高中物理人教版 (新课标)选修32 电动势学案设计

高中物理人教版选修3-1教学案：2电动势

【知识要点】

一、      电动势

1．    电源：把其它形式的能转化为电能的装置。

电源的作用：电源有正、负两个极，两极间有一定的电压，将一段导体（或一段电路）接到电源两极之间，在导体（或电路）两端就有了一定电压，可见电源能在导体（或电路）两端保持一定的压力。

2.在外电路电流由电源正极流向负极，即从高电势到低电势，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。因此电源内部必然存在着从低电势处指向高电势处的某种力，称为“非静电力”，正是它驱使正电荷逆着静电力从低电势处流向高电势处。

3.电动势

从能量转化的角度来看，非静电力移动移动电荷做功的过程，就是把其他形式的能转化为电能的过程。在不同的电源中，非静电力不同，其做功本领也不同，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，则转化成电能的多少就不同，物理学中用电动势来描述电源的这种特性。

（1）定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫电源的电动势。

（2）公式：E=W/q

（3）单位：伏特

（4）物理意义：表示电源把其他形式能转化为电能本领大小

（5）电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极方向

（6）电动势是用比值定义的物理量，由电源中非静电力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量 q和所做的功W无关，跟电源的体积，外电路也无关。

二、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。内阻和电动势同为电源的重要参数。

【案例分析】

例1.关于非静电力，下列说法正确的是（         ）

A．非静电力一定是化学力

B．非静电力一定是电磁力

C．非静电力一定是摩擦力

D．非静电力指静电力以外的力

例2.手电筒里的两节干电池，已经用了较长时间，灯泡只发出很微弱的光，把它们取出来用电压表测电压很接近3V，再把它们作为一台式电子钟的电源，电子钟正常工作，下列说法正确的是（    ）

A．这2节干电池的电动势减少了许多

B．这2节干电池的内阻增加了很多

C．这台台式电子钟的额定电压一定比手电筒的额定电压小很多

D．这台台式电子钟的额定电流一定比手电筒的额定电流小很多

例3.将四节电动势均为1.5V，内阻均为0.25Ω的电池串联起来对外供电，则此电池组的电动势和内阻分别为多少？

【课后作业】

1.下列关于电动势的说法正确的是（      ）

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．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量

2.在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（         ）

A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大

B．若外电压减小，内电阻不变，则内电压也就不变，电源电动势必然减小

C．若外电压增大，则内电压减小，电源电动势也随内电压减小

D．若外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒量

3.一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为（         ）

A．外电路断开时，路端电压是1.5V

B．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1.5J的化学能

C．外电路闭合时，1s内它能使1.5C的电荷量通过导线的某一截面

D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电荷量，整个电路就获得1.5J电能

4.关于电动势，下列说法正确的是（       ）

A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向

B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中的电流的方向相同

C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向

D．电动势是矢量

5.关于电源的性能下列说法正确的是（      ）

A．能保持两极间有电势差

B．能产生非静电力移动电荷做功

C．能把其它形式能转化成电能

D．能把电能转化成其它形式能

6.以下说法中正确的是（     ）

A．在外电路中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

7.关于非静电力和静电力，下列说法正确的是（     ）

A．非静电力在电源内部移送电荷使电荷的电势能增加

B．非静电力在电源内部移送电荷使电荷的电势能减少

C．静电力在电源外部移送电荷使电荷的电势能增加

D．静电力在电源外部移送电荷使电荷的电势能减少

8.关于非静电力和静电力做功，下列说法正确的是（        ）

A．在电源内部，非静电力对电荷做负功

B．在电源内部，非静电力对电荷做正功

C．在电源外部，静电力对电荷做正功

D．在电源内部，静电力对电荷做负功

9.关于电动势的定义式E=W/q,下列说法中正确的是（        ）

A．电源的电动势E与非静电力移送电荷所做的功W成正比，跟被移送的电荷量q成反比

B．电源移送电荷所做的功W跟电动势E成正比，跟被移送的电荷量q成正比

C．电源电动势是电源本身具有的属性，与做功W和移送的电荷量q无关

D．不同的电源，电动势是相同的

10.玩具电动小火车用两节干电池作为电源，当小火车开动时，电流为0.2A，开了30s，那么有多少化学能转化为电能？这些电能又转化为什么形式的能？