广州名师补习中心高二物理（人教版）选修31讲义：电动势

4/4电动势根底知识精讲一、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,物理学中用来说明电源的这种特性。电动势越大,电路中每通过1C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。写出以下常见电池的电动势干电池、锌汞电池、锂电池、铅蓄电池。例题精讲一、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1C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。【例题1】以下说法正确的选项是A．B．静电力和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小C．D．静电力移动电荷做功电势能减小,非静电力移动电荷做功电势能增加参考答案：D归纳总结：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2V,说明在蓄电池内移送1C的电荷量时,可以将2J的化学能转化为电能。二、电动势与电压的区别电动势电压描述对象对电源而言对某一段电路而言定义式功的意义表示正电荷从负极移到正极时非静电力所做的功表示电荷在静电力作用下从一点移动到另一点静电力所做的功表征的性质表征电源的性质,反映电源把其他形式的能转化为电能的本领表征电场的性质,反映把电能转化为其他形式的能的本领描述的物理意义描述移送单位电荷时非静电力做功的多少,即移送1C的电荷时其他形式的能转化为电能的多少描述在这段电路中移送单位电荷时静电力做功的多少,即移送1C的正电荷时电能转化为其他形式的能的多少【例题2】〔2019·江西南昌高二期中〕将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4V,当电路中有6C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？参考答案：〔1〕18J〔2〕14.4J〔3〕3.6J归纳总结：解答这类综合题需注意1．区别电动势和电压,单位相同,但物理意义不同；2．电源和电路中都有能量转换,要区分是静电力做功还是非静电力做功。题型强化1．以下说法中正确的选项是A．电源的作用是维持导体两端的电压,使电路中有持续的电流B．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C．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D．静电力移动电荷做功电荷电势能减少,非静电力移动电荷做功电荷电势能增加2．〔2019·江苏省苏州市高二期末〕电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领,以下关于电动势的说法中正确的选项是A．电动势是一种非静电力B．电动势越大说明电源储存的电能越多C．电动势由电源中非静电力的特性决定,跟其体积、外电路无关D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压3．关于电源的电动势,以下表达正确的选项是A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大4．〔2019·江西省南昌市第十中学高二期末〕下面各单位中不属于电动势的单位〔伏特〕的是A．QUOTEB．C．D．QUOTE5．以下说法错误的选项是A．电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B．在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C．在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D．在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能6．关于电动势,以下说法中正确的选项是A．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D．在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大7．〔2019·江苏南通中学高二期中〕关于电源电动势E,以下说法中错误的选项是A．电动势E的单位与电势、电势差的单位相同,都是伏特VB．干电池和铅蓄电池的电动势是不同的C．电动势E可表示为可知,电源内非静电力做功越多,电动势越大D．电动势较大,表示电源内部将其他形式能转化为电能的本领越大8．有一随身听,电池给其供电的电流是8mA,其意义说明A．1min电池供应1C的电荷量B．1000s电池供应8C的电荷量C．1s电池供应8C的电荷量D．1min电池供应8C的电荷量9．扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如下图为科沃斯扫地机器人,其工作额定电压为12V,额定功率为30W,充电额定电压为15V,额定电流为0.75A,充电时间约为4h,电池容量为2000mAh,那么以下说法错误的选项是A．机器人正常工作的电压为12VB．机器人正常工作时电流为2.5AC．电池容量是指电池储存电能的大小D．机器人充满电后一次工作时间最多约为0.8h10．铅蓄电池的电动势为4V,以下说法不正确的选项是A．电路中每通过1C电荷量,电源把4J的化学能转化为电能B．蓄电池两极间的开路电压为4VC．蓄电池在1s内将4J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〕大11．如下图,关于干电池上标有的“1.5V〞的说法,正确的选项是A．每经过1s,电池对外做功1.5JB．每通过1C的电荷量,有1.5J的电能转化为化学能C．假设电池与理想电压表直接相连,电压表的示数为1.5VD．电池为1Ω的小灯泡供电,流过电池的电流是1.5A12．以下说法中正确的选项是A．电流的定义式,只适用金属导体中自由电子定向移动形成的电流B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,静电力所做的功C．电动势为1.5V的干电池,说明干电池可以使2C的电荷量具有3J的电能D．2号干电池比5号干电池的体积大,电动势也大13．以下关于电源的说法中正确的选项是A．电源的作用是提供电流B．电池是生活中常见的电源,各种电池的内阻不同,但电动势都相同C．把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势将要变化D．电源是通过非静电力把其他形式的能转化为电能的装置14．干电池的电动势为1.5V,以下说法正确的选项是A．用电压表直接连接干电池的两极,测量得到的电压就是该电池的电动势B．当外电路闭合时,每当1C的电荷量通过干电池,那么该电池就能提供1.5J的电能C．当外电路闭合时,在1s内有1.5C的电荷量通过该电池D．当外电路闭合时,在1s内该电池能提供1.5J的电能15．关于电源的电动势,下面表达不正确的选项是A．同一电源接入不同电路,电动势不会发生变化B．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小D．在外电路接通时,电源的电动势等于内外电路上的电压之和16．关于电源和电流,下述说法正确的选项是A．电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压B．由公式R=U/I可知,导体的电阻与通过它的电流成反比C．从能量转化的角度看