《专题2.2电动势-2020年高中物理同步讲义人教版（选修3-1）》由会员分享，可在线阅读。 更多相关《专题2.2电动势-2020年高中物理同步讲义人民教育版（选修3-1）（9页珍藏版）》请在奇奇图书馆搜索。
1. 第二章恒流 第二节电动势 1. 电源的作用 在金属导体中，电荷之所以能够自由移动，是因为它们带有负电荷。 电子沿某一方向的定向运动相当于正电荷沿该方向的运动。 。 在外部电路中，正电荷从一个方向流向另一个方向。 电源之所以能够在外部电路中保持稳定的电流，是因为它具有通过电源不断输送传入的正电荷的能力。 电源是一种通过非静电力做功将能量转换成能量的装置。 2、电动势 1 物理意义：在不同的电源下，电动势的大小不同。 在物理学中，它用来表示电源的这种特性。 电动势越大，电路中每经过 1 C 的电荷，电源将其他形式的能量转换为电能的量就越多。 2 定义：电动势在数值上等于非静电力将正电荷从负极转移到正极所做的功。 即非静电力的功和电荷量。 3种表达方式：
2、若转移电荷q时非静电力所做的功为W，则电动势E可表示为E=。 4 单位：W、q、E 的单位与 、 、 的单位相同。 5 标量：电动势只有大小而没有方向。 但电力供应非常有限。 6 决定因素：电动势由电源决定，与电源无关。 三、电源（电池）的几个重要参数 1、电动势：电动势是由电源（电源本身）中非静电力的特性决定的。 它取决于电池的正负极材料和电解液的化学性质，与电池的尺寸无关。 。 2 内阻（r）：电源内部也是由导体组成，因此也存在电阻。 电源内部的电阻称为电源内阻。 3 容量：电池放电时可以输出的总电量。 单位为：Ah、mAh。 注：同一类型的电池，体积越大，容量越大，内阻越小。写出下列常见电池的电动势：
3.水池、锌汞电池、锂电池、铅酸电池。 自由电子 电源相反 正极 负极 负极 内部正极 其他形式的电能 非静电力 功 电动势 1 C 电源内比 W/q 焦耳 (J) 库仑 (C) 电势 电势差 伏特 (V) ) 正负非静电力的特性 电源体积 外部电路 1.5 V 1.2 V 3 V 或 3.6 V 2 V 1、关于电动势的一些相关结论 1 电动势是由非静电的性质决定的力在电源（电源本身）中，与电源或外部电路的体积无关； 2 电动势在数值上等于非静电力将电源中1C电荷的正电荷从负极移动到正极所做的功； 3、电动势等于电源未接入电路时电源两极之间的电压。 【例1】下列说法正确的是：A在外部电路和电源内部带正电荷。
4、两者都受到静电力的作用，所以可以不断地向一个方向移动，形成电流。 B 静电力和非静电力都可以移动电荷，因此它们本质上降低了电荷的势能。 C、电源内部的正电荷能量 从负极到正极是因为电源内部只有非静电力，没有静电力。 D. 静电力使电荷移动并做功，势能减小。 非静电力使电荷移动并做功，势能增加。 参考答案：D.问题分析：无论电源内部还是外部都有电场。 在外电路中，只有静电力起作用，电荷的电势能减少，电能转化为其他形式的能量。 在电源内部，电荷受到静电力和非静电力的作用。 非静电力移动电荷并消耗其他形式的能量以转换为电能。 电荷的电势能增加，所以 D 是正确的，ABC 是错误的。 总结一下：它是电动势的定义而不是行列式。 E的大小与W和q无关，而是由电源本身的特性决定。电动势
5、不同是指将其他形式的能量转换成电能的能力不同。 例如：电池的电动势为2V，这意味着当电池中转移1C的电荷时，可以将2J的化学能转化为电能。2． 电动势和电压之间的差异。 电动势电压描述了物体。 对于一个电源，对于某个电路来说，所定义的功的含义是指当正电荷从负极移动到正极时高中物理电动势，非静电力所做的功。 它表示电荷在静电力的作用下从负极移动到正极。 静电力从一点移动到另一点所做的功代表了电源的性质，反映了电源将其他形式的能量转换为电能的能力。 电场的性质，反映了将电能转换成其他形式能量的能力。 物理描述的含义：描述转移单位电荷时非静电力所做的功的大小，即转移1C电荷时，有多少其他形式的能量转化为电能。 描述在该电路中传输单位电荷（即传输 1 C 的电荷）时静电力所做的功的大小。 正电
6、充电时有多少电能转化为其他形式的能量【例2】将电动势为3.0V的电源接入电路，测量电源两极之间的电压为2.4V。当6C的电荷流过电路时，求：（1）有多少种其他形式的能量可以转化为电能？ （2）外电路中有多少电能转化为其他形式的能量？ （3）内部电路中有多少电能转化为其他形式的能量？ 参考答案：（1）18J（2）14.4J（3）3.6J 试题分析：（1）W=Eq=18J，电源中有18J其他形式的能量转化为电能活力; (2)W1=U1q=14.4J，外电路共有14.4J的电能转化为其他形式的能量； (3)由能量守恒得到W2=WW1=3.6J。 总结：回答这类综合性问题，需要注意1、区分电动势和电压，单位是一样的。
7.但物理意义不同； 2、电源和电路中存在能量转换。 需要区分是静电力起作用还是非静电力起作用。 1、下面正确的说法是A电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有连续的电流。 B、电源内部的正电荷可以从负极移动到正极，因为电源内部只有非静电力，没有静电力。 C 静电力和非静电力都可以移动电荷，因此本质上它们都降低了电荷的电势能。 D 静电力使电荷移动做功，电荷的电势能减小，非静电力使电荷移动做功，电荷的电势能增加2（2018年河南中原第三次联合名校中考） 关于电源的电动势，下列说法正确的是： A、同一电源连接到不同电路时，电动势会发生变化。 B、1号干电池的尺寸比7号干电池大，但电动势相同。 C.电动势和电压 和电势差虽然名称不同，但物理意义相同，因此单位也相同。 D 电源
8、电动势代表电源将其他形式的能量转化为电能的能力。 电源将其他形式的能量转换为电能的能力越强，电动势就越大。 3（2018年江西省上饶市二年级末）一组铅酸电池电动势为4.8V，内阻不为零。 下面的说法错误的是，每经过A电路1C的电荷，铅酸电池可以将4.8J的化学能转化为电能。 B. 较大的铅酸电池比较小的铅酸电池更好。 每通过大电动势C电路1C的电荷，铅酸电池内部非静电力所做的功为4.8JD。 铅酸电池将其他形式的能量转换为电能的能力比千元电池更强（电动势为1.5V）。 下面4个不属于电动势单位（伏特）的单位中，是A BC D5（2018年北京市顺义区高中第二款）手机充电器，也称电源适配器。 锂离子（li-ion） ) 手机常用电池
9、电池充电器采用恒流限压充电。 充电器上标注的输出参数如图1所示。充电锂离子电池标识如图2所示。关于电源适配器和锂电池，下列说法正确的是： 图1 图2A 手机上标注的mAh手机电池是电量单位 B 电源适配器输出为 6V 交流电 C 如果工作电流为 200mA，手机电池最多可连续工作 8 小时左右 D 充电时手机会轻微发热所以手机充电器主要是一个将电能转化为热能的装置。 6 扫地机器人是智能家电的一种。 它利用自带的小型吸尘器组件来进行吸尘清洁，如图所示的是科沃斯扫地机器人。 据了解，其额定工作电压为12 V，额定功率为30 W，额定充电电压为15 V，额定电流为0.75 A，充电时间约为4 h，电池容量为2 000 mAh ， 然后
10、列表中错误的说法是 A 机器人正常工作时的电压为 12 VB 机器人正常工作时的电流为 2.5 AC 电池容量是指电池储存能量的大小 D 最大工作机器人充满电后的时间约为0.8h7（2018年江苏扬州高二期末考试）关于电源电动势，下列说法正确的是：C电源电动势越大，该数值等于电源未连接到电路时电源两端的电压。 D 在闭环中，电源电动势等于电路内外电压之和。 8（2018年北京市昌平区高中期末考试）关于电动势的概念，下列说法不正确的是：电动势是电路端电压； B电动势在数值上等于外电路断开时的电路端电压； C电动势为
11、物理量D电动势表示电源将其他形式的能量转换成电能的能力，在数值上等于非静电力将1C的正电荷从负极移动到负极所做的功。电源正极9（2018年 浙江省嘉兴市 图为MP4播放器。随着这款产品的出现，人们可以在旅途中看电影，让原本枯燥的旅途充满乐趣。大多数MP4充电电池均为锂电池，假设锂电池的充电电流为500mA，则下列说法正确的是：A1s内通过电池某一截面的电荷量为500CB。电池的电动势充电过程中为220 VC 将其他形式的能量转换为电能 D.电池内部也是由导体组成，因此内阻为10。已知干电池的电动势为1.5 V.下列说法正确的是。 A用电压表直接连接干电池的两极进行测量。
12、电压即为电池的电动势B。 当外部电路闭合时，干电池每经过1C的电荷，电池可提供1.5J的电能。 C、当外电路闭合时，1s内有1.5C的电荷。 电量通过电池D。当外电路闭合时，电池在1s内可提供1.5J的电能。 11 关于电源和电流，下列说法正确的是：电源A的电动势在数值上始终等于电源的正极和负极。 之间的电压B，荧光灯立即亮起，说明导线中自由电荷定向运动的速度接近光速12（2018年安徽省滁州市高中期末考试）以下说法是错误的。 A电源的外电路有一个从正极指向负极的电场。 电源
13. 内部有一个从负极指向正极的电场。 B、电源外部负电荷受电场力作用从电源负极流向正极。 C、电源内部负电荷通过非静电力从电源负极流向正极。 D、干电池工作时，化学能转化为电能的势能13（2016上海卷）电源电动势反映了电源将其他形式的能量转化为电能的能力。 因此，A.电动势是非静电力。 B、电动势越大，电源储存的电能就越多。 C、电动势的大小反映了非静电力的作用能力。 D 电动势是闭合电路中电源两端的电压。 1AD【分析】电源的作用是提供电压，使自由电荷向一个方向移动形成电流。 A是正确的； 电源内部的正电荷可以从负极到正极，既有静电力，也有非静电力。 错误B。静电力使电荷移动并做功，电荷的势能减小。 非静电力使电荷移动并做功，电荷的电势能增加。 错误C。
14.D正确。 2B 【分析】同一个电源接在不同的电路上，电动势不会改变。 选项A错误； 1号干电池比7号干电池大，但电动势相同。 选项B正确； 电动势、电压和电势差不仅名称不同，物理意义也不同。 电动势代表电源将其他形式的能量转化为电能的能力，反映电源内部非静电力做功的能力。 电压和电位差是两点之间的电位差。 他们只有相同的单位； 故C错误。 电源的电动势代表电源将其他形式的能量转换为电能的能力。 根据W=qE可知，电源越多地将其他形式的能量转化为电能，电动势不一定就大，而且还与手机充电量有关，所以D是错误的。 故选B。 3B 【分析】由W=Eq可知，每通过电路0.1C的电量，电池将4.8J的化学能转化为电能，故A正确；
15、电池的电动势只与电池的性质有关，与体积无关，故B错误； 每通过电路1C的电量，电池内部非静电力所做的功为W=Eq=4.8J，所以C是正确的； 电动势与电源发生反应将其他形式的能量转换为电能的能力。 因此，铅酸电池将其他形式的能量转换为电能的能力比干电池强（电动势为1.5V），因此D是正确的。 4B【分析】根据电感上电压计算公式，1V=1HA/s，故A正确； 根据U=IR，可知1 V=1 A1Am2/s，故B错误； 据此，1V=1J/C，故C正确； 可见1V=1Wb/s，故D正确。 5C【分析】根据q=It，手机电池上标注的mAh是电量单位，所以A错误； 电源适配器输出6V直流电，DC表示直流电，AC表示交流电。
16.所以B错误； 若工作电流为200mA，则手机电池可连续工作的最大时间，故C正确； 充电时手机会轻微发热，说明有一小部分电能被手机充电器转化为内能，所以D错。 【寻找点】这个问题的关键是要明确电池的三个参数：电动势、电容和内阻。 注意电容。 6C 【分析】机器人正常工作时电压为12V，A正确； 机器人正常工作时的电流为，B正确； 电池容量是指电池储存的电量（电流与时间的乘积），单位是“Ah”，不是储存的电能数量，C是错误的； 机器人充满电后的工作时间为D正确。 7ACD 【分析】电源电动势是反映电源将其他形式的能量转换为电能的能力的物理量。 选项A正确； 根据电源提供的电能W=E，可知电源提供的电能不仅与
17、电动势与时间有关，电流与时间有关，故B错误； 当电源未接入电路时，电源的电动势在数值上等于电源两端的电压。 选项C正确； 在闭环中，电源电动势的大小等于电路内外电压之和。 且选项D正确； 因此，选择ACD。 【名师聚焦】本题考察电动势的概念。 有必要澄清电动势和电势差之间的区别。 众所周知，电动势描述了电源将其他形式的能量转换为电能的能力。 8A 【分析】电动势代表电源将其他形式的能量转化为电能的能力。 电压的数值不一定等于电位差。 电动势等于内、外电压之和，故A错误，B、C正确。 可以看出，电动势在数值上等于内部电压和外部电压之和。 相当于非静电力将电源中1C的正电荷从负极移动到正极所做的功，故D正确； 本题答案不正确，故应选A。 9D 【分析】根据电流的定义：，可知1
18、s中通过电池某一截面的电荷量为：q=It=-3 C=0.5 C，故A错误； 电池的电动势小于220V，通常为3V，故B错误； 电池充电过程中，电能转化为化学能并储存起来，故C错误； 电池内部也是由导体组成，因此存在内阻，故D正确。 10B 【分析】当电压表直接接在干电池的两极时，由于电压表构成外电路，且电池有一定的电压，所以测得的电压小于电池的电动势，所以A为错误的; 根据电动势的定义，可得W=qE。 当q=1C、E=1.5V时，W=1.5J。即当外电路闭合时，干电池每经过1C的电荷，电池就能提供1.5J的电能。 因此，B正确； 当外电路闭合时，电路中的电流不一定是1A。
19、由q=It可知，1.5C的电荷不一定能在1s内通过电池，所以C是错误的； 当外部电路闭合时，当1C的电荷通过电池时，电池可以提供1.5J的电能，由于电流未知高中物理电动势，所花费的时间不一定是1s，因此D是错误的。 【名师聚焦】解决这个问题的关键是掌握电动势的定义，明确电动势与路端电压的区别与联系。 即电池未接入电路时，电池的电动势等于两极之间的电压。 11C 【分析】当电路断开时，电源的电动势在数值上等于电源正负极之间的电压，故选项A错误； 导体的电阻与通过它的电流或两端的电压无关，它只与它本身的因素有关，所以选项B是错误的； 从能量转换的角度来看，电源通过非静电力将其他形式的能量转换为电势能，选项C正确； 当教室开关打开时，日光灯立即亮起，但导线中自由电荷的定向运动速度很小，约为10-5m/s，其传导速度接近光速，故D选项错误。 12AC 【分析】在电源的外部电路中，存在一个从正极指向负极的电场。 在电场力的作用下，电子从电源负极流向正极。 电源内部存在非静电力，使电子从正极流向负极或正电荷从非电极流过。 静电力从电源负极流向正极。 从负极到正极没有内部电场，所以AC错误，B正确。 干电池是提供电能、将化学能转化为电势能的装置，故D正确。