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1、. . . 第二章第二章 恒定电流恒定电流第二节第二节 电动势电动势. . . 干电池有干电池有 1.5 V 标志标志,锌汞电池锌汞电池有有 3.0 V 标志标志 ,铅蓄铅蓄电池电池有有 12 V 标志。标志。干电池干电池干电池干电池 1.5 V1.5 V微型微型微型微型电池电池电池电池 3 V3 V蓄电池蓄电池蓄电池蓄电池 12 V12 V. . . +-+1 1. .电源电源的内部电场如何？的内部电场如何？2 2. .如果如果接入导线，如图所示，接入导线，如图所示，正电荷将怎样移动？正电荷将怎样移动？3 3. .导线导线中的电流中的电流方向？方向？4 4. .电源电源正极的正电荷会不断流向
2、负极，电源两极间的电压怎正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间的电压怎样变化？电源在这的作用是什么？样变化？电源在这的作用是什么？5 5. .电源电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？负功？6 6. .什么什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？是什么？. . . 干干电电池池、手手摇摇发发电电机机都都可可以以做做电电源源，这这些些电电源源中中的的非非静静电力相同吗？所起的作用相同吗电力相同吗？所起的作用相同吗？干电池：干电池：干电池：干电池：通过通过化学作用化学作用
3、化学作用化学作用提供非静电力，把化学能转化为电能。提供非静电力，把化学能转化为电能。发电机：发电机：发电机：发电机：通过通过电磁作用电磁作用电磁作用电磁作用提供非静电力，把机械能转化为电能。提供非静电力，把机械能转化为电能。不同的电源静电力虽然不同，但是从能量转化的角度看它们不同的电源静电力虽然不同，但是从能量转化的角度看它们所起的作用是相同的，都是把其它形式的能转化为电势能。所起的作用是相同的，都是把其它形式的能转化为电势能。. . . 1.电源：电源： 通过通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。2. 非非静电力在电源中所起的作用静电力
4、在电源中所起的作用： 是是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。力做功，将其他形式的能转化为电势能。一、一、电电 源源3. 在在不同的电源中，非静电力的作用是不同的，是不同形不同的电源中，非静电力的作用是不同的，是不同形式的能量转化为电能。式的能量转化为电能。 . . . 例例1. 下列下列说法正确的是说法正确的是 （ ） A. 电源电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存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在着由负极指向正极的电场电场 B. 在在电源的外部负电荷靠静电力由电源的外
5、部负电荷靠静电力由电源的电源的正极流向正极流向负极负极 C. 在在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的内部正电荷靠非静电力由电源电源的负极流的负极流向向正极正极 D. 在干电池在干电池中是化学能转化为电势中是化学能转化为电势能能CD. . . + +- -+A+_B_P- 怎样怎样描述电源把其他形式的能转化为电能本描述电源把其他形式的能转化为电能本领的大小？领的大小？ F FF F假假设设电电源源把把电电量量为为 1 C 的的负负电电荷荷从从正正极极搬搬运运到到负负极极电源电源正极正极负极负极. . . 干电池干电池：电势能电势能增加增加 1.5 J蓄电池蓄电池：电势能电势能增加增加 12 J
6、蓄电池比干电池把蓄电池比干电池把其他形式其他形式的能转化为的能转化为电能的本领强。电能的本领强。 根据电场力做功的条件，电场力做负功，静电力做根据电场力做功的条件，电场力做负功，静电力做功的绝对值等于电势能的增加量。根据能量守恒，非静功的绝对值等于电势能的增加量。根据能量守恒，非静电力做正功，非静电力做的功也等于电势能的增加量。电力做正功，非静电力做的功也等于电势能的增加量。|W静静|=|QU|= EP=W非静电力非静电力1.5 V12 V. . . 1. 定义定义：电动势在数值上等于非静电力：电动势在数值上等于非静电力把把 1 C 的的正电荷在正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。电源内从
7、负极移送到正极所做的功。2. 定义定义式式：E = W/q3. 单位单位： V ； 1 V = 1 J/C4. 物理物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。大小。5. 电动势电动势由由电源电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。关，也跟外电路无关。6. 电动势电动势是是标量标量。二二、电电动动势势. . . 例例2关于电动势，下列说法正确的关于电动势，下列说法正确的是是 （ ） A. 在在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电
8、能增加电能增加 B. 对于对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大电动势就越大 C. 电动势电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多移送单位电荷量做功越多 D. 电动势电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越极移送到正极的电荷量越多多 AC. . . 电源有三个重要电源有三个重要参数参数: :1. 电动势电动势 E :电池电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的
9、化学性质。液的化学性质。2. 内阻内阻 r :电源电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就是电源的内阻是电源的内阻。大小大小由电源内部结构决定。由电源内部结构决定。3. 容量容量: 电池电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时小时 （Ah）或毫安小时（）或毫安小时（mA h）做单位。）做单位。对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小，但小，但电动势不变电动势不变。电源有哪些重要参数？它们的决定因素是什么？电源有哪些重要参数？它们的决定因素是什么？电源有哪些重要参数？它们
10、的决定因素是什么？电源有哪些重要参数？它们的决定因素是什么？. . . 你能在手机电池上能了解到什么你能在手机电池上能了解到什么？材料：锂离材料：锂离子电池子电池容量容量:1050 mA.h电动势：电动势：3.7 V限制电压：限制电压：4.2 V. . . 电动势电动势E 与与电压电压U 有什么区别？有什么区别？1. 两两个公式中个公式中W 分别分别表示什么力做功表示什么力做功?2. 能量能量是如何转化的是如何转化的?W 表示表示电源电源外外部电场力部电场力做的功做的功其其他他形式形式能转化为电势能转化为电势能能E 反映反映电源电源的特性的特性电势能转化为电势能转化为其其他他形式形式能能U 反
11、映反映电场电场的特性的特性W 表示表示电源电源内内部非静电力部非静电力做的功做的功. . . 在在没有接入外电路没有接入外电路时时，对于理想电压表（内阻，对于理想电压表（内阻为无穷大），电源两端测量值等于电动势。为无穷大），电源两端测量值等于电动势。即：断路时电源两极间的电压等于电源的电动势。即：断路时电源两极间的电压等于电源的电动势。即：断路时电源两极间的电压等于电源的电动势。即：断路时电源两极间的电压等于电源的电动势。. . . 例例3铅蓄电池的电动势铅蓄电池的电动势为为 2 V，这，这表示表示 （ ） A. 电路电路中每中每通过通过 1 C 的的电量，电源电量，电源把把 2 J 的的化学
12、能化学能转变为电能转变为电能 B. 未未接入电路时，蓄电池两极间的电压接入电路时，蓄电池两极间的电压为为 2 V C. 蓄电池在蓄电池在 1 s 内将内将 2 J 的的化学能转变成电能化学能转变成电能 D. 蓄电池蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势（电动势为为 1.5 V）强）强ABD. . . 生活中的电池生活中的电池太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池. . . 一、电源一、电源电源是通过非静电力做功电源是通过非静电力做功,把其他形式能转化为电能的装置把其他形式能转化为电能的装置。二、电动势二、电动势1
13、. 物理物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小意义：描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。的物理量。2. 定义定义：非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的：非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量的比值。电荷量的比值。3.公式：公式：E = W/q4. 单位单位：伏伏 ( V )三、电源的重要参数三、电源的重要参数 1. 电动势电动势 2. 内阻内阻 3. 容量容量. . . 1. 某某蓄电池上标有蓄电池上标有“1.5 Ah ” ，指的是电池的指的是电池的容量容量。若接入工作电流为若接入工作电流为 300 mA 的用电器，则该电池能使用的用电器，则该电池
14、能使用电器工作多久？电器工作多久？电池放电电池放电时间：时间：t = 5 h. . . 2. 关于关于电源，以下说法正确的电源，以下说法正确的是是 （ ） A. 1号干电池号干电池比比 5 号号干电池干电池大大 ，所以电动势也大所以电动势也大 B. 1号干电池号干电池比比 5 号号干电池干电池大大 ，但是电动势相等，但是电动势相等，内电阻相同内电阻相同 C. 电动势电动势的大小随外电路的电阻增大而增大的大小随外电路的电阻增大而增大 D. 电动势电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关体积无关，也跟外电路无关D. . . 3. 关于电动势关于电动势 E ，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是 ( ) A. 电电动动势势 E 的的大大小小，与与非非静静电电力力做做功功 W 的的大大小小成成正正比，与移送电荷量比，与移送电荷量q 的大小成反比的大小成反比 B. 电电动动势势 E 是是由由电电源源本本身身决决定定的的，跟跟电电源源的的体体积积和和外外电路均无关电路均无关 C. 电电动动势势 E 的的单单位位与与电电势势、电电势势差差的的单单位位都都是是伏伏特特，故三者本质上一样故三者本质上一样 D. 电电动动势势 E 是是表表征征电电源源把把其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能本本领的物理量领的物理量BD
