高中物理老教材讲义：第2章 2 电动势.pdfVIP

2电动势

[学习目标]1.知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置.2.了解电路中静电力和非静

电力做功与能量转化的关系.3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式，了解电源的内阻．

一、电源非静电力做功

1．非静电力

(1)非静电力的作用：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．

(2)非静电力的实质：在电池中是指化学作用，在发电机中是指电磁作用．

2．电源

通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．

二、电动势和内阻

1．电动势

(1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的

比值．

(2)定义式：E＝.单位：伏特(V)．

(3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量．

(4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．

2．内阻：电源内部导体的电阻．

判断下列说法的正误．

(1)在电源内部，正电荷向正极移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加．(√)

(2)在电源内部，正电荷向正极移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少．(×)

(3)所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置．(×)

(4)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．(×)

(5)E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源中非静电力的特性决定．(

√)

一、对非静电力做功的理解

(1)如图1所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷

搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流．电源通过什么

力做功实现这个功能的？

图1

(2)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动，分析它们的能量转化情况．

答案(1)非静电力做功．

(2)①当水由A池流向B池时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能；在电源外部，

电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能；②当抽水机将B中的水抽到A

的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能；在电源内部，要靠

非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能．

1．非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极、负电荷聚积到电源负

极的非静电性质的作用力，是对除静电力外能对电荷流动起作用的其他力的统称．

2．来源

(1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能．

(2)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．功能关系：非静电力总是克服静电力做功，非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化

为电势能的过程．做多少功，就有多少其他形式的能转化为电势能．

例1(多选)(2019·上海市南浦高中高二月考)以下关于电源中非静电力的说法正确的是

()

A．在外电路和电源内部，正电荷都受非静电力作用，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电源内部非静电力克服静电力做功的结果

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

答案CD

解析在电源外部，电荷受静电力作用，而在电源内部，电荷既受静电力作用，又受非静电

力作用，故能使电荷不断定向移动形成电流，选项A错误，C正确；静电力做功，使电荷电

势能减少，非静电力做功，使电荷电势能增加，选项B错误，D正确．

针对训练(多选)可充电电池是一种可以反复使用的电池，在移动电话、数码相机、便携式

计算机中有着广泛的应用．可充电电池的种类很多，根据其使用的化学原料的不同，可以分

为镍镉、镍氢、锂离子、铅蓄、铁锂等类型．现有一块利用家用电源充电的手机可充电电池，

对于其工作原理，下列说法正确的是()

A．工作时化学能转化为电能

B．充电时化学能转化为电能

C．工作时电能转化为化学能

D．充电时电能转化为化学能

答案AD

解析对于可充电电池，当其充电时，将电能转化为化学能储存起来；在使用时，将储存起

来的化学能再转化为电能，选项A、D正确．

二、对电动势的理解

日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图2所示的干电池、手机电池，它们有的标

有“1.5V”