《專題2.2電動勢-2020年高中物理同步講義人教版（選修3-1）》由會員分享，可在線閱讀。 更多相關《專題2.2電動勢-2020年高中物理同步講義人民教育版（選修3-1）（9頁珍藏版）》請在奇奇圖書館搜索。
1. 第二章恒流 第二節電動勢 1. 電源的作用 在金屬導體中，電荷之所以能夠自由移動，是因為它們帶有負電荷。 電子沿某一方向的定向運動相當于正電荷沿該方向的運動。 。 在外部電路中，正電荷從一個方向流向另一個方向。 電源之所以能夠在外部電路中保持穩定的電流，是因為它具有通過電源不斷輸送傳入的正電荷的能力。 電源是一種通過非靜電力做功將能量轉換成能量的裝置。 2、電動勢 1 物理意義：在不同的電源下，電動勢的大小不同。 在物理學中，它用來表示電源的這種特性。 電動勢越大，電路中每經過 1 C 的電荷，電源將其他形式的能量轉換為電能的量就越多。 2 定義：電動勢在數值上等于非靜電力將正電荷從負極轉移到正極所做的功。 即非靜電力的功和電荷量。 3種表達方式：
2、若轉移電荷q時非靜電力所做的功為W，則電動勢E可表示為E=。 4 單位：W、q、E 的單位與 、 、 的單位相同。 5 標量：電動勢只有大小而沒有方向。 但電力供應非常有限。 6 決定因素：電動勢由電源決定，與電源無關。 三、電源（電池）的幾個重要參數 1、電動勢：電動勢是由電源（電源本身）中非靜電力的特性決定的。 它取決于電池的正負極材料和電解液的化學性質，與電池的尺寸無關。 。 2 內阻（r）：電源內部也是由導體組成，因此也存在電阻。 電源內部的電阻稱為電源內阻。 3 容量：電池放電時可以輸出的總電量。 單位為：Ah、mAh。 注：同一類型的電池，體積越大，容量越大，內阻越小。寫出下列常見電池的電動勢：
3.水池、鋅汞電池、鋰電池、鉛酸電池。 自由電子 電源相反 正極 負極 負極 內部正極 其他形式的電能 非靜電力 功 電動勢 1 C 電源內比 W/q 焦耳 (J) 庫侖 (C) 電勢 電勢差 伏特 (V) ) 正負非靜電力的特性 電源體積 外部電路 1.5 V 1.2 V 3 V 或 3.6 V 2 V 1、關于電動勢的一些相關結論 1 電動勢是由非靜電的性質決定的力在電源（電源本身）中，與電源或外部電路的體積無關； 2 電動勢在數值上等于非靜電力將電源中1C電荷的正電荷從負極移動到正極所做的功； 3、電動勢等于電源未接入電路時電源兩極之間的電壓。 【例1】下列說法正確的是：A在外部電路和電源內部帶正電荷。
4、兩者都受到靜電力的作用，所以可以不斷地向一個方向移動，形成電流。 B 靜電力和非靜電力都可以移動電荷，因此它們本質上降低了電荷的勢能。 C、電源內部的正電荷能量 從負極到正極是因為電源內部只有非靜電力，沒有靜電力。 D. 靜電力使電荷移動并做功，勢能減小。 非靜電力使電荷移動并做功，勢能增加。 參考答案：D.問題分析：無論電源內部還是外部都有電場。 在外電路中，只有靜電力起作用，電荷的電勢能減少，電能轉化為其他形式的能量。 在電源內部，電荷受到靜電力和非靜電力的作用。 非靜電力移動電荷并消耗其他形式的能量以轉換為電能。 電荷的電勢能增加，所以 D 是正確的，ABC 是錯誤的。 總結一下：它是電動勢的定義而不是行列式。 E的大小與W和q無關，而是由電源本身的特性決定。電動勢
5、不同是指將其他形式的能量轉換成電能的能力不同。 例如：電池的電動勢為2V，這意味著當電池中轉移1C的電荷時，可以將2J的化學能轉化為電能。2． 電動勢和電壓之間的差異。 電動勢電壓描述了物體。 對于一個電源，對于某個電路來說，所定義的功的含義是指當正電荷從負極移動到正極時高中物理電動勢，非靜電力所做的功。 它表示電荷在靜電力的作用下從負極移動到正極。 靜電力從一點移動到另一點所做的功代表了電源的性質，反映了電源將其他形式的能量轉換為電能的能力。 電場的性質，反映了將電能轉換成其他形式能量的能力。 物理描述的含義：描述轉移單位電荷時非靜電力所做的功的大小，即轉移1C電荷時，有多少其他形式的能量轉化為電能。 描述在該電路中傳輸單位電荷（即傳輸 1 C 的電荷）時靜電力所做的功的大小。 正電
6、充電時有多少電能轉化為其他形式的能量【例2】將電動勢為3.0V的電源接入電路，測量電源兩極之間的電壓為2.4V。當6C的電荷流過電路時，求：（1）有多少種其他形式的能量可以轉化為電能？ （2）外電路中有多少電能轉化為其他形式的能量？ （3）內部電路中有多少電能轉化為其他形式的能量？ 參考答案：（1）18J（2）14.4J（3）3.6J 試題分析：（1）W=Eq=18J，電源中有18J其他形式的能量轉化為電能活力; (2)W1=U1q=14.4J，外電路共有14.4J的電能轉化為其他形式的能量； (3)由能量守恒得到W2=WW1=3.6J。 總結：回答這類綜合性問題，需要注意1、區分電動勢和電壓，單位是一樣的。
7.但物理意義不同； 2、電源和電路中存在能量轉換。 需要區分是靜電力起作用還是非靜電力起作用。 1、下面正確的說法是A電源的作用是維持導體兩端的電壓，使電路中有連續的電流。 B、電源內部的正電荷可以從負極移動到正極，因為電源內部只有非靜電力，沒有靜電力。 C 靜電力和非靜電力都可以移動電荷，因此本質上它們都降低了電荷的電勢能。 D 靜電力使電荷移動做功，電荷的電勢能減小，非靜電力使電荷移動做功，電荷的電勢能增加2（2018年河南中原第三次聯合名校中考） 關于電源的電動勢，下列說法正確的是： A、同一電源連接到不同電路時，電動勢會發生變化。 B、1號干電池的尺寸比7號干電池大，但電動勢相同。 C.電動勢和電壓 和電勢差雖然名稱不同，但物理意義相同，因此單位也相同。 D 電源
8、電動勢代表電源將其他形式的能量轉化為電能的能力。 電源將其他形式的能量轉換為電能的能力越強，電動勢就越大。 3（2018年江西省上饒市二年級末）一組鉛酸電池電動勢為4.8V，內阻不為零。 下面的說法錯誤的是，每經過A電路1C的電荷，鉛酸電池可以將4.8J的化學能轉化為電能。 B. 較大的鉛酸電池比較小的鉛酸電池更好。 每通過大電動勢C電路1C的電荷，鉛酸電池內部非靜電力所做的功為4.8JD。 鉛酸電池將其他形式的能量轉換為電能的能力比千元電池更強（電動勢為1.5V）。 下面4個不屬于電動勢單位（伏特）的單位中，是A BC D5（2018年北京市順義區高中第二款）手機充電器，也稱電源適配器。 鋰離子（li-ion） ) 手機常用電池
9、電池充電器采用恒流限壓充電。 充電器上標注的輸出參數如圖1所示。充電鋰離子電池標識如圖2所示。關于電源適配器和鋰電池，下列說法正確的是： 圖1 圖2A 手機上標注的mAh手機電池是電量單位 B 電源適配器輸出為 6V 交流電 C 如果工作電流為 200mA，手機電池最多可連續工作 8 小時左右 D 充電時手機會輕微發熱所以手機充電器主要是一個將電能轉化為熱能的裝置。 6 掃地機器人是智能家電的一種。 它利用自帶的小型吸塵器組件來進行吸塵清潔，如圖所示的是科沃斯掃地機器人。 據了解，其額定工作電壓為12 V，額定功率為30 W，額定充電電壓為15 V，額定電流為0.75 A，充電時間約為4 h，電池容量為2 000 mAh ， 然后
10、列表中錯誤的說法是 A 機器人正常工作時的電壓為 12 VB 機器人正常工作時的電流為 2.5 AC 電池容量是指電池儲存能量的大小 D 最大工作機器人充滿電后的時間約為0.8h7（2018年江蘇揚州高二期末考試）關于電源電動勢，下列說法正確的是：C電源電動勢越大，該數值等于電源未連接到電路時電源兩端的電壓。 D 在閉環中，電源電動勢等于電路內外電壓之和。 8（2018年北京市昌平區高中期末考試）關于電動勢的概念，下列說法不正確的是：電動勢是電路端電壓； B電動勢在數值上等于外電路斷開時的電路端電壓； C電動勢為
11、物理量D電動勢表示電源將其他形式的能量轉換成電能的能力，在數值上等于非靜電力將1C的正電荷從負極移動到負極所做的功。電源正極9（2018年 浙江省嘉興市 圖為MP4播放器。隨著這款產品的出現，人們可以在旅途中看電影，讓原本枯燥的旅途充滿樂趣。大多數MP4充電電池均為鋰電池，假設鋰電池的充電電流為500mA，則下列說法正確的是：A1s內通過電池某一截面的電荷量為500CB。電池的電動勢充電過程中為220 VC 將其他形式的能量轉換為電能 D.電池內部也是由導體組成，因此內阻為10。已知干電池的電動勢為1.5 V.下列說法正確的是。 A用電壓表直接連接干電池的兩極進行測量。
12、電壓即為電池的電動勢B。 當外部電路閉合時，干電池每經過1C的電荷，電池可提供1.5J的電能。 C、當外電路閉合時，1s內有1.5C的電荷。 電量通過電池D。當外電路閉合時，電池在1s內可提供1.5J的電能。 11 關于電源和電流，下列說法正確的是：電源A的電動勢在數值上始終等于電源的正極和負極。 之間的電壓B，熒光燈立即亮起，說明導線中自由電荷定向運動的速度接近光速12（2018年安徽省滁州市高中期末考試）以下說法是錯誤的。 A電源的外電路有一個從正極指向負極的電場。 電源
13. 內部有一個從負極指向正極的電場。 B、電源外部負電荷受電場力作用從電源負極流向正極。 C、電源內部負電荷通過非靜電力從電源負極流向正極。 D、干電池工作時，化學能轉化為電能的勢能13（2016上海卷）電源電動勢反映了電源將其他形式的能量轉化為電能的能力。 因此，A.電動勢是非靜電力。 B、電動勢越大，電源儲存的電能就越多。 C、電動勢的大小反映了非靜電力的作用能力。 D 電動勢是閉合電路中電源兩端的電壓。 1AD【分析】電源的作用是提供電壓，使自由電荷向一個方向移動形成電流。 A是正確的； 電源內部的正電荷可以從負極到正極，既有靜電力，也有非靜電力。 錯誤B。靜電力使電荷移動并做功，電荷的勢能減小。 非靜電力使電荷移動并做功，電荷的電勢能增加。 錯誤C。
14.D正確。 2B 【分析】同一個電源接在不同的電路上，電動勢不會改變。 選項A錯誤； 1號干電池比7號干電池大，但電動勢相同。 選項B正確； 電動勢、電壓和電勢差不僅名稱不同，物理意義也不同。 電動勢代表電源將其他形式的能量轉化為電能的能力，反映電源內部非靜電力做功的能力。 電壓和電位差是兩點之間的電位差。 他們只有相同的單位； 故C錯誤。 電源的電動勢代表電源將其他形式的能量轉換為電能的能力。 根據W=qE可知，電源越多地將其他形式的能量轉化為電能，電動勢不一定就大，而且還與手機充電量有關，所以D是錯誤的。 故選B。 3B 【分析】由W=Eq可知，每通過電路0.1C的電量，電池將4.8J的化學能轉化為電能，故A正確；
15、電池的電動勢只與電池的性質有關，與體積無關，故B錯誤； 每通過電路1C的電量，電池內部非靜電力所做的功為W=Eq=4.8J，所以C是正確的； 電動勢與電源發生反應將其他形式的能量轉換為電能的能力。 因此，鉛酸電池將其他形式的能量轉換為電能的能力比干電池強（電動勢為1.5V），因此D是正確的。 4B【分析】根據電感上電壓計算公式，1V=1HA/s，故A正確； 根據U=IR，可知1 V=1 A1Am2/s，故B錯誤； 據此，1V=1J/C，故C正確； 可見1V=1Wb/s，故D正確。 5C【分析】根據q=It，手機電池上標注的mAh是電量單位，所以A錯誤； 電源適配器輸出6V直流電，DC表示直流電，AC表示交流電。
16.所以B錯誤； 若工作電流為200mA，則手機電池可連續工作的最大時間，故C正確； 充電時手機會輕微發熱，說明有一小部分電能被手機充電器轉化為內能，所以D錯。 【尋找點】這個問題的關鍵是要明確電池的三個參數：電動勢、電容和內阻。 注意電容。 6C 【分析】機器人正常工作時電壓為12V，A正確； 機器人正常工作時的電流為，B正確； 電池容量是指電池儲存的電量（電流與時間的乘積），單位是“Ah”，不是儲存的電能數量，C是錯誤的； 機器人充滿電后的工作時間為D正確。 7ACD 【分析】電源電動勢是反映電源將其他形式的能量轉換為電能的能力的物理量。 選項A正確； 根據電源提供的電能W=E，可知電源提供的電能不僅與
17、電動勢與時間有關，電流與時間有關，故B錯誤； 當電源未接入電路時，電源的電動勢在數值上等于電源兩端的電壓。 選項C正確； 在閉環中，電源電動勢的大小等于電路內外電壓之和。 且選項D正確； 因此，選擇ACD。 【名師聚焦】本題考察電動勢的概念。 有必要澄清電動勢和電勢差之間的區別。 眾所周知，電動勢描述了電源將其他形式的能量轉換為電能的能力。 8A 【分析】電動勢代表電源將其他形式的能量轉化為電能的能力。 電壓的數值不一定等于電位差。 電動勢等于內、外電壓之和，故A錯誤，B、C正確。 可以看出，電動勢在數值上等于內部電壓和外部電壓之和。 相當于非靜電力將電源中1C的正電荷從負極移動到正極所做的功，故D正確； 本題答案不正確，故應選A。 9D 【分析】根據電流的定義：，可知1
18、s中通過電池某一截面的電荷量為：q=It=-3 C=0.5 C，故A錯誤； 電池的電動勢小于220V，通常為3V，故B錯誤； 電池充電過程中，電能轉化為化學能并儲存起來，故C錯誤； 電池內部也是由導體組成，因此存在內阻，故D正確。 10B 【分析】當電壓表直接接在干電池的兩極時，由于電壓表構成外電路，且電池有一定的電壓，所以測得的電壓小于電池的電動勢，所以A為錯誤的; 根據電動勢的定義，可得W=qE。 當q=1C、E=1.5V時，W=1.5J。即當外電路閉合時，干電池每經過1C的電荷，電池就能提供1.5J的電能。 因此，B正確； 當外電路閉合時，電路中的電流不一定是1A。
19、由q=It可知，1.5C的電荷不一定能在1s內通過電池，所以C是錯誤的； 當外部電路閉合時，當1C的電荷通過電池時，電池可以提供1.5J的電能，由于電流未知高中物理電動勢，所花費的時間不一定是1s，因此D是錯誤的。 【名師聚焦】解決這個問題的關鍵是掌握電動勢的定義，明確電動勢與路端電壓的區別與聯系。 即電池未接入電路時，電池的電動勢等于兩極之間的電壓。 11C 【分析】當電路斷開時，電源的電動勢在數值上等于電源正負極之間的電壓，故選項A錯誤； 導體的電阻與通過它的電流或兩端的電壓無關，它只與它本身的因素有關，所以選項B是錯誤的； 從能量轉換的角度來看，電源通過非靜電力將其他形式的能量轉換為電勢能，選項C正確； 當教室開關打開時，日光燈立即亮起，但導線中自由電荷的定向運動速度很小，約為10-5m/s，其傳導速度接近光速，故D選項錯誤。 12AC 【分析】在電源的外部電路中，存在一個從正極指向負極的電場。 在電場力的作用下，電子從電源負極流向正極。 電源內部存在非靜電力，使電子從正極流向負極或正電荷從非電極流過。 靜電力從電源負極流向正極。 從負極到正極沒有內部電場，所以AC錯誤，B正確。 干電池是提供電能、將化學能轉化為電勢能的裝置，故D正確。