: :已知工作电流已知工作电流I=0.3 A,10 sI=0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量时间内通过导体横截面的电荷量q=q=It=0.310 C=3 CIt=0.310 C=3 C。7 7号干电池电动势为号干电池电动势为1.5 V,1.5 V,则根据能量守恒定律则根据能量守恒定律, ,电电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动电荷所做的功池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动电荷所做的功W=qE=31.5 J=4.5 JW=qE=31.5 J=4.5 J。教材教材P P4343图图2.22.2- -1 1中中, ,若非静电力使负电荷移动若非静电力使负电荷移动, ,则把负电荷从电源的哪极移则把负电荷从电源的哪极移到哪极到哪极? ?答案答案: :非静电力使负电荷在电源内部由正极移至负极。非静电力使负电荷在电源内部由正极移至负极。教材探究教材探究课堂达标课堂达标解析解析: :电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小, ,在数值上在数值上等于非静电力把等于非静电力把1 C1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功. .它在它在数值上等于数值上等于W W与与q q的比值的比值, ,但不能说但不能说E E与与W W成正比成正比, ,与与q q成反比成反比, ,其大小与其大小与W,qW,q无无关关. .C C2.2.一节干电池的电动势为一节干电池的电动势为1.5 V,1.5 V,这表示这表示( ( ) )A.A.电路中每通过电路中每通过1 C1 C的电荷量的电荷量, ,该电池能将该电池能将1.5 J1.5 J的化学能转化为电能的化学能转化为电能B.B.该电池接入电路工作时该电池接入电路工作时, ,电池两极间的电压恒为电池两极间的电压恒为1.5 V1.5 VC.C.该电池储存的电能一定比电动势为该电池储存的电能一定比电动势为1.2 V1.2 V的电池储存的电能多的电池储存的电能多D.D.将将1 C1 C的正电荷由该电池负极移送到正极的过程中的正电荷由该电池负极移送到正极的过程中, ,静电力做了静电力做了1.5 J1.5 J的功的功A A解析解析: :电动势的数值表示电源内将电动势的数值表示电源内将1 C1 C的正电荷由负极移到正极的正电荷由负极移到正极, ,化学能转化学能转化为电能的大小化为电能的大小, ,故故A A正确正确; ;电动势的大小为电路断开时的路端电压电动势的大小为电路断开时的路端电压, ,故故B B错错; ;电池储存的电能大小用电荷量表示电池储存的电能大小用电荷量表示, ,故故C C错错; ;电动势在数值上等于将电动势在数值上等于将1 C1 C的正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, ,故故D D错。错。3.3.有一铅蓄电池有一铅蓄电池, ,在其内部将在其内部将210210-5-5 C C的电子从正极移到负极需要的电子从正极移到负极需要310310-2-2 s s的时间的时间, ,此过程中非静电力做功为此过程中非静电力做功为410410-5-5 J, J,则该铅蓄电池的电动势是多则该铅蓄电池的电动势是多少少? ?给一小灯泡供电给一小灯泡供电, ,供电电流是供电电流是0.2 A,0.2 A,供电供电10 min,10 min,非静电力做功是多少非静电力做功是多少? ?答案答案: :2 V2 V240 J240 J