1、1第 2 节 电动势研究学考明确要求考试要求知识内容 电动势学考 b 选考 c基本要求1.从能量角度理解电源的作用。2知道电动势是描述电源特性的物理量，知道电动势的单位。3了解电源内阻概念，知道电动势和内阻是电源的重要参数。发展要求1.知道电动势定义式中， E 跟 W、 q 无关。2会用电动势定义式进行简单计算。基 础 梳 理1非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加。2非静电力特例：在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。3电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装
2、置。4电源的工作原理：在电源内部非静电力做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路，静电力做功，把电势能转化为其他形式的能。典 例 精 析【例 1】 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。而在电源内部，电荷受静电力和非静
3、电力共同作用，而非静电力移动电荷做功将其他形式的能转化为电能，电荷电势能增加。故 D 正确。答案 D非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能再转化为其他形式的能，不能认为静电力只在外电路做功，因为电2源有内阻，在内电路上有部分电能转化为内能，这要通过静电力做功来实现。即 学 即 练1下列关于电源的说法中正确的是( )A电源是提供持续电流的装置B电源把化学能转化为电能C只要物体带电就可以作为电源D只要能提供电荷，就能作为电源解析 电荷的定向移动形成电流，电压使电荷定向移动，电源是提供电压的装置，即电源是提供持续电流的装置；电源是把其它形式
4、的能转化为电能的装置，故 A 对，B、C、D 错。答案 A基 础 梳 理1电动势(1)定义：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，即非静电力所做的功 W 与移送电荷量 q 的比值，用 E 表示， E 。Wq(2)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量。(3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特。(4)电动势 E 是标量，但规定其方向由电源负极指向正极。2电源的内阻(1)定义：电源的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。(2)注意：电源的内阻在使用过程中变化较大，使用时间越长，内阻越大。3电源的容量(1)定义：电源的容量就
5、是电源放电时能输出的总电荷量。(2)单位：通常以安培时(Ah)或毫安时(mAh)为单位。(3)特点：电池的容量与放电状态有关，同样的电源，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。对同一种电池来说，体积越大，电源容量越大。电动势大，表明每移动 1 C 的电荷量，电源转化的能量多，不表明电源容量大。4电势差与电动势的对比理解电势差 电动势对应的 电场力做功，电能转化为其他形式的能 非静电力做功，其他形式的能转化为电3功和能量转化能定义式 U ， W 为静电力做的功Wq E ， W 为非静电力做的功Wq单位 伏特(V) 伏特(V)联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差典 例 精 析【
6、例 2】 下列关于电源电动势的说法，正确的是( )A电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大解析 电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与输出的电流、通电的时间有关，所以电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大，故选项 A 错误；电源的电动势取决于电源自身的性质，与有无外电路及外电路的情况无关，选项 B、C 错误；电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，移动同样电荷量的电荷，非静电力做功越多，转化成的电能越多，D
7、 正确。答案 D即 学 即 练2关于电动势 E 的说法中错误的是( )A电动势 E 的大小，与非静电力所做的功 W 的大小成正比，与移送电荷量 q 的大小成反比B电动势 E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C电动势 E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D电动势 E 的单位与电势差的单位相同，但两者在本质上不同解析 电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故 B、C、D 正确，A 错误。答案 A41关于电动势，下列说法中正
8、确的是( )A在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做正功，电势能减少B对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位电荷量的正电荷从负极移送到正极所做的功越多D电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时，移送的电荷量越多解析 电源是将其他形式的能转化为电势能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以，非静电力做功，电势能就增加，因此选项 A 错误；电源的电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大
9、，移送的电荷量越多，所以选项 C 正确，选项 B、D 错误。答案 C2对于电动势的定义式 E 的理解，正确的是( )WqA E 与 W 成正比 B E 与 q 成反比C E 的大小与 W、 q 无关 D W 表示静电力的功解析 电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量，与 W、 q 无关。答案 C3(多选)随着 MP4 播放器的出现，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，假设锂电池的充电电流为 500 mA，则以下说法正确的是( )A1 s 通过电池某一横截面的电荷量为 500 CB1 s 通过电池某一横截面的电荷量为 0.5 CC充电过
10、程把其他形式的能转化为电能D充电过程把电能转化为其他形式的能解析 由电流的定义式得 q It0.5 C，故选项 A 错误，选项 B 正确；充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来，故选项 C 错误，D 正确。答案 BD1下列关于电源的说法中正确的是( )A电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置B在电源内部，正电荷从高电势处向低电势处移动5C电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领大小 D把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势将发生变化解析 电源是通过内部的非静电力把其他形式的能转化为电能的装置，选项 A 错误；在电源内部，电流方向从负极流向正极，所以正电荷从低电势处向高电势处移动
11、，选项 B 错误；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，选项 C 正确；把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，选项 D 错误。答案 C2蓄电池的电动势为 2 V，用该电源为某电路供电，电路中每通过 3 C 电荷量时，关于电路中的能量转化，以下说法正确的是( )A在电源外部把 6 J 的电势能转变为化学能B在电源外部把 6 J 的电势能转变为其他形式的能C在电源内部把 6 J 的电势能转变为化学能D在电源内部把 3 J 的化学能转变为电势能解析 在电源的内部非静电力做功为 6 J，说明将 6 J 的化学能转变为电势能，C、D 错误；电源的静电
12、力做功为 6 J，将 6 J 的电势能转变为其他形式的能，可能是内能，也可能是机械能，也可能是化学能，A 错误，B 正确。答案 B3一台发电机用 0.5 A 的电流向外输电，在 1 min 内将 180 J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( )A6 V B360 VC120 V D12 V解析 q It， E V6 V。Wq WIt 1800.560答案 A4关于电源，下列说法正确的是( )A当电池用旧之后，电源电动势减小，内阻增大B当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C当电池用旧之后，电源电动势基本不变，内阻增大D以上说法都不对解析 电池用旧之后，电源电动势基本不变，但是内阻变得很
13、大，故 C 正确。答案 C5关于电源的作用，下列说法中正确的是 ( )A在电源内部把电子从负极搬运到正极B在电源外部把电子从正极搬运到负极6C把电能转化为其他形式的能D把其他形式的能转化为电能解析 电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，故 D 正确，C 错误；在电源内部把电子从正极搬运到负极，故 A、B 错误。答案 D6有关电压与电动势的说法中正确的是( )A电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B电动势就是电源两极间的电压C电动势公式 E 中的 W 与电压 U 中的 W 是一样的，都是电场力做的功Wq WqD电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别解析 只有
14、电路开路时，电动势才等于电源两端的电压值，对于 E 及 U ，前者表示非Wq Wq静电力做的功，后者表示电场力做的功，电动势和电压的意义不同，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，而电压反映把电能转化成其他形式的能的本领。综上所述，选项 D 正确。答案 D7下列说法中正确的是 ( )A电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B电源的电动势在数值上等于两极间的电压C电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D电动势越大，电源两极间的电压一定越高解析 电动势与电压有本质的区别，二者单位相同。只有电源与外电路断开时，两极间的电压在数值上才与电动势相等。答案 C8关于电源的电动势，下列说
15、法中正确的是( )A同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化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的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大解析 电动势是描述电源属性的物理量，其大小决定于非静电力做功的性质，与电池体积无关。不同型号干电池只是容量不同。答案 B9关于电源的说法，正确的是( )7A电源向外提供的电能越多，表明电动势越大B电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时，非静电力做的功C在电源内部，从正极到负极电势逐渐升高D在电源外部，从正极到负极电势
16、逐渐升高解析 电源是把其他形式的能转化为电能的装置。在电源内部，非静电力做功，使电源正极电势高于负极电势；在电源外部静电力做功，正极电势高于负极电势。电源提供的电能E 电 qE，既与电动势 E 有关，又与电荷量 q 有关，B 选项正确。答案 B10下列有关电动势的说法正确的是( )A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压C非静电力做功越多，电动势就越大D E W/q 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定解析 电动势的关系式 E W/q 是比值定义式而非决定式，不能说 E 与 W
17、 成正比，与 q 成反比，故 A 错误；虽然电动势的单位跟电压的单位一致，但电动势是和非静电力所做的功对应的物理量，而电压是和静电力所做的功对应的物理量，故 B 错误；非静电力所做的功多少还和移动的电荷量有关，故选项 C 错误，D 正确。答案 D11一节干电池的电动势为 1.5 V，表示该电池( )A一定有 1.5 J 的化学能转变成电能B在工作状态下两极间的电压恒定为 1.5 VC比电动势为 1.2 V 的电池存储的电能多D将 1 C 的正电荷由负极输送到正极过程中，非静电力做了 1.5 J 的功解析 电源电动势的大小表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将 1 C
18、 的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为 1.5 V，表示该电池将 1 C 的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J 的功，故 D 正确，A 错误；工作状态下两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故 B 错误；电动势大的说明电源把其它形式的能转化为电能的本领大，但电动势大的存储的电能不一定多，故 C 错误。答案 D12如图 1 所示是两个电池外壳的说明文字。图中所述进口电池的电动势是_ V；国产电池最多可放出_ mAh 的电荷量，若电池平均工作电流为 0.03 A，则最多可使用_ h。图中还提供了哪些信息：_。8某 型 号 进 口 电 池RECHARGEABLE1.2 V 600 mAhSTANDARDCHARGE15 h ac 50 mA某型号国产电池GNY0.6(KRAA)1.2 V 600 mAhRECHARGEABLESTANDARD CHARGE15 h ac 60 mA图 1解析 进口电池的电动势是 1.2 V，国产电池最多可放出 600 mAh 的电荷量。由 t h20 h，60010 30.03即最多可使用 20 h。题图中还提供了充电时间和充电电流等。答案 1.2 600 20 充电时间和充电电流等
