《电动势》 导学案

《电动势》导学案
一、学习目标
1、理解电动势的概念，知道电动势是表征电源特性的物理量。

2、理解电动势的定义式$E ＝＼frac{W}｛q}＄，并能进行相关的计算。

3、知道电源的内阻，了解电源内阻对电路的影响。

二、知识要点
（一）电源
在电路中，能够提供持续电流的装置叫做电源。

电源通过非静电力做功，将其他形式的能转化为电能。

（二）电动势
1、定义：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。

2、公式：＄E ＝＼frac{W}｛q}＄，其中$E$表示电动势，
＄W$表示非静电力做的功，＄q$表示电荷量。

3、单位：伏特（V）
4、物理意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。

（三）电源的内阻
电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻。

内阻会
消耗电能，降低电源的输出功率。

三、学习过程
（一）引入
我们在之前的学习中已经了解了电路中的电流、电压和电阻等概念，也知道了电源在电路中的重要作用。

那么，电源是如何能够持续提供
电能的呢？这就需要我们来深入研究一个新的物理量——电动势。

（二）电动势的概念
思考以下问题：
1、电源在电路中起到什么作用？
2、电源是如何将其他形式的能转化为电能的？
举例说明：干电池、蓄电池、发电机等都是常见的电源。

干电池通
过内部的化学反应，将化学能转化为电能；蓄电池也是通过化学反应
实现能量转化；发电机则是通过电磁感应将机械能转化为电能。

（三）电动势的定义式
1、公式推导
假设非静电力把电荷量为$q$的正电荷从电源的负极移到正极所做
的功为$W$，则电动势$E$可以表示为$E ＝＼frac{W}｛q}＄。

2、计算示例
假设一个电源，非静电力将 2 C 的正电荷从负极移到正极做功为 10 J，求该电源的电动势。

解：根据电动势的定义式$E ＝＼frac{W}｛q}＄，可得$E ＝＼frac{10}｛2} ＝ 5$ V。

（四）电动势的物理意义
1、电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。

电动势越大，表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越强。

2、对比不同电源的电动势
例如，一节干电池的电动势约为 15 V，而一个蓄电池的电动势约为2 V。

这说明蓄电池将化学能转化为电能的本领比干电池强。

（五）电源的内阻
1、内阻的产生
电源内部的导体存在电阻，这就是电源的内阻。

内阻会阻碍电流的流动，从而使电源在向外供电时，输出的电能减少。

2、内阻的影响
内阻越大，电源在工作时发热越多，电能的损耗越大，电源的效率越低。

（六）实际应用中的电动势和内阻
1、手机电池
手机电池随着使用时间的增加，内阻会逐渐增大，导致电池的续航
能力下降。

2、电动汽车的电池组
电动汽车的电池组需要具备高电动势和小内阻，以保证车辆的长续
航和高性能。

四、巩固练习
1、一个电源的电动势为 3 V，内阻为1 Ω，当外接电阻为2 Ω 时，
求电路中的电流和电源的输出功率。

2、比较两个电源，电动势分别为4 V 和6 V，在相同的外电路中，哪个电源提供的电能更多？
五、总结与拓展
通过本节课的学习，我们理解了电动势的概念、定义式和物理意义，知道了电源的内阻以及它们对电路的影响。

在实际生活中，我们要根
据不同的需求选择合适的电源，同时要注意电源的使用和维护，以延
长其使用寿命。

思考：如何提高电源的效率？在未来的科技发展中，电源技术可能
会有哪些突破？
六、课后作业
1、完成课本上关于电动势的相关习题。

2、查阅资料，了解新型电源的发展动态，并写一篇简短的报告。