专题2.2 电动势-学易试题君之同步课堂帮帮帮2019-2020学年高二物理人教版（选修3-1）

第二章 恒定电流 第2节 电动势 一、电源的作用 在金属导体中，能够自由移动的电荷是 ，由于它们带负电荷，电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向 的方向移动。 在外电路，正电荷由 流向 ，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 的正电荷经过电源 不断地搬运到 。 电源是通过非静电力做功把 能转化为 的装置。 二、电动势 1．物理意义：在不同的电源中， 的本领不同，物理学中用 来表明电源的这种特性。 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为电能的数值就越多。 2．定义：电动势在数值上等于非静电力把 的正电荷在 从负极送到正极所做的功。也就是非静电力的功与电荷量的 。 3．表达式：如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E= 。 4．单位：W 、q 、E的单位与 、 的单位相同，是 。 5．标量：电动势只有大小，没有方向。但是电源有 、 极。 6．决定因素：电动势由电源中 决定，跟 无关，也跟 无关。 三、电源（池）的几个重要参数 1．电动势：电动势由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。 2．内阻（r）：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，电源内部的电阻叫做电源的内阻。 3．容量：电池放电时能输出的总电荷量。 其单位是：A·h，mA·h。 注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。 写出下列常见电池的电动势 干电池 、锌汞电池 、锂电池 、铅蓄电池 。 自由电子 相反 电源正极 负极 负极 内部 正极 其他形式的 电能 非静电力做功 电动势 1 C 电源内部 比值 W/q 焦耳（J） 库伦（C） 电势 电势差 伏特（V） 正 负 非静电力的特性 电源的体积 外电路 1.5 V 1.2 V 3 V或3.6 V 2 V 一、电动势的一些相关结论 1．电动势由电源中非静电力的性质（电源本身）决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关； 2．电动势在数值上等于非静电力把1 C电荷量的正电荷在电源内从负极移动到正极所做的功； 3．电动势等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 【例题1】关于电压和电动势，下列说法正确的是 A．电压和电动势的单位都是伏特，所以电动势和电压是同一物理量的不同说法 B．电动势就是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 C．电动势E越大，表明电源储存的电能越多 D．电动势公式E＝中的W是一样的，都是电场力做的功中的W与电压U＝ 参考答案：B 试题解析：电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故A错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，故B正确；电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱，电动势越大，本领越大，不表示电源储存的电能越多，故C错误；电动势公式E＝中的W是静电力做功，故D错误．中的W是非静电力做功，电压U＝ 归纳总结： 是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的。电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同。例如：蓄电池的电动势为2 V，表明在蓄电池内移送1 C的电荷量时，可以将2 J的化学能转化为电能。 二、电动势与电压的区别 电动势 电压 描述对象 对电源而言 对某一段电路而言 定义式 功的意义 表示正电荷从负极移到正极时非静电力所做的功 表示电荷在静电力作用下从一点移动到另一点静电力所做的功 表征的性质 表征电源的性质，反映电源把其他形式的能转化为电能的本领 表征电场的性质，反映把电能转化为其他形式的能的本领 描述的物理意义 描述移送单位电荷时非静电力做功的多少，即移送1 C的电荷时其他形式的能转化为电能的多少 描述在这段电路中移送单位电荷时静电力做功的多少，即移送1 C的正电荷时电能转化为其他形式的能的多少 【例题2】将电动势为3.0 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？ 参考答案：（1）18 J （2）14.4 J （3）3.6 J 试题解析：（1）W=Eq=18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能