课件11：2.2电动势

思考探究
电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都
是电源,目前南京大学材料系的“概念电池”已正式进入南京高科技
转化市场,它只需要接受阳光,便可以像植物的光合作用一样捕捉其
中的能量,进而产生电能。那么,电池都是怎样工作的呢?
1.在内、外电路中,正电荷的移动方向各是怎样的?“搬运”电荷
的作用力各是什么力?
想一想 1
电源的电动势会因为外接电路的改变而改变吗?
答案:不会。
3.电源的内阻
电源内部的导体所具有的电阻叫作电源的内阻。
想一想 2
电源工作时,当 1 C 正电荷在电源内从负极移送到正极,电源消
耗(释放)能量的多少取决于什么?
答案:取决于电源电动势的大小,电动势大则电源消耗的能量就
多,反之则少。
课堂互动探究


电动势 E= :W 为非静电力将正电荷从负极经内电路移到正极
所做的功,数值上等于该过程中消耗电源的化学能(或其他形式的
能);E 为电源电动势,在数值上等于电源移动单位正电荷消耗的化学
能(或其他形式的能),其大小反映了电源把其他形式的能转化为电
能的本领。
电势差

U= :W
为电荷在电场中从一点移到另一点过程中静电
当电源接入电路时,电动势将发生变化
B.在闭合电路中,并联在电源两端电压表的读数是电源的电动
势
C.电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大
小的物理量
D.在闭合电路中,电源电动势在数值上等于外电压之和
解析:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,即
使当电源接入电路时,电动势也不变,因为电动势是描述电源将其他


C.电动势公式 E= 中的 W 与电压 U= 中的 W 是一样的,都是
静电力做的功
D.电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别
解析:只有电路开路时,电动势才等于电源两极间的电压,公式




E= 与 U= 中的 W 的意义不同,前者表示非静电力做的功,后者表
示静电力做的功;电动势和电压的意义不同,电动势反映电源把其他
简答:此“苹果花”为硅太阳能电池,它设有
阳光 IC 接收口,采光度强,利用弱光型太阳能
电池的供电原理,只要一点点光,花儿就能开
放。以太阳能为动力的设计让它实用、可爱
之外,更显环保,且没有动力不足的后顾之忧。
预习导引
1.电源
电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
2.电动势
(1)定义:在电源内部从负极到正极移送正电荷非静电力所做的功 W
2.电动势
目标导航
1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
学习
目标
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,
静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。
4.了解电源内阻。
重点:1.电动势的概念,电动势的定义式的应用。
重点 2.电动势物理意义的理解。
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
解析:在电源内部是非静电力驱使电子从正极流向负极做正功,
静电力做负功,选项 A 错误,选项 B 正确;从能量守恒的角度看,电源
内部是把其他形式的能转化为电能,选项 C 错误,选项 D 正确。
答案:BD
二、
电动势与电压
电动势与电压的区别和联系
能量转化

C 错误;电动势是反映电源内部将其他形式的能转化为电能的本领
大小的物理量,电动势在数值上等于移送单位正电荷所做的功,不能
说电动势越大,非静电力做的功越多,也不能说电动势越大,被移送的
电荷量越多,选项 B、D 正确。
答案:BD
规律总结
迁移应用
3.关于电源电动势,以下说法中正确的是(
)
A.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,所以
形式的能转化为电能的本领,而电压反映把电能转化成其他形式的
能的本领。综上所述,选项 D 正确。
答案:D
迁移应用
关于电源电动势,以下说法中正确的是(
)
A.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,所以
当电源接入电路时,电动势将发生变化
B.在闭合电路中,并联在电源两端电压表的读数是电源的电动
势
C.电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大
形式的能转化为电能本领大小的物理量,当电动势越大,电源将单位
正电荷从负极移到正极提供的电能越多,故 C 正确;电动势由电源本
身决定,电源电动势在数值上等于内外电压之和,故 D 错误。
答案:C
T
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一、 对电动势概念的理解
1.电源内部电流的方向即为电动势的方向:由电源负极指向正
极。

2.公式 E= 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。
的区别,所以 A 项错,C 项对;当电源开路时,两极间的电压在数值上
等于电源的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)
随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时,R 外
=0,这时路端电压为零,所以 B、D 两项错。
答案:C
触类旁通




易错考点:电动势 E= 与电势差 U= 的比较
答案:C
4.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
解析:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小
的物理量,而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质
形式的能转化为电能的本领,故 A 错误;电源的电动势等于电源没有
接入电路中时两极的电压,故 B 错误;电源电动势是表示电源将其他
形式的能转化为电能本领大小的物理量,当电动势越大,电源将单位
正电荷从负极移到正极提供的电能越多,故 C 正确;电动势由电源本
身决定,电源电动势在数值上等于内外电压之和,故 D 错误。
与被移送的电荷量 q 的比值叫作电源的电动势。


(正电荷在电源
内部从负极移送到正极所做的功。
(3)单位:在国际单位制中为伏特,简称伏,符号为 V。
(4)标量:电动势只有大小,没有方向。但电源有正、负极。
(5)物理意义:描述电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量。
小的物理量
D.在闭合电路中,电源电动势在数值上等于外电压之和
解析:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,即
使当电源接入电路时,电动势也不变,因为电动势是描述电源将其他
形式的能转化为电能的本领,故 A 错误;电源的电动势等于电源没有
接入电路中时两极的电压,故 B 错误;电源电动势是表示电源将其他
的方向
电动势 E
电压 U
电动势是指非静电力做
电压表示静电力移送 1 C
功将其他形式的能转化
电荷量时电势能转化为其
为电势能的本领
他形式能的多少

定义式
E= ,W 为非静电力做的
功

U= ,W 为静电力做的功
单位
伏特(V)
伏特(V)
联系
电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
典题例解
【例 2】 (多选)下列有关电压与电动势的说法中正确的是
答案:在电源内部,正电荷由负极流向正极,“搬运”电荷的作用力
是非静电力;在外电路,正电荷由电源正极流向负极,“搬运”电荷的作
用力是静电力。
2.(1)试探究电源是如何把其他形式的能转化为电能的?(2)干电
池和手摇发电机都可以当作电源,那么不同的电源中的非静电力相
同吗?所起的作用相同吗?
答案:(1)在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极。
物理量
思路分析:解答本题要明确以下两点:




(1)弄清电动势公式 E= 与电压公式 U= 中 W 的物理意义及其
区别。
(2)理解电动势公式中各物理量的含义。


解析:电压与电动势是两个不同的概念,电动势公式 E= 中的 W

表示非静电力做的功,而电压 U= 中的 W 表示静电力做的功,选项 A、
的能转化为电能本领的物理量,它在数值上等于电路中通过 1 C 电
荷量时所提供的能量;电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源
的大小无关,跟外电路也无关;电动势虽然有方向,但电动势是标量。
答案:AB
2.(多选)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
根据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极,
自由电子必须克服静电力做功,也就是要有“非静电力”作用于电子。
这个“非静电力”是由电源提供的,也就是说,电源通过非静电力做功,
使电荷的电势能增加。
(2)干电池中的非静电力是化学作用。手摇发电机中的非静电力
是电磁作用。非静电力虽然不同,但作用相同,都是把其他形式的能
难点 难点:1.电动势的基本含义。
2.非静电力做功与能量转化关系的理解。
激趣诱思
一个原先蒙着黑布的“苹果花”,掀开它的 “盖头”,叶片和花朵静
静不动。然后用较强的电筒光照射到“苹果花”上,叶片、花朵又欢快
地摆动起来。再熄灭电筒,叶子仍然摆动,但渐渐减缓,最终停止。那
么,这种“苹果花”的奥秘究竟在哪里呢?
力做的功,数值上等于电荷电势能的变化量;电势差 U 在数值上等于
在电场中移动单位电荷电势能的变化量,反映把电势能转化为其他
形式的能的本领。电动势表征电源的性质,电势差表征电场的性质。
案例探究
有关电压与电动势的说法中正确的是(
)
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物
理量的不同叫法
B.电动势就是电源两极间的电压
(
)
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物
理量的不同叫法
B.电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极
向正极移送过程中做的功越多


C.电动势公式 E= 中的 W 与电压公式 U= 中的 W 是一样的,
都是静电力做的功
D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的
势能增加
解析:在电源内部和外部都存在着由正极指向负极的电场。
在电
源外部,正电荷受静电力作用,能不断地定向移动形成电流,此过程静
电力做正功使电荷的电势能减少;在电源内部,正电荷受静电力方向
与移动方向相反,静电力不能使正电荷定向移动,而非静电力使正电
荷由负极移动到正极,克服静电力做功,使电荷的电势能增加,故选项
D 正确。
答案:D
总结提升
迁移应用
1.(多选)关于电源的电动势,下面说法正确的是(
)
A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理
量
B.电动势在数值上等于电路中通过 1 C 电荷量时电源提供的能
量
C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关
D.电动势有方向,因此电动势是矢量
解析:由电动势的物理意义可知,电动势是表征电源把其他形式
转化为电能。
典题例解
【例 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,所以能不断地
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,正电荷能从负极到达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