物理3-1人教版精品習(xí)題第二章第二節(jié)電動(dòng)勢(shì)

1、第二節(jié)電動(dòng)勢(shì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置2.了解電路中自由電荷定向移動(dòng)過程中，靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系3.了解電源電動(dòng)勢(shì)的基本含義，知道它的定義式,學(xué)生用書P40)一、電源(閱讀教材第43頁(yè)第1段至第4段)1非靜電力的作用：把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過程中非靜電力做功，使電荷的電勢(shì)能增加2電源概念：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置拓展延伸(解疑難)1在不同的電源中，不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能干電池中的非靜電力是化學(xué)作用，手搖發(fā)電機(jī)的非靜電力是電磁作用，前者把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，后者把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能非靜電力雖然不同，但從能量

2、轉(zhuǎn)化的角度看，它們所起的作用是相同的，都是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能2在外電路中，靜電力做功將電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而在內(nèi)電路中，非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能1.(1)在電源內(nèi)部，電荷移動(dòng)過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加()(2)在電源內(nèi)部，電荷移動(dòng)過程中，非靜電力做正功，電荷電勢(shì)能減少()(3)所有的電源，均是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置()提示：(1)(2)×(3)×二、電源的參數(shù)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻(閱讀教材第43頁(yè)第5段至第44頁(yè)第3段)1電動(dòng)勢(shì)(1)物理意義：表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量(2)定義：電動(dòng)勢(shì)指在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷由負(fù)

3、極移送到正極，非靜電力所做的功W與移送電荷q的比值，用E表示，即E(3)單位：與電勢(shì)、電勢(shì)差的單位相同，為伏特(4)大小的決定因素：由電源中非靜電力特性決定，跟電源的體積無關(guān)，跟外電路也無關(guān)2內(nèi)阻電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻拓展延伸(解疑難)1電源的種類不同，非靜電力做功本領(lǐng)不同，即把相同數(shù)量的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功多少不同，電動(dòng)勢(shì)大小不同2公式E是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的電動(dòng)勢(shì)不同，表示將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)不同3電池的內(nèi)阻在使用過程中變化比較大，使用時(shí)間越長(zhǎng)，內(nèi)阻越大4容量

4、：指電池放電時(shí)能輸出的總電荷量其單位是A·h或mA·h.2.(1)電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于一秒內(nèi)非靜電力所做的功()(2)電動(dòng)勢(shì)相同的電池，內(nèi)阻也一定相同()(3)容量越大的電池，儲(chǔ)存的化學(xué)能越多()提示：(1)×(2)×(3)×對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解學(xué)生用書P40 1電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量E只是定義式而非決定式2電動(dòng)勢(shì)的大小由電源內(nèi)非靜電力的特性決定(自選例題，啟迪思維)1.下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)E的說法中正確的是()A電動(dòng)勢(shì)E的大小與非靜電力所做的功W的大小成正比，與移送電荷量q的大小成反比B電動(dòng)勢(shì)E是由電源本身決定的，跟電源的體

5、積和外電路均無關(guān)C電動(dòng)勢(shì)E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)大小的物理量D電動(dòng)勢(shì)E的單位與電勢(shì)差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同思路探究電動(dòng)勢(shì)的物理意義是什么？解析電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)用比值定義的物理量，這個(gè)物理量與這兩個(gè)相比的項(xiàng)沒有關(guān)系，它是由電源本身決定的，是表征把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)大小的物理量電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差盡管單位相同，但本質(zhì)上是不相同的，故選BC.答案BC2.(2015·山東萊蕪一中高二檢測(cè))一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，這表示()A電池中每通過1 C的電荷量，該電池能將1.5 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電勢(shì)能B該電池接入電路工作時(shí)，電池兩極間的電壓恒為1.5 VC該電池存儲(chǔ)的

6、電能一定比電動(dòng)勢(shì)為1.2 V的電池存儲(chǔ)的電能多D將1 C的電荷由該電池負(fù)極移送到正極的過程中，非靜電力做了1.5 J的功解析電動(dòng)勢(shì)大小表示電池中通過1 C的電荷量電池將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的大小，并非表示電池內(nèi)部?jī)?chǔ)存的能量大小，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)大小等于電池接入電路前兩極之間的電壓大小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，表示電池內(nèi)部非靜電力將1 C的電子由電源正極移送到負(fù)極過程中所做功的大小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案A規(guī)律總結(jié)電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置，由于電源內(nèi)部也有電阻，在非靜電力做功的同時(shí)，靜電力也做一部分功，把一部分電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電源的內(nèi)能電動(dòng)勢(shì)與電壓

7、(電勢(shì)差)的比較學(xué)生用書P41 電動(dòng)勢(shì)E電壓U描述對(duì)象對(duì)電源而言對(duì)某一段電路而言能量轉(zhuǎn)化的方向電動(dòng)勢(shì)是指非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)電壓表示靜電力移送1 C電荷量時(shí)電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少定義式E，W為非靜電力做的功U，W為靜電力做的功單位V(伏特)V(伏特)聯(lián)系電動(dòng)勢(shì)等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓值；電源接入電路時(shí)，電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電壓之和(自選例題，啟迪思維)1.下列說法中正確的是()A電源的電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B用電壓表直接連到電源兩端，電壓表的讀數(shù)就為電源電動(dòng)勢(shì)的大小C電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D電動(dòng)勢(shì)越大，電源兩極間的電壓

8、一定越高解析電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小的物理量，而電壓是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，電動(dòng)勢(shì)與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別，所以選項(xiàng)A錯(cuò)，C對(duì)；由電路知識(shí)可知，選項(xiàng)B對(duì)；電動(dòng)勢(shì)越大，電源兩極間的電壓不一定越高，選項(xiàng)D錯(cuò)答案BC2.(2015·廣州執(zhí)信中學(xué)高二檢測(cè))關(guān)于電動(dòng)勢(shì)和電壓，下列說法正確的是()A電動(dòng)勢(shì)E是由電源本身決定的，跟外電路無關(guān)B電動(dòng)勢(shì)E的單位與電勢(shì)、電勢(shì)差的單位都是伏特，故三者本質(zhì)上一樣C電動(dòng)勢(shì)不是電壓，但它數(shù)值上等于將1 C電荷在電源內(nèi)從負(fù)極運(yùn)送到正極電場(chǎng)力做功的大小D電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小的物理量解析電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式

9、的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小的物理量，電動(dòng)勢(shì)E由電源本身決定，跟外電路無關(guān)，A、D正確電動(dòng)勢(shì)不是電壓，電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)非靜電力做功而不是電場(chǎng)力做功，B、C錯(cuò)誤故選AD.答案AD借題發(fā)揮電動(dòng)勢(shì)和電壓的意義不同，電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)，而電壓反映把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化成其他形式能的本領(lǐng)掃一掃進(jìn)入91導(dǎo)學(xué)網(wǎng)() 電動(dòng)勢(shì),學(xué)生用書P41)典型問題電池的參數(shù)及串并聯(lián)問題1描述電池的參數(shù)(1)電動(dòng)勢(shì)(2)內(nèi)阻：電源的內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻，表示符號(hào)r.(3)容量定義：電池的容量就是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以安培小時(shí)(A·h)或毫安小時(shí)(mA

10、83;h)做單位特點(diǎn)：電池的容量與放電狀態(tài)有關(guān)，同樣的電池，小電流、間斷性放電要比大電流、連續(xù)放電的容量大2電池在電路中的連接(1)n個(gè)完全相同的電源串聯(lián)電源的總電動(dòng)勢(shì)E總nE.電源的總內(nèi)阻r總nr.(2)n個(gè)完全相同的電源并聯(lián)電源的總電動(dòng)勢(shì)E總E.電源的總內(nèi)阻r總.范例如圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號(hào)，下列說法正確的是()A該電池放電時(shí)能輸出的總電荷量為1 800 CB該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6 VC若電池以10 mA的電流工作，可用50小時(shí)D若兩塊電池串聯(lián)使用總電動(dòng)勢(shì)為7.2 V，容量為1 000 mA·h解析由電池銘牌可知，B正確由q500 mA·h得，q500&#

11、215;103 A×3 600 s1 800 C，A正確由qIt得：t s1.8×105 s50 h，C正確兩電池串聯(lián)使用時(shí)，E總2E7.2 V，而容量仍為500 mA·h，D錯(cuò)誤故選ABC.答案ABC國(guó)家大力推廣節(jié)能環(huán)保汽車，電動(dòng)汽車是許多家庭的首選已知電動(dòng)汽車的電源是由30組蓄電池串聯(lián)組成的，當(dāng)正常行駛時(shí)，電路中的電流為5 A，在10 min內(nèi)電源做功1.8×105 J，則這組蓄電池的總電動(dòng)勢(shì)是多少？每組的電動(dòng)勢(shì)為多少？解析：電源移送電量為：qIt5×600 C3 000 C這組蓄電池的總電動(dòng)勢(shì)為：E V60 V每組的電動(dòng)勢(shì)為：E1 V2

12、V.答案：60 V2 V,學(xué)生用書P42)隨堂達(dá)標(biāo)1電源電動(dòng)勢(shì)的大小反映的是()A電源把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)的大小B電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)的大小C電源單位時(shí)間內(nèi)傳送電荷量的多少D電流做功的快慢解析：選B.電源電動(dòng)勢(shì)的大小反映了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小，A、C、D錯(cuò)誤，B正確2關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是()A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功，電勢(shì)能增加B對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大C電動(dòng)勢(shì)越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極向正極移動(dòng)時(shí)，單位電荷量做功越多D電動(dòng)勢(shì)越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極

13、移到正極時(shí)，移送的電荷量越多解析：選AC.電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置，是通過電源內(nèi)部的非靜電力做功來完成的，所以，非靜電力做功，電勢(shì)能就增加，因此選項(xiàng)A正確電源的電動(dòng)勢(shì)是反映電源內(nèi)部其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于移送單位電荷量的正電荷所做的功，不能說電動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功越多，也不能說電動(dòng)勢(shì)越大，移送的電荷量越多，所以選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤3某電源的電動(dòng)勢(shì)為3.6 V，這表示()A電路通過1 C的電荷量，電源把3.6 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能B電源在每秒內(nèi)把3.6 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能C該電源比電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的電源做功多D該電源與電動(dòng)勢(shì)為1

14、.5 V的電源相比，通過1 C電荷量時(shí)轉(zhuǎn)化的電勢(shì)能多解析：選AD.電路每通過1 C的電量，非靜電力做功WqE3.6 J，A正確，B錯(cuò)誤.3.6 V大于1.5 V，只能說明做功本領(lǐng)大，不一定做功多，但通過1 C電荷時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為3.6 V的電源一定做功多，D正確，C錯(cuò)誤故選AD.4(選做題)將電動(dòng)勢(shì)為3.0 V的電源接入電路中，測(cè)得電源兩極間的電壓為2.4 V，當(dāng)電路中有6 C的電荷流過時(shí)，求：(1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能解析：由電動(dòng)勢(shì)定義可知，在電源內(nèi)部，非靜電力每移送1 C電荷，有3 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為

15、電能也可認(rèn)為在電源中，非靜電力移送電荷做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；在外電路中，靜電力移送電荷做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(1)WEq3.0×6 J18 J，電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能(2)W1U1q2.4×6 J14.4 J，外電路中共有14.4 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(3)由能量守恒知，內(nèi)電路中有18 J14.4 J3.6 J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能答案：(1)18 J(2)14.4 J(3)3.6 J課時(shí)作業(yè)一、選擇題1(2015·湖南岳陽(yáng)一中高二測(cè)試)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2 V，用該電源為某電路供電，電路中每通過3 C電

16、荷量時(shí)，關(guān)于電路中的能量轉(zhuǎn)化，以下說法正確的是()A在電源外部把6 J的電勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B電路把6 J的電勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪蹸在電源內(nèi)部把6 J的電勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D在電源內(nèi)部把3 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能解析：選B.在電源的內(nèi)部非靜電力做功為6 J，說明將6 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能，C、D錯(cuò)誤；電源的靜電力做功為6 J，將6 J的電勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，可能是?nèi)能，也可能是機(jī)械能，也可能是化學(xué)能，A錯(cuò)誤，B正確故選B.2(多選)關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是 ()A同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生變化B1號(hào)干電池比7號(hào)干電池的體積大，但電動(dòng)勢(shì)相同C電動(dòng)勢(shì)、電壓和電勢(shì)差雖名稱不

17、同，但物理意義相同，所以單位也相同D電源電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)，電壓則表征把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)解析：選BD.電動(dòng)勢(shì)與電源的體積、電路無關(guān)，它與電源的非靜電力的特性有關(guān)，所以A錯(cuò)B對(duì)電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量，電壓是表示電場(chǎng)力做功把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)的物理量，所以物理意義不同，C錯(cuò)D對(duì)本題選BD.3一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5 A的電流向外輸電，在1 min內(nèi)將180 J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為()A6 VB360 VC120 V D12 V解析：選A.1 min內(nèi)流出的電荷量為q，由qIt得：q0.5×6

18、0 C30 C，根據(jù)EW/q得：E180/30 V6 V，故選A.4“神舟”載人飛船上的電子儀器及各種動(dòng)作的控制都是靠太陽(yáng)能電池供電的由于光照而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)“神舟”飛船上的太陽(yáng)能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太陽(yáng)能電池在正常照射下，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23%.單片單晶硅太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生0.6 V的電動(dòng)勢(shì)，可獲得0.1 A的電流，求每秒照射到這種太陽(yáng)能電池上太陽(yáng)光的能量是()A0.24 J B0.25 JC0.26 J D0.28 J解析：選C.非靜電力每秒做的功等于電池每秒鐘轉(zhuǎn)化的電勢(shì)能，即W非Ep，由E得EpW非EqE·It0.6×0.1

19、5;1 J0.06 J，所以照射到這種太陽(yáng)能電池上的太陽(yáng)光能量E光0.26 J，故選C.5(多選)(2015·河北唐山一中高二測(cè)試)以下為某電池的銘牌，由銘牌可以知道()××電池A. 電池的電動(dòng)勢(shì)是3.6 VB電池的容量是1 050 mA·hC電池的電動(dòng)勢(shì)是4.2 VD電池的最長(zhǎng)使用時(shí)間是1 050 h解析：選AB.電池上的3.6 V表示電動(dòng)勢(shì)，1 050 mA·h表示電荷容量，可以由電荷容量計(jì)算在一定放電電流下使用的時(shí)間，由于不知放電電流大小，故放電時(shí)間無法確定故選AB.6(多選)太陽(yáng)能電池已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于我們生活中，有些太陽(yáng)帽前安裝的小風(fēng)扇就是靠太陽(yáng)能電池供電的可以測(cè)得某太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生0.6 V的電動(dòng)勢(shì)，這表示()A電路中每通過1 C電荷量，太陽(yáng)能電池把0.6 J的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷無論接不接入外電路，太陽(yáng)能電池兩極間的電壓都為0.6 VC太陽(yáng)能電池在1 s內(nèi)將0.6 J的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>