§2.2电动势

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黄山中学高二物理资料——2.2电动势

电动势[学习目标定位] 1.知道电源是将其他形式能转化为电势能的装置.2.了解电路中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．一、电源[问题设计]如图1所示，在外电路，电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势．根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用．图1(1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？(2)电源中的能量是如何转化的？二、电动势[问题设计]日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图2所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．图2如果把1 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？哪个电池做功本领大？[延伸思考] 1号、2号、5号干电池体积依次减少，其电动势如何？三电池的内阻及电池容量典例分析：例1．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（）A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B ．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同C ．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大D ．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同15h at 50mA （例2）上述进口电池的电动势是______V .上述国产电池最多可放出______mAh 的电荷量；若该电池平均工作电流为0.03 A ，则最多可使用1、关于电压和电动势，下列说法正确的是( )A ．电动势就是电源两极间的电压B ．电压和电动势单位都是伏特，所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法C ．电压U ＝W /q 和电动势E ＝W /q 中的W 是一样的，都是静电力所做的功D ．电压和电动势有本质的区别，反映的能量转化方向不同2、电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h ”的字样，则表示( )A ．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 AB ．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 AC ．电池以1.5 A 的电流工作，可用10 hD ．电池以15 A 的电流工作，可用15 h3、铅蓄电池的电动势为2V ，这表示（）A 、电路中每通过1C 电荷量，电源把2J 的化学能转变为电能B 、蓄电池两极间的电压为2VC 、蓄电池在1S 内将的2J 化学能转变为电能D 、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V ）的大4、如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U ，则（）A 、通过两棒的电流强度不相等B 、两棒的自由电子定向移动的平均速率相等C 、两棒内的电场强度不同，细棒内场强E 1大于粗棒内场强E 2D 、通过两棒的电荷量相等5、对于不同型号的干电池，下列说法正确的是（）A 、1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B 、1号干电池的容量大于5号干电池的容量C 、1号干电池的内阻大于5号干电池的内阻D 、把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I 相同，它们做功的快慢相同6、以下有关电动势的说法正确的是（）A 、电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电量成反比B 、电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压C 、非静电力做的功越多，电动势就越大D 、E=qw 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的 7、铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能，是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用。

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

高中物理人教版选修3-1课件：2.2 电动势

3．电动势的大小：在电源的内部从负极到正极移送单位正电荷非静电力做功的数值．一定要注意必须是“单位正电荷”，而不是“任意电荷”．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
二、电动势与电路中能量转化的有关计算
电动势
区别电动势与电势差，理解电路中能量的转化：
1．电动势和电势差虽然单位相同——都是伏特(V)；
定义式U＝ W
别．
q
、 EW＝
q
类似，但二者有本质的区
电势差反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；
而电动势反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电能．能的转化方向不同． 2．电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
预习导学
电动势
一、电源
1. 其他形式的能电势能 2. 正极负极非静电力增加静电力正极负极
3 . 化学化学能电磁机械能
二、电源的参数——电动势、内阻
1.（1）本领电动势
（2）非静电力 1C 电荷q
（3）非静电力无关无关（4）相同伏特
2 . （1）内阻
想一想：如图所示是不同型号的干电池，其电动势都是1.5 V，这说明什么问题？用久了的干电池，它的内阻会变吗？
目标定位
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课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小，与非静电

2.2电动势

【核心归纳】 1.非静电力:如图甲所示,在外电路中正电荷在电场力作用下从正极流向负极,但在电源内部正电荷要从负极流向正极必须要克服电场力做功。因此在电源内部必须有一个“非静电力”对电荷做正功,将正电荷从电源的负极搬到正极。
2.非静电力作用:在外电路中,电场力做功将电势能转化为其他形式的能;在电源内部,非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能,如图乙所示。 3.电源:电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能的装置。例如:在电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能;在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能。
【解析】选D。4.35 V为充电电压,不是该电池的电动
势,故A项错误;11.4 Wh为电池的充电电能,不是该电池
的电量,故B项错误;mAh为电量的单位,所以3000 mAh表
示该电池能提供的电量,故C项错误;该电池充满电后以 100 mA的电流工作时,可连续工作t= 3 000 mAh =30 h,
二对电动势的理解【典例】(多选)(2019·济南高二检测)关于电动势的概念,下列说法中正确的是 ( ) A.电动势就是路端电压 B.电动势在数值上等于外电路断路时的路端电压
C.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 D.电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功
【解析】选B。电源能把内部的电子从正极搬运到负极, 从而保持两极间的稳定的电势差,故A项错误,B项正确; 只有有电源和闭合回路才能形成电流,故C项错误;电源是提供电能的装置,不再需要外界提供能量,故D项错误。
2.(多选)硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施;其原理如图所示,a、b是硅光电池的两个电极,P、N是两块硅半导体, P、N可在E区形成匀强电场,P的上表面镀有一层膜,当光照射时,P内产生

2.2 电动势

实质在电池中，非静电力是化学作用，使化学能转化成电势能，在发电机中，非静电力是电磁作用，使机械能转化成电势能。能量转化图

外电路（电源外部）：静电力做功能其他形式能内电路（电源内部）：非静电力做功
(1)静电力做功与非静电力做功不同，静电力做功是将电能转化为其他形式的能，而非静电力做功是在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能． (2)从力的角度来看，非静电力将正电荷由负极搬运到正极，使正、负极之间保持稳定的电势差． (3)从能量转化的观点来看，电源通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能．

【方法总结】 (1)电动势描述电源将其他形式的能转化为电能的本领，电动势越大，电源把其他形式的能转化为电势能的本领越强． W (2)电动势的表达式为E＝ q ，电动势是用比值法定义的物理量，只由电源本身的性质决定，与移送的电荷量 q、所做的功W及外电路等均无关．
例2 一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池( ) A．一定有1.5 J的化学能转变成电能 B．在工作状态下两极间的电压恒定为 1.5 V C．比电动势为1.2 V的电池存储的电能多 D．将1 C电量由负极输送到正极过程中，非静电力做了1.5 J的功

2．电动势和电压的区别与联系
电压U 电动势E 电场力做功，电能转非静电力做功，其他化为其他形式的能的形式的能转化为电能本领，表征电场的性的本领，表征电源的质性质 W W U＝ q ，W为电场力 E＝ q ，W为非静电做的功力做的功伏特(V) 伏特(V) 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值

2．某同学从电子市场购买一款手
机电池板如图所示，他根据电池板上的标识，所做判断正确的是( ) A．该电池的电动势为4.2 V B．该电池的电动势为3.7 V C．该电池一次可以提供的最大电能为8.4×103 J D．该电池一次可以提供的最大电能为2.664×104 J

2.2_电动势(xg)

3、容量：电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（A〃h）或毫安小时（mA 〃h）做单位。
对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。
2、内阻r：电池内部的电阻。大小由电源内部结构决定。
手机待机时间长短和哪个参数有关?
干电池
微型电池
蓄电池
1.5V
250V
200V
1.5V
3V
6V
标称电压3.6V 容量： 950mA.h
2.公式：
E
W非静
q
W电 U 电势差： q
3.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。电动势是1.5V的物理意义是什么？
4、单位：伏特（ V） 1V=1J/C
5、特点：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。
课堂训练
2、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（
A、电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能 B、蓄电池两极间的电压为2V C、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）强
AD
）
B.闭合电路电池两端的电压为外路电压U外=EU内，断路时电池两端的电压大小等电动势。 W非=qE=IEt
D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
能力训练题8
5. 关于电源，以下说法正确的是（ D ）
A．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大
B．1号相同
C．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大 D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关

2.2电动势

+ +
正极
负极
电源
3,在电源内部电场是怎样的?电源内部的在电源内部电场是怎样的? 电流方向如何? 电流方向如何? 电源把正电荷从电源的负极搬到正极, 4,电源把正电荷从电源的负极搬到正极, 电场力做正功还是负功? 电场力做正功还是负功? 什么力来克服电场力做功? 5,什么力来克服电场力做功?从能量的角度看,电源的作用是什么? 度看,电源的作用是什么?
有一条横截面积S=1mm 的铜导线, 例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩 =1A,已知铜的密度ρ=8.9 已知铜的密度尔质量M=6.4 kg/mol,阿伏加德罗常数尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数电子的电量e= e=NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C, 求铜导线中自由电子定向移动的速率. 求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. 导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
二,电动势
3,单位:伏特 V 1V=1J/C 单位: 4,特点:电动势由电源中非静电力的特性特点: 决定,跟电源的体积,形状无关, 决定,跟电源的体积,形状无关,与是否联入电路及外电路的情况无关. 联入电路及外电路的情况无关. 5,标量 6,内阻:电源内部也是由导体组成的, 内阻:电源内部也是由导体组成的, 也有电阻r 叫做电源的内阻, 也有电阻r,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数
一,电源的作用
从能量的角度看电源也是通过非静电力做功也是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置. 电能的装置.
二,电动势
1.定义: 1.定义:非静电力把正电荷从负极移送到定义比值. 正极所做的功跟被移送的电荷量的比值正极所做的功跟被移送的电荷量的比值. 2.公式: 2.公式: E = W 公式

2.2电动势

电动势精讲年级：高中科目：物理类型：同步制作人：黄海辉知识点：电动势一、对电动势的理解1.电动势的物理意义：反映电源把其他形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小，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成电能的数值就越多.2.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.常用干电池的电动势为1.5 V ，意味着将1 C 正电荷在电池内从负极移送到正极的过程中，有1.5 J 的化学能转化成了电能.3.电动势是标量，但为研究问题的方便，常认为其有方向，规定其方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极.二、公式E ＝W q的理解和应用 1.公式E ＝W q是电动势的定义式，是比值法定义的物理量，E 的大小与W 、q 无关. 2.由公式E ＝W q变形可知W ＝qE ，因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量，就可以计算非静电力做功的大小，即把其他形式的能转化为电能的多少.例1 (多选)关于电动势E 的说法中正确的是( )A.电动势E 的大小，与非静电力所做的功W 的大小成正比，与移送电荷量q 的大小成反比B.电动势E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C.电动势E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D.电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多答案 BC解析电动势是一个用比值定义的物理量，与这两个相比的项没有关系，而是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量.电动势大，移送的电荷量不一定多.故选B 、C.例2 一节干电池的电动势为1.5 V ，这表示( )A.电池中每通过1 C 的电荷量，该电池能将1.5 J 的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V 的电池存储的电能多D.将1 C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J 的功答案 A解析电动势大小表示电池中每通过1 C 的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A 正确，C 错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B 错误；电动势为1.5 V ，表示电池内部非静电力将1 C 的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D 错误.例3 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电.电路中的电流为2 A ，在10 s 内电源做功为180 J ，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？答案 9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析由E ＝W q及q ＝It 得 E ＝W It ＝1802×10V ＝9 V ＝1.5×6 V 故可得出：串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.例4 将电动势为3 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.答案 (1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J解析由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C 电荷，有3 J 其他形式的能转化为电能.也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.(1)W ＝Eq ＝3×6 J ＝18 J ，电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能.(2)W 1＝U 1q ＝2.4×6 J ＝14.4 J ，外电路中共有14.4 J 的电能转化为其他形式的能.(3)W 2＝W －W 1＝3.6 J ，内电路中有3.6 J 电能转化为其他形式的能.电动势E ＝W q 和电压U ＝W q的区别电动势E ＝W q 是电动势的计算式，其中W 为非静电力做的功；电压U ＝W q为电压的计算式，其中W 为静电力做的功.两者的单位虽然相同，但表示的意义不同；电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质；电压就是电势差，即电路(电场)中两点电势的差值，反映电场能的性质.知识点拓展：(1)如图1，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，A 、B 之间的高度差很快消失.在这种情况下，水管中只有一个短暂水流.怎样才能保持A 、B 之间的高度差，在A 、B 之间形成持续的水流呢？(2)如图2所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流.电源是通过什么力做功实现这个功能的？图1 图2(3)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动，分析它们的能量转化情况.答案 (1)需要加一个抽水机，把水池B 中的水抽到水池A 中.(2)通过非静电力做功.(3)①当水由A 池流向B 池时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能；在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能；②当抽水机将B 中的水抽到A 的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能；在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能.精练年级：高中科目：物理类型：同步知识点：难度：中等总题量：10题预估总时间：30min一、选择题(1题为单选题，2～6题为多选题)1.下列说法中正确的是()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势能增加答案 D2.关于电动势，下列说法中正确的是()A.在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加B.对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C.电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时，单位电荷量做功越多D.电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时，移送的电荷量越多答案AC解析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静电力做功来完成的，所以，非静电力做功，电势能就增加，因此选项A正确.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，电动势越大，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，所以选项C正确，选项B、D错误.3.电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处，我们可以将电势能类比于重力势能，如图1所示，下列说法正确的是()图1A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比B.可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做功类比C.可以将电流通过灯泡时电流做功与重力对球做功类比D.可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比答案BC解析将电势能类比重力势能，电流通过灯泡做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少.非静电力做功，电势能增加，可类比人抛球对球做功，球重力势能增加，故B、C 正确.4.下列说法中正确的是()A.同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内非静电力的功率C.1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大D.当通过同样的电荷量时，电动势为2 V的蓄电池比电动势为1.5 V的干电池提供的电能多答案AD解析同种型号的旧电池比新电池的电动势略小，内阻略大.但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故选项A正确，选项C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，非静电力功率的表达式为EI，故选项B错误，选项D正确.5.太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示()A.电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B.无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小答案 AD解析电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1 s 内转变的电能.电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大.故A 、D 对，C 错；电源在不接入电路时，两极间的电压大小等于电动势大小，故B 错.6.如图2为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )图2A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 V ，内阻为0C.该电池在工作时的电流为500 mAD.若电池以10 mA 的电流工作，可用50小时答案 AD解析电池上的3.6 V 表示电动势，但该电池的内阻不为零，故B 错；该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA ，故C 错；500 mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h ＝t ×10 mA ，得t ＝50 h ，所以A 、D 选项正确.二、非选择题7.有一铅蓄电池，当移动1 C 电荷时非静电力做功是2 J ，该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A ，供电10 min ，非静电力做功是多少？答案 2 V 240 J解析由电动势公式E ＝W q ＝21 V ＝2 V ，所以电动势为2 V.由E ＝W q变形得到W ＝qE ，q ＝It ，所以W ＝ItE ＝0.2×10×60×2 J ＝240 J ，所以供电10 min ，非静电力做功为240 J.8.近年来，国产手机在手机市场上占有的份额越来越大.如图3所示是某公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明.图3(1)该电池的电动势是多少？(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少？(3)每次完全放电过程中，该电池将多少其他形式的能转化为电能？答案 (1)3.7 V (2)14.58 mA (3)9 324 J解析 (1)由题图可以读得该电池的电动势为3.7 V .(2)由题图知该电池的容量为700 mA· h ，所以I ＝q t ＝700 mA·h 48 h≈14.58 mA. (3)转化的电能为ΔE 电＝W ＝E ·q＝3.7×700×10－3×3 600 J ＝9 324 J. 9.国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的，当正常行驶时，电路中的电流为5 A ，在10 min 内电源做功1.8×105 J ，则这组蓄电池的总电动势是多少？每组的电动势为多少？答案 60 V 2 V解析电源移送电荷量为：q ＝It ＝5×10×60 C ＝3 000 C ，这组蓄电池的总电动势为：E ＝W q ＝1.8×1053 000V ＝60 V 每组的电动势为：E 1＝E n ＝6030V ＝2 V . 10.铅蓄电池的电动势为2 V ，一节干电池的电动势为1.5 V ，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A 和0.2 A.试求：两个电路都工作20 s ，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大？答案 4 J 6 J 铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大解析对于铅蓄电池的电路，20 s 内通过的电荷量为q 1＝I 1t ＝2 C ，对于干电池的电路，20 s 内通过的电荷量为q 2＝I 2t ＝4 C.由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4 J，W2＝q2E2＝6 J.电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大.：。

2.2电动势

类似地，电荷在电场中具有电势能。电势在电场由一个位臵移动到另一个位臵，如果电场力做正功，则电势能减小，电势能转化为其他形式的能；如果电场力做负功，则电势能增加，其他形式的能转化为电势能。电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，电场力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化。
3.根据做功判断：无论正负电荷，电场力做正功，电荷从电势能大的地方移向电势能小的地方，电场力做负功时恰好相反。 4.根据公式判断：电荷在电场中某点P的电势能 EP qp ，将q, 的大小，正负代入公式，EP的正值越大，电势能越大，负值绝对值越大，电势能越小。 5.根据能量守恒定律判断：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加。
电势在电场由一个位臵移动到另一个位臵，如果电场力做正功，则电势能减小，电势能转化为其他形式的能；如果电场力做负功，则电势能增加，其他形式的能转化为电势能。电场力做功的四种计算方法 1.定义式计算法：
WAB FSAB cosθ qEdAB
2.电势变化计算法：
WAB qU AB q(A B )
2.电场力做功
电场力与重力做功的特点极为相似，所以通过与重力场的类比，电场问题就迎刃而解了。物体在重力场中具有重力势能。物体在重力场中由一个位臵移动到另一个位臵，如果重力做正功，则重力势能减小，重力势能转化为其他形式的能；如果重力做负功，则重力势能增加，其他形式的能转化为重力势能。重力做功的过程是重力势能和其他形式的能相互转化的过程，重力做了多少功，就有多少重力势能和其他形式的能发生相互转化。
B B B
正电荷在A点所具有的电势能比B点大，则 A >

2.2 电动势

W E= q
W：非静电力做的功 q ：电荷量
一、电动势

与电势差的区别：
W 电动势E q
W:非静电力的功；q:电源内部移动的电荷量
W 电势差U q
W:静电力做的功；q:由于静电力作用移动的电荷
二、电源的重要参数

1、电源的电动势 2、电源的内阻:电源内部导体的电阻. 3、电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量单位：安· 时(A· 毫安· h) 时(mA· h)
非静电力是化学作用非静电力是电磁作用电源内部的能量是怎样转化的？电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化为电势能
一、电动势
定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷
在电源内从负极移送到正极所做的功.
单位：
伏特（V） 1V=1J/C 物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关, 跟电源外部电路无关.
二、电源的重要参数

1、电源的电动势 2、电源的内阻:电源内部导体的电阻. 3、电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量单位：安· 时(A· 毫安· h) 时(mA· h) 4、电源的分类：
交流稳压电源：水电、热电、核电等化学电源：干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂
离子电池等
2.2 电动势
2.2 电动势

电动势

静电力的功非静电力的功能量转换
电源内部是什么力把电子从A搬运到B呢? + + + A + + + + + _ _ _ B _ _ _ _
_

专题2.2 电动势

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。

学-科网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。

2.2电动势课件(人教版选修3-1)

品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，其工作电流为0.3 A.某同学在一次使用该MP3时，
若他用了10 s，则这段时间内电池将多少化学能转化为
电能？【解析】已知工作电流I=0.3 A，10 s时间内通过导体横截面的电荷量q=It=0.3×10 C=3 C. 7号干电池电动势为1.5 V，则根据能量守恒定律，电池
电路的情况无关，A错误；电源电动势是由电源中非静电力的特性决定，与体积大小无关，干电池的电动势都是相同的，B正确；电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源移送单位电量的电荷时把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大，C中没有强调“移送单位电量的电荷”故C错误；
电压和电势差是同一物理量，电压等于电场力做功与
8.(15分)铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势
为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路
中的电流分别为0.1 A和0.2 A.试求两个电路都工作20 s 时间，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本领更大？
【解析】对于铅蓄电池电路，20 s时间内通过的电荷量 q1=I1t=2 C; 对于干电池的电路，20 s时间内通过的电荷量 q2=I2t=4 C；
2.(2010·烟台高二检测)一定值电阻，在10 s内通过2 C 的电荷量时，消耗的电能是16 J，问：
(1)电阻两端的电势差为多少？
(2)若该电路电源的电动势为12 V，内阻不计，则在这段
时间内，电源提供的电能为多少？
【解析】(1)电阻两端的电势差为：
U= W 16 = V=8 V q 2
(2)电源提供的电能为： E=Eq=12×2 J=24 J
A.该电池的容量为500 mA·h B.该电池的电动势为3.6 V，内阻为0 C.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA D.若电池以10 mA的电流工作，可用50小时

2.2 电动势

2.2 电动势1. 什么是电动势？电动势（Electromotive Force，简称EMF）是一个重要的物理概念，用来描述电源、电池或其他电动装置的驱动电流的能力。

它表示了单位正电荷从一个点到另一个点所获得的能量。

2. 电动势的定义电动势可以通过以下公式来定义：EMF = ΔV / Δt其中，EMF是电动势，ΔV是两个电极之间的电压差，Δt是通过电路的时间。

3. 电动势的单位电动势的单位是伏特（Volt，简称V），它表示每秒通过电路的电量。

4. 电动势的产生电动势可以通过多种方式产生，下面介绍几种常见的电动势产生方式。

4.1 化学反应产生电动势最常见的电动势产生方式是化学反应。

在化学反应中，通过电化学反应可以将化学能直接转化为电能。

这种方式常用于电池中，例如干电池和锂电池。

4.2 电磁感应产生电动势根据法拉第电磁感应定律，当一个导体被磁场穿过或磁通量发生变化时，会在导体两端产生电动势。

这种方式常用于发电机和变压器等电动设备中。

4.3 热电效应产生电动势根据塞贝克效应和潘蒂耶效应，当两个连接在一起的不同金属导体的接点处温度差异产生时，会在导体中产生电动势。

这种方式常用于热电偶和热电电池中。

5. 电动势和电压的区别电动势经常与电压混淆，它们在物理上有一些区别。

电动势是产生或驱动电流所需的能量，是一个能源的指标。

而电压则是两个点之间的电势差，是电场的产物。

电动势可以通过电压和电荷的乘积来计算。

虽然电动势和电压在很多情况下是等价的，但在一些特殊情况下，它们是不同的。

例如，在一个闭合电路中，电动势可以维持电流的流动，而电压只是电势差的测量。

6. 总结电动势是描述电源、电池或其他电动装置的驱动电流能力的物理概念。

它表示单位正电荷从一个点到另一个点所获得的能量。

电动势可以通过化学反应、电磁感应和热电效应等方式产生。

电动势的单位是伏特，它可以通过电压和电荷的乘积来计算。

虽然电动势和电压在很多情况下是等价的，但在特定情况下，它们是不同的。

2.2 电动势

【答案】 D
-9-
巧练——精选习题，落实强化 1．(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 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 )
【答案】 BD
2．(多选)关于电源，下列说法中正确的是( A．电源可将其他形式的能转化为电能 B．在电源内部，其他形式的能转化为电能 C ．在电源内部，电源依靠库仑力搬运电荷 D．电源就是产生电荷的装置 )2Fra bibliotek电动势
-2-
一非静电力
1.在外电路（电源外部），正电荷在静电力作用下由电源的正极流向负极。静电力做正功，电势能转化为其他形式的能。抽水机
+ +
A
+
+
B
水池
+ + + + +
3.电源是通过非静电力负极做功把其他形式的能转化正极电源为电势能的装置
2.在内电路（电源内部），正电荷在非静电力作用下由电源的负极流向正极。其他形式的能转化为电势能。
＝2 C ；对于干电池所在电路， 20 s 时间内通过的电荷量 q2＝ I 2t＝4 C. 由电动势定义式 E ＝
q1E 1＝ 4 J ， W 2＝ q2E 2＝6 J . 因为 E 1>E 2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大．电动势表征电源的转化本领．
-11-
巧练——精选习题，落实强化 3．下列有关电动势的说法正确的是( ) 【答案】 D A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压 C ．非静电力做功越多，电动势就越大 D．E ＝W /q 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定

2.2 电动势

达标检测
W C、电动势 E 可表示为 E= q 可知，电源内非静电力做功越多，电动势越大
D、电动势较大，表示电源内部将其它形式能将电能转化为电能的本领越大 B类 1、下列关于电动势的说法中，正确的是（） A、电动势就是电势差，也叫电压，单位 V B、电动势大的电源做功一定多 C、电动势大的电源做功一定快 D、电动势的大小等于非静电力把 1C 的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功
学习目标
学习重、难点学法指导
课前预习
预习评价
【课程导学】一、电源的理解 [问题情境] 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？
学习反思
课题
2.2 电动势 1、通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。 2、通过小组讨论、举例分析理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。 3、通过例题从能量转化的角度理解电动势的物理意义。重点：电动势的的概念难点：对电源内部非静电力做功的理解从功和能的角度理解非静电力。 1．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 __________________极的正电荷经过电源________________部不断地搬运到__________极． 2．在电源内要使正电荷向正极移动，就一定要有________力作用于电荷才行．在这个过程中，电源使电荷的电势能________． 3 ．在电池中，非静电力是 __________ ，它使 __________ 能转化为 ____________能；在发电机中，非静电力是__________，它使__________ 能转化为____________能．从能量转化的角度看，电源是通过__________ 力做功把__________能转化为________能的装置． 4．电动势的定义：在电源内部，非静电力所做的功 W 与被移送的电荷量 q 的比值叫做电源的电动势，即 E＝________，其单位是________．电动势在数值上等于非静电力把________电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 5．电动势由电源中__________的特性决定，跟电源的体积__________，也跟外电路________．电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的________. 1．下列关于电源的说法中，正确的是( ) A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移动到正极时非静电力所做的功 C．电源的电动势与外电路有关 D．在电源内从负极到正极电势升高 2．关于电源的电动势，下列说法正确的是( ) A．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 B．电动势在数值上等于电路中通过 1 C 的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，跟外电路也有关 D．电动势有方向，因此电动势是矢量 3．铅蓄电池的电动势为 2 V，这表示( ) A．电路中每通过 1 C 的电荷量，电源就把 2 J 的化学能转化为电能 B．铅蓄电池两极间的电压为 2 V C．铅蓄电池在 1 s 内将 2 J 的化学能转化为电能 D．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为 1.5 V)的大课堂学习流程设计用案人自我创新

§2.2电动势

黄山中学高二物理资料——2.2电动势

课件11：2.2电动势

高中物理人教版选修3-1课件：2.2 电动势

2.2电 动 势

2.2 电动势

2.2_电动势(xg)

2.2电动势

2.2电动势

2.2电动势

2.2 电动势

专题2.2 电动势

2.2电动势 课件(人教版选修3-1)

2.2 电动势

2.2 电动势

2.2 电动势

2.2电动势

2.2电动势课件(人教版选修3-1)