物理3-1人教版精品习题第二章第二节电动势

1、第二节电动势学习目标1.知道电源是将其他形式的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,学生用书P40)一、电源(阅读教材第43页第1段至第4段)1非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加2电源概念：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拓展延伸(解疑难)1在不同的电源中，不同形式的能量转化为电势能干电池中的非静电力是化学作用，手摇发电机的非静电力是电磁作用，前者把化学能转化为电势能，后者把机械能转化为电势能非静电力虽然不同，但从能量

2、转化的角度看，它们所起的作用是相同的，都是把其他形式的能转化为电势能2在外电路中，静电力做功将电势能转化为其他形式的能，而在内电路中，非静电力做功将其他形式的能转化为电势能1.(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加()(2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少()(3)所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置()提示：(1)(2)×(3)×二、电源的参数电动势、内阻(阅读教材第43页第5段至第44页第3段)1电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量(2)定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由负

3、极移送到正极，非静电力所做的功W与移送电荷q的比值，用E表示，即E(3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特(4)大小的决定因素：由电源中非静电力特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关2内阻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内阻拓展延伸(解疑难)1电源的种类不同，非静电力做功本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功多少不同，电动势大小不同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势能的本领不同3电池的内阻在使用过程中变化比较大，使用时间越长，内阻越大4容量

4、：指电池放电时能输出的总电荷量其单位是A·h或mA·h.2.(1)电动势在数值上等于一秒内非静电力所做的功()(2)电动势相同的电池，内阻也一定相同()(3)容量越大的电池，储存的化学能越多()提示：(1)×(2)×(3)×对电动势的理解学生用书P40 1电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量E只是定义式而非决定式2电动势的大小由电源内非静电力的特性决定(自选例题，启迪思维)1.下列关于电动势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

5、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势能本领大小的物理量D电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同思路探究电动势的物理意义是什么？解析电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量电动势和电势差尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选BC.答案BC2.(2015·山东莱芜一中高二检测)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

6、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的电荷由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功解析电动势大小表示电池中通过1 C的电荷量电池将其他形式的能量转化为电势能的大小，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错误答案A规律总结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，由于电源内部也有电阻，在非静电力做功的同时，静电力也做一部分功，把一部分电势能转化为电源的内能电动势与电压

7、(电势差)的比较学生用书P41 电动势E电压U描述对象对电源而言对某一段电路而言能量转化的方向电动势是指非静电力做功将其他形式的能转化为电势能的本领电压表示静电力移送1 C电荷量时电势能转化为其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V(伏特)V(伏特)联系电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值；电源接入电路时，电动势等于内、外电路电压之和(自选例题，启迪思维)1.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用电压表直接连到电源两端，电压表的读数就为电源电动势的大小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

8、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势能的本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以选项A错，C对；由电路知识可知，选项B对；电动势越大，电源两极间的电压不一定越高，选项D错答案BC2.(2015·广州执信中学高二检测)关于电动势和电压，下列说法正确的是()A电动势E是由电源本身决定的，跟外电路无关B电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样C电动势不是电压，但它数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小D电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量解析电动势是表示电源把其他形式

9、的能转化为电势能的本领大小的物理量，电动势E由电源本身决定，跟外电路无关，A、D正确电动势不是电压，电动势对应非静电力做功而不是电场力做功，B、C错误故选AD.答案AD借题发挥电动势和电压的意义不同，电动势反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领，而电压反映把电势能转化成其他形式能的本领扫一扫进入91导学网() 电动势,学生用书P41)典型问题电池的参数及串并联问题1描述电池的参数(1)电动势(2)内阻：电源的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内阻，表示符号r.(3)容量定义：电池的容量就是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

10、83;h)做单位特点：电池的容量与放电状态有关，同样的电池，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大2电池在电路中的连接(1)n个完全相同的电源串联电源的总电动势E总nE.电源的总内阻r总nr.(2)n个完全相同的电源并联电源的总电动势E总E.电源的总内阻r总.范例如图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()A该电池放电时能输出的总电荷量为1 800 CB该电池的电动势为3.6 VC若电池以10 mA的电流工作，可用50小时D若两块电池串联使用总电动势为7.2 V，容量为1 000 mA·h解析由电池铭牌可知，B正确由q500 mA·h得，q500&#

11、215;103 A×3 600 s1 800 C，A正确由qIt得：t s1.8×105 s50 h，C正确两电池串联使用时，E总2E7.2 V，而容量仍为500 mA·h，D错误故选ABC.答案ABC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？解析：电源移送电量为：qIt5×600 C3 000 C这组蓄电池的总电动势为：E V60 V每组的电动势为：E1 V2

12、V.答案：60 V2 V,学生用书P42)随堂达标1电源电动势的大小反映的是()A电源把电势能转化成其他形式的能的本领的大小B电源把其他形式的能转化为电势能的本领的大小C电源单位时间内传送电荷量的多少D电流做功的快慢解析：选B.电源电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电势能的本领大小，A、C、D错误，B正确2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

13、移到正极时，移送的电荷量越多解析：选AC.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，不能说电动势越大，非静电力做功越多，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某电源的电动势为3.6 V，这表示()A电路通过1 C的电荷量，电源把3.6 J其他形式的能转化为电势能B电源在每秒内把3.6 J其他形式的能转化为电势能C该电源比电动势为1.5 V的电源做功多D该电源与电动势为1

14、.5 V的电源相比，通过1 C电荷量时转化的电势能多解析：选AD.电路每通过1 C的电量，非静电力做功WqE3.6 J，A正确，B错误.3.6 V大于1.5 V，只能说明做功本领大，不一定做功多，但通过1 C电荷时，电动势为3.6 V的电源一定做功多，D正确，C错误故选AD.4(选做题)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解析：由电动势定义可知，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

15、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；在外电路中，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)WEq3.0×6 J18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能(2)W1U1q2.4×6 J14.4 J，外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能(3)由能量守恒知，内电路中有18 J14.4 J3.6 J的电能转化为其他形式的能答案：(1)18 J(2)14.4 J(3)3.6 J课时作业一、选择题1(2015·湖南岳阳一中高二测试)蓄电池的电动势为2 V，用该电源为某电路供电，电路中每通过3 C电

16、荷量时，关于电路中的能量转化，以下说法正确的是()A在电源外部把6 J的电势能转变为化学能B电路把6 J的电势能转变为其他形式的能C在电源内部把6 J的电势能转变为化学能D在电源内部把3 J的化学能转变为电势能解析：选B.在电源的内部非静电力做功为6 J，说明将6 J的化学能转变为电势能，C、D错误；电源的静电力做功为6 J，将6 J的电势能转变为其他形式的能，可能是内能，也可能是机械能，也可能是化学能，A错误，B正确故选B.2(多选)关于电源的电动势，下列说法中正确的是 ()A同一电源接入不同的电路，电动势会发生变化B1号干电池比7号干电池的体积大，但电动势相同C电动势、电压和电势差虽名称不

17、同，但物理意义相同，所以单位也相同D电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电势能的本领，电压则表征把电势能转化为其他形式能的本领解析：选BD.电动势与电源的体积、电路无关，它与电源的非静电力的特性有关，所以A错B对电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电压是表示电场力做功把电势能转化为其他形式的能的本领的物理量，所以物理意义不同，C错D对本题选BD.3一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()A6 VB360 VC120 V D12 V解析：选A.1 min内流出的电荷量为q，由qIt得：q0.5×6

18、0 C30 C，根据EW/q得：E180/30 V6 V，故选A.4“神舟”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是()A0.24 J B0.25 JC0.26 J D0.28 J解析：选C.非静电力每秒做的功等于电池每秒钟转化的电势能，即W非Ep，由E得EpW非EqE·It0.6×0.1

19、5;1 J0.06 J，所以照射到这种太阳能电池上的太阳光能量E光0.26 J，故选C.5(多选)(2015·河北唐山一中高二测试)以下为某电池的铭牌，由铭牌可以知道()××电池A. 电池的电动势是3.6 VB电池的容量是1 050 mA·hC电池的电动势是4.2 VD电池的最长使用时间是1 050 h解析：选AB.电池上的3.6 V表示电动势，1 050 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，由于不知放电电流大小，故放电时间无法确定故选AB.6(多选)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