2.2 電動勢
【學習目標】
1． 記住電動勢的的概念及定義式。記住電動勢是表徵電源特性的物理量。
2．能從能量轉化的角度理解電動勢的物理意義。
【重難點】
重點：電動勢的的概念
難點：對電源內部非靜電力做功的理解
【預習自學】
1、 在外電路中，正電荷由電源_____的極流向______極，在電源的內部靠「非靜電力」把靜電荷從______極搬運到_______極。
2、 電源是通過非靜電力做功把______能轉化為______的裝置。
3、 電動勢是用來表示______把其他形式的能轉化為_____本領的物理量。用e來表示，定義式為其單位是______。
4、 電動勢由電源中_______決定，跟電源的體積______，跟外電路_______。
5、 電源的重要引數有等。
【合作**】
〖問題〗1．在金屬導體中電流的形成是什麼？（自由電子）
2．在外電路中電流的方向？（從電源的正極流向負極）
3．電源是靠什麼能力把負極的正電荷不斷的搬運到正極以維持外電路中恆定的電流？
利用右圖來模擬，理解電路中的能量問題。當水由a池流入b池時，由於重力做功，水的重力勢能減少，轉化為其他式的能。而又由於a、b之間存在高度差，故欲使水能流回到a池，應克服重力做功，即需要提供乙個外力來實現該過程。
抽水機就是提供該外力的裝置，使水克服重力做功，將其他形式的能轉化為水的重力勢能。電源中的非靜電力的存在及其作用可模擬於此。兩者相比，重力相當於電場力，重力做功相當於電場力做功，重力勢能相當於電勢能，抽水機相當於電源。
1．電源（更深層的含義）
（1）電源是的裝置。
（2）非靜電力在電源中所起的作用：是把由負極搬運到同時在該過程中力做功，將其他形式的能轉化為電勢能。
〖注意〗在不同的電源中，是不同形式的能量轉化為電能。
再與抽水機模擬說明：在不同的電源中非靜電力做功的本領不同。
2．電動勢
（1）定義叫電源的電動勢。
（2）定義式
（3）單位：伏（v）
（4）物理意義電能的本領大小。電動勢越大，電路中每通過1c電量時，電源將其它形式的能轉化成電能的數值就越多。
〖注意〗：① 電動勢的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關。
②電動勢在數值上等於電源沒有接入電路時，電源兩極間的電壓。
③電動勢在數值上等於非靜電力把1c電量的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。
3．電源（池）的幾個重要引數
①電動勢：它取決於電池的正負極材料及電解液的化學性質，與電池的大小無關。
②內阻（r）:電源內部的電阻。
③容量：電池放電時能輸出的總電荷量。其單位是：a·h，ma·h.
〖注意〗：對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內阻越小。
【例項分析】
〖例1〗下列關於電源的說法，正確的是（ ）
a．電源向外提供的電能越多，表示電動勢越大。
b．電動勢在數值上等於電源將單位正電荷從負極移送到正極時，非靜電力所做的功
c．電源的電動勢與外電路有關，外電路電阻越大，電動勢就越大
d．電動勢越大的電源，將其他形式的能轉化為電能的本領越大
〖例2〗鉛蓄電池的電動勢為2 v，一節乾電池的電動勢為1.5v，將鉛蓄電池和乾電池分別接入電路，兩個電路中的電流分別為0.1a和0.
2a。試求兩個電路都工作20 s時間，電源所消耗的化學能分別為多少？哪乙個電源把化學能轉化為電能的本領更大？
【課堂小結】（自己總結本節課主要內容）
【課堂訓練】
1、關於電動勢，下列說法正確的是（ ）
a. 在電源內部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電能增加
b. 對於給定的電源，移動正電荷，非靜電力做功越多，電動勢就越大
c. 電動勢越大，說明非靜電力在電源內部從負極向正極移送單位電荷量做功越多
d. 電動勢越大，說明非靜電力在電源內部把正電荷從負極移送到正極的電荷量越多
2、下列說法正確的是 （ ）
a．電源外部存在著由正極指向負極的電場，內部存在著由負極指向正極的電場.
b．在電源的外部負電荷靠電場力由電源的正極流向負極.
c．在電源的內部正電荷靠非靜電力由電源的負極流向正極.
d．在電池中是化學能轉化為電勢能.
3、關於電源的說法，正確的是（ ）
a．電源向外提供的電能越多，表明電動勢越大
b．電動勢表示電源將單位正電荷從負極移到正極時，非靜電力做的功
c．在電源內部從正極到負極電勢逐漸提高
d．在電源外部從正極到負極電勢逐漸提高
4、電源電動勢的大小反映的是 ( )
a．電源把電能轉化成其他形式的能的本領的大小
b．電源把其他形式的能轉化為電能的本領的大小
c．電源單位時間內傳送電荷量的多少
d．電流做功的快慢.
5、鉛蓄電池的電動勢為2v，這表示（ ）
a. 電路中每通過1c的電量，電源把2j的化學能轉變為電能
b. 蓄電池兩極間的電壓為2v
c. 蓄電池在1s內將2j的化學能轉變成電能
d. 蓄電池將化學能轉變為電能的本領比一節乾電池（電動勢為1.5v）強
例題解析:
1;分析電源向外提供的電能除與電動勢有關外，還與輸出的電流、通電的時間有關。所以電源向外提供的電能多，並不意味著電源的電動勢一定大。譬如，乙個電動勢較小的電源，如果長時間向外供電，照樣可以提供較多的電能；乙個電動勢較大的電源，如果沒有工作，即沒對外供電，則它根本不向外提供電能。
故選項a的說法錯誤。
選項b的說法是正確的。在此應注意「單位正電荷」和「非靜電力」這兩個關鍵詞。「移送單位正電荷所做的功」即意味著表徵的是電源的轉化「本領」，「移送電荷所做的功」意味著電源的「貢獻」。
從這裡可以看出「本領』與「貢獻」的區別。我們說電動勢表徵的是電源把其他形式的能轉化為電能的「本領」，而並未說電動勢表徵電源對外提供電能的「貢獻」。「非靜電力」顧名思義就是靜電力之外的力，如化學作用的力、電磁作用的力等，電源正是通過「非靜電力」做功，實現了將其他形式的能轉化為電能。
電源的電動勢決定於電源自身的性質，與有無外電路及外電路的情況無關。選項c錯誤。
電動勢反映電源把其他能轉化為電能本領的大小，電動勢越大，移動同樣電量的電荷非靜電力做功越多，轉化成的電能越多。d正確。
答案bd
解析：對於鉛蓄電池的電路，20 s時間內通過的電荷量為q1=i1t=2 c，
對於乾電池的電路，20 s時間內通過的電荷量為q2=i2t=4c，
由電動勢的定義式得電源消耗的化學能分別為jj
電動勢反映電源把其他能轉化為電能本領的大小，電動勢越大，電源本領越大。故鉛蓄電池把化學能轉化為電能的本領更大。
3 2 4 5感生電動勢和動生電動勢 1
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