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1.自由电子在导线中定向运动形成电流,探讨：(1)电场力做正功还是负功？(2)电子的电势能如何变化?提示：(1)电场力做正功.(2)电子的电势能减少.2.导体中若有恒定电流,自由电子定向移动的速率是不变的,能量还守恒吗?试分析此过程中电子的能量转化情况？提示：守恒.电场力虽然做正功,但自由电子在定向移动过程中与带正电离子碰撞会受到阻力作用,电子要不断克服阻力做功,其动能转化为热能,在这个过程中消耗了电能.3.试探究电源是如何把其他形式的能转化为电能的?提示：在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极.根据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极,自由电子必须克服电场力做功,也就是要有“非静电力”作用于电子.这个“非静电力”是由电源提供的,也就是说,电源通过非静电力做功,使电荷的电势能增加.4.干电池和手摇发电机都可以当做电源,那么不同的电源中的非静电力相同吗?所起的作用相同吗?提示：干电池中的非静电力是化学作用.手摇发电机中的非静电力是电磁作用.非静电力虽然不同,但作用相同,都是把其他形式的能转化为电能.【典例1】关于电源的说法正确的是A.电源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电场B.在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C.在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能【思路点拨】解答本题应把握以下两点：（1）要知道电源的作用和工作原理.（2）要知道电源内部能量的转化关系.【自主解答】选B、C、D.无论电源内部还是外部，电场都是由正极指向负极，故A错；在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极，而内部电路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极，在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能，故B、C、D正确.1.电源有多种,不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领相同吗?反映这种本领大小的标志是什么?提示：不同.如干电池这种本领小而发电厂的发电机这种本领就大.反映这种本领大小的标志是电动势,电动势大,这种本领就大.2.是不是非静电力做功越多非静电力做功的本领就越大?如何描述非静电力做功的本领?提示：不是.非静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关.若把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极,做功越多,电荷获得的电势能越多,可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映非静电力做功的本领.3.电源的电动势与电源的体积、外电路有关吗?提示：无关.它由电源中非静电力的特性决定.对于一个确定的电源,其电动势是一定的.提示：4.结合下表探究电动势和电压的区别与联系.【典例2】将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两极间电压为2.4V,当电路中有6C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式能转化为电能.(2)外电路有多少电能转化为其他形式能.(3)内电路有多少电能转化为其他形式能.【思路点拨】解答本题应把握以下两点：（1）在电源中，非静电力移送电荷做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能.（2）在电路中，电场力移送电荷做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.【自主解答】（1）W=Eq=3×6J=18J，电源中共有18J其他形式的能转化为电能.（2）W1=U1q=2.4×6J=14.4J，外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能.（3）由能量守恒知，内电路中有18J-14.4J=3.6J的电能转化为内能.答案：（1）18J（2）14.4J（3）3.6J1.试通过节约能量的角度分析，电源内阻大一些好还是小一些好？提示：电源内阻越大，内阻耗费的电能越多，所以电源内阻小一些比较好.一般电源的内阻都比较小.2.是不是电动势越大，电源的容量也越大？提示：电动势是非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值，容量是电池放电时能输出的总电荷量，二者并没有直接联系.3.阅读教材“科学漫步”，试说明同一种电池的容量与内阻的关系？提示：对于同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小.【典例3】如图为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是A.该电池的容量为500mA·hB.该电池的电动势为3.6VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD.若电池以10mA的电流工作，可用50小时【思路点拨】解答本题应把握以下两点：（1）要能够从图片上得到有用的信息；（2）要能分析出每个物理量的物理意义.【自主解答】选A、B、D.电池上的3.6V表示电动势，500mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500mA·h=t×10mA，得t=50h，所以A、B、D选项正确.知识点1：电源1.下列关于电源的说法，正确的是()A.电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时，非静电力所做的功C.电源的电动势与外电路有关D.在电源内部从负极到正极电势升高【解析】选B、D.电动势表示电源把单位正电荷从负极移到正极时非静电力所做的功，故B正确；在电源内部从负极到正极电势升高，D正确；电动势只由电源性质决定，与其他因素无关，A、C错误.2.（2010·北京高二检测）对于不同的电源，工作时的电流为I，下列说法正确的是()A.I越大的电源做功越快B.I越大的电源输出的电能就越多C.电动势越大的电源做功越快D.电动势E与电流I的乘积体现了电源做功的快慢【解析】选D.电源做功的快慢还与电源的电动势有关，A错.电源做功的多少还与电源的电动势、做功的时间有关，B错.电源做功的快慢与电动势E与电流I的乘积有关，C错，D对.知识点2：电源的电动势3.电动玩具车一般使用电动势为1.5V的5号干电池.有一台电动玩具车，在电源内部当从负极到正极移送0.4C的电荷量时，非静电力做了1.8J的功.那么该电动玩具车使用了几节干电池()A.1节B.2节C.3节D.4节【解析】选C.根据电动势的定义式E=W/q=1.8J/0.4C=4.5V，又已知每节干电池的电动势为1.5V，所以总共得需要3节电池.本题选C.知识点3：内阻和容量4.关于电动势E，下列说法中正确的是()A.电动势E的大小，与非静电力做的功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的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样D.电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量【解析】选B、D.电动势E只与电源本身的性质有关，与W和q无关，A错误，B正确.电动势与电势、电势差的物理意义不同，三者本质不同，C错.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，D正确.5.（2010·德州高二检测）对于不同型号的干电池，下列说法正确的是()A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B.1号干电池的容量大于5号干电池的容量C.1号干电池的内阻大于5号干电池的内阻D.把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同【解析】选B、D.一节1号干电池和一节5号干电池的电动势都是1.5V，由于电动势相同，所以接入电路后,若电流I相同，它们做功的快慢相同，A错，D对.1号干电池的体积大于5号干电池，所以1号干电池的容量大于5号干电池，1号干电池的内阻小于5号干电池，B对，C错.一、选择题（本题共4小题,每小题5分,共20分）1.铅蓄电池的电动势为2V，这表示()A.电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能B.未接入电路时铅蓄电池两极间的电势差为2VC.铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化为电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大【解析】选A、B、D.根据电动势的定义和表达式非静电力移动1C电荷量所做的功W=qE=1×2J=2J，由功能关系可知有2J的化学能转化为电能，A正确，C错误.电源两极的电势差（电压）U=而E电能=W，所以U=E==2V，B正确.电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，E蓄电池=2V＞E干电池=1.5V，故D正确.WE=,qWq2.一台发电机用0.5A的电流向外输电，在1min内有180J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()A.6VB.360VC.120VD.12V【解析】选A.本题考查能量守恒.发电机是电源，将机械能转化为电能.1min内180J机械能转化为电能，非静电力做功180J，由q=It和可知故正确答案为A.WE=,qW180E==V=6V,It0.5603.（2010·芜湖高二检测）关于电源电动势和电流，下列说法中正确的是()A.电动势是反映电源通过静电力做功把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量B.只要电路中的自由电子运动，电路中就一定会产生恒定电流C.单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大D.在整个电路中，电流的方向是从正极流向负极【解析】选C.电动势是反映电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量，A错误.自由电子做定向运动才会产生恒定电流，B错误.由知单位时间通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大，C正确.在电源外部电流从正极流向负极，在电源内部电流从负极流向正极，D错误，故选C.qI=t4.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【解析】选A、D.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.本题选A、D.二、非选择题（本题共2小题，共10分）5.（5分）某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，其工作电流为0.3A.某同学在一次使用该MP3时，若他用了10s，则这段时间内电池将多少化学能转化为电能？【解析】已知工作电流I=0.3A，10s时间内通过导体横截面的电荷量q=It=0.3×10C=3C.7号干电池电动势为1.5V，则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动电荷所做的功：W=qE=3×1.5J=4.5J.答案：4.5J6.（2010·温州高二检测）（5分）铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板产生的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用.某太阳能电池板给一电动势为15V的铅蓄电池充电时的电流为4A，充电10小时充满.该铅蓄电池储存了多少电能？【解析】电动势的表达式①q=It②由①②得W=Eq=EIt,所以铅蓄电池储存的电能W=15×4×10×3600J=2.16×106J.答案：2.16×106JWE=q1.（2010·西安高二检测）（4分）关于电动势，下列说法中正确的是()A.电动势与电压的单位都是伏特，因此电动势就是电压B.电动势公式E=W/q中W与电压公式U=W/q中的W是一样的，都是电场力做的功C.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D.在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力【解析】选C.电动势与电压的单位相同，但二者有本质区别，A错误.中的W是非静电力做的功，中的W是电场力做的功，B错误.电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领越大，C正确.在电源内部正电荷从负极移到正极，非静电力做正功，而静电力在做负功，所以电荷的电势能升高，D错误，故选C.WE=qWU=q2.（8分）电动势为1.2V的计算器电池，若在电路中用1.2s时间移送2C的电荷量，则：（1）电源把多少焦耳其他形式的能转化为电能？（2）非静电力做功的功率多大？【解析】（1）由电动势定义式可得W=Eq=1.2×2J=2.4J，故电源把2.4J其他形式的能转化