版选修3_1.doc

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1、1第 2 节 电动势一、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 来表明电源的这种特性。电动势越大，电路中每通过 1 C 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

2、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 。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：Ah，mAh。注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。写出下列常见

3、电池的电动势2干电池 、锌汞电池 、锂电池 、铅蓄电池 。自由电子 相反 电源正极 负极 负极 内部 正极 其他形式的 电能非静电力做功 电动势 1 C 电源内部 比值 W/q 焦耳（J） 库伦（C） 电势 电势差 伏特（V） 正 负 非静电力的特性 电源的体积 外电路 1.5 V 1.2 V 3 V 或 3.6 V 2 V 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 1 C 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】以下说法正确的是

4、A在 外 电 路 和 电 源 内 部 ， 正 电 荷 都 受 静 电 力 的 作 用 ， 所 以 能 不 断 地 定 向 移 动 而 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小C在 电 源 内 部 正 电 荷 能 从 负 极 到 达 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小，非静电力移动电荷做功电势能增加参考答案：D试题解析：无论电源内部还是外部都存在着电场。在外电路中只有静电力做功，电荷电势能减少，电能 转 化 为 其 他 形 式 的 能 。 在 电 源 内 部 ， 电 荷 受

5、 静 电 力 和 非 静 电 力 共 同 作 用 ，而 非 静 电 力 移 动 电 荷 做 功 消 耗 其 他 形 式 的 能 转 化 为 电 能 ， 电 荷 的 电 势 能 增 加 ， 故 D 对 ， ABC 错 。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3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 2 V， 表 明 在 蓄 电 池 内 移 送 1 C 的 电 荷 量 时 ， 可 以 将 2 J

6、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 1 C 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 1 C 的正电荷时电能转化为其他形式的能的多少【例题 2】将电动势为 3.0 V 的电源接入电路中，测得

7、电源两极间的电压为 2.4 V，当电路中有 6 C 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）18 J （2）14.4 J （3）3.6 J试题解析：（1） W=Eq=18 J，电源中共有 18 J 其他形式的能转化为电能；（2） W1=U1q=14.4 J，外电路中共有 14.4 J 电能转化为其他形式的能；（3）由能量守恒求出 W2=WW1=3.6 J。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

8、是非静电力做功。41以下说法中正确的是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（ 2018河 南 中 原 名 校 高 二 第 三 次 联 考 ） 关于电源的电动势，下列说法中正确的是A同一电源接入不同的电路，电动势会发生变化B1 号干电池比 7 号干电池的体积大，但电动势相同C电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同D电源电动势表征了电源把其他形式

9、的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能本领越大，电动势就越大3（ 2018江 西 省 上 饶 市 高 二 期 末 ） 一组铅蓄电池的电动势为 4.8 V，内阻不为零，以下说法中错误的是A电路中每通过 1 C 电荷量，铅蓄电池能把 4.8 J 的化学能转变为电能B体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大C电路中每通过 1 C 电荷量，铅蓄电池内部非静电力做功为 4.8 JD 该 铅 蓄 电 池 把 其 他 形 式 能 转 化 为 电 能 的 本 领 比 一 节 千 电 池 （ 电 动 势 为 1.5 V） 的 强4下面各单位中不属于电动势的单位（伏特）的是A BC D5 （ 20

10、18北 京 市 顺 义 区 高 三 二 模 ） 手 机 充 电 器 又 名 电 源 适 配 器 。 手 机 常 用 锂 离 子 （ li-ion） 电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图 1 所示。充电的锂离子电池标识如图 2 所示。对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是5图 1 图 2A手机电池标识的 mAh 是电功的单位B电源适配器输出的是 6 V 交流电C如果工作电流是 200 mA，手机电池最多能连续工作约 8 个小时D手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置6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

11、图所示为科沃斯扫地机器人，已知其工作额定电压为 12 V，额定功率为 30 W，充电额定电压为 15 V，额定电流为 0.75 A，充电时间约为 4 h，电池容量为 2 000 mAh，则下列说法错误的是A机器人正常工作的电压为 12 VB机器人正常工作时电流为 2.5 AC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 0.8 h7（ 2018江 苏 扬 州 中 学 高 二 期 末 考 试 ） 关于电源电动势，下列说法正确的有A电源电动势是反映电源将其他形式的能转化成电能本领大小的物理量B闭合回路中，电源在单位时间内提供的电能越多，电动势就越大C电源电动势在数值上等于电源

12、未接入电路时电源两端的电压D闭合回路中，电源电动势的大小等于电路内外电压之和68（ 2018北 京 市 昌 平 区 高 二 期 末 考 试 ） 关于电动势的概念，下列说法中不正确的是A电动势就是路端电压B电动势在数值上等于外电路断路时的路端电压C电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量D电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功9（ 2018浙 江 省 嘉 兴 市 第 一 中 学 高 一 期 中 考 试 ） 如图所示是一款 MP4 播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅途变得充满乐趣。MP4 的充电电池多为锂电池

13、，假设锂电池的充电电流为 500 mA，则以下说法正确的是：A1 s 内通过电池某一横截面的电荷量为 500 CB该电池的电动势为 220 VC充电过程把其他形式的能转化为电能D该电池内部也是由导体组成，所以有内阻10已知干电池的电动势为 1.5 V，下列说法正确的是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 1 C 的电荷量通过干电池，则该电池就能提供 1.5 J 的电能C当外电路闭合时，在 1 s 内有 1.5 C 的电荷量通过该电池D当外电路闭合时，在 1 s 内该电池能提供 1.5 J 的电能11关于电源和电流，下述说法正确的是A电源的电动势

14、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，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能D打 开 教 室 开 关 ， 日光灯立刻就亮了， 表 明 导 线 中 自 由 电 荷 定 向 运 动 的 速 率 接 近 光 速12（ 2018安 徽 省 滁 州 市 高 二 期 末 考 试 ） 下列说法错误的是A电源外部电路存在着由正极指向负极的电场，电源内部存在着由负极指向正极的电场7B在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C在电源的内部负电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D干电池工作时是把化学能转化为电势能13（2016

15、上海卷）电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此A电动势是一种非静电力B电动势越大，表明电源储存的电能越多C电动势的大小是非静电力做功能力的反映D电动势就是闭合电路中电源两端的电压1AD【解析】电源的作用是提供电压，使得自由电荷定向移动，形成电流，A 正确；在电源内部正电荷能从负极到正极既有静电力作用又有非静电力作用，B 错误；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，C 错误，D 正确。2B【解析】同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化，选项 A 错误；1 号干电池比 7 号干电池的体积大，但电动势相同，选项 B 正确；电动势、电压和电势差不

16、但名称不同，物理意义也不相同，电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，电压和电势差是两点之间电势的差，它们只是单位也相同；故 C 错误。电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，根据 W=qE 可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关，故 D 错误。故选 B。3B【解析】由 W=Eq 可知，电路中每通过 0.1 C 的电量时，电池将 4.8 J 的化学能转化为电能，故 A 正确；电池的电动势只与电池的性质有关，与体积无关，故 B 错误；电路中每通过 1 C 的电量，电池内部非静电力做功为 W=Eq=4.

17、8 J，故 C 正确；电动势反应电源将其他形式的能转化为电能的本领。故铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为 1.5 V）的强，故 D 正确。84B 【 解 析 】 电 感 上 电 压 计 算 公 式 可 知 ， 1 V=1 HA/s， 故 A 正 确 ； 根 据 U=IR可 知 ， 1 V=1 A 1Am2/s，故 B 错误；根据 可知，1 V=1 J/C，故 C 正确；根据可知，1 V=1 Wb/s，故 D 正确。5C【解析】根据 q=It，手机电池标识的 mAh 是电量的单位，故 A 错误；电源适配器输出的是 6V 直流电，DC 表示直流，AC 表示交流，故 B 错误

18、；如果工作电流是 200 mA，手机电池最多能连续工作时间 ，故 C 正确；手机充电时会微微发热，说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能，故 D 错误。【点睛】本题关键是明确电池的三个参数：电动势、电容量和内阻，注意电容量。6C 【解析】机器人正常工作时的电压为 12 V，A 正确；机器人正常工作时的电流为，B 正确；电池容量是指电池存储电荷量（电流与时间的乘积）多少，单位是“Ah”，不是存储电能的大小，C 错误；机器人充满电后一次工作时间为，D 正确。7ACD【解析】电源电动势是反映电源将其他形式的能转化成电能本领大小的物理量，选项 A 正确；根据电源向外提供的电能 W=EIt 可知：电源

19、向外提供的电能不仅与电动势有关，还有电流和时间有关，故 B 错误；电源电动势在数值上等于电源未接入电路时电源两端的电压,选项 C 正确；闭合回路中，电源电动势的大小等于电路内外电压之和，选项 D 正确；故选 ACD。【名师点睛】本题考查电动势的概念，要明确电动势与电势差的区别，知道电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。8A【解析】电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，数值上电压不一定9等于电势差，电动势等于内外电压之和，故 A 错误，B、C 正确；由 可知，电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，故 D正确；本题选不正确的，所以

20、本题应选 A。9D【解析】根据电流的定义式： ，可知 1 s 通过电池某一横截面的电荷量为： q=It=150010-3 C=0.5 C，故 A 错误；该电池的电动势小于 220 V，一般为 3 V，故 B 错误；在电池充电过程中，将电能转化为化学能储存起来，故 C 错误；该电池内部也是由导体组成，所以有内阻，故 D 正确。10B【解析】用电压表直接连接干电池的两极时，由于电压表构成了一个外电路，电池有一定的电压，所以 测 量 得 到 的 电 压 小 于 该 电 池 的 电 动 势 ， 故 A 错 误 ； 根 据 电 动 势 的 定 义式 ， 得 W=qE， 当 q=1 C， E=1.5 V

21、时， W=1.5 J，即当外电路闭合时，每当 1 C的电荷量通过干电池，则该电池就能提供 1.5 J 的 电 能 ， 故 B 正 确 ； 当 外 电 路 闭 合 时 ，电 路 中 电 流 不 一 定 是 1 A， 由 q=It 知 ， 在 1 s 内 不 一 定 有 1.5 C 的 电 荷 量 通 过 该 电 池 ，故 C 错 误 ； 当 外 电 路 闭 合 时 ， 1 C 的 电 荷 量 通 过 该 电 池 时 该 电 池 能 提 供 1.5 J 的电能，由于电流未知，则所用时间不一定是 1 s，故 D 错误。【名师点睛】解决本题的关键要掌握电动势的定义式 ，明确电动势和路端电压的区别和联系

22、，即电池的电动势等于电池没有接入电路时两极间的电压。11C【解析】当电路断开时，电源的电动势在数值上等于电源正负极之间的电压，故选项A 错误；导体的电阻与通过它的电流、两端的电压均无关，它只与自己本身的因素有关，故选项 B 错误；从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能，选项 C 正确；打开教室开关，日光灯立刻就亮了，但导线中自由电荷定向运动的速率却很小，大约是 10-5 m/s，其传导速率接近光速，故选项 D 错误。12AC【解析】电源的外电路中存在着由正极指向负极的电场，电子在电场力的作用下由电源负极流向正极，在电源内部存在着非静电力使电子由正极流向负极或正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极，并不是内部存在由负极指向正极的电场，故 AC 错误，B正确。干电池是提供电能的装置，是化学能转化为电势能，故 D 正确。13C【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物10理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项 AB 错误，C 正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项 D 错误。【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义，电源电动势在闭合电路中的能量分配。