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第二节 电动势(附化学质量守恒视频)

物理化学知识汇2020-07-31 13:13:16


自主学习

一、电源

1.从能量转化的角度看,电源就是非静电力 做功,把其他形式的能转化成电势能的装置.

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


二、电动势、内阻

1.电动势

(1)物理意义:反映电源非静电力做功本领的大小.

(2)电动势的大小:在数值上等于非静电力,把1C正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功,即EW/q,电动势的单位是伏特 (V)


(3)电动势大小的决定因素:由电源中非静电力特性决定,跟电源的体积无关,跟电路 也无关.

2.内阻:电源内部导体的电阻.

探究学习

一、电动势

1.电源:把其他形式的能转化为电能的装置.

如干电池和铅蓄电池能够把化学能转化为电能,水轮发电机能够把机械能转化为电能.

电源的作用:电源有正、负两个极,两极间有一定的电压,将一段导体(或一段电路)接到电源两极之间,在导体(或电路)两端就有了一定电压,可见电源能在导体(或电路)两端保持一定的电压.

2.非静电力.

如下图所示,在外电路电流由电源正极流向负极,即从高电势到低电势,电流在电源内部只能从负极流向正极,即从低电势到高电势,根据电场知识可知,静电力不可能使电流从低电势流向高电势,反而起阻碍作用.因此电源内部必然存在着从低电势处指向高电势处的某种力,称为非静电力,正是它驱使正电荷逆着静电力从低电势处流向高电势处,这与用水泵把水从井底(低处)抽到地面(高处)类似,在水泵中必然存在一种作用于水的非重力

3.电动势.

从能量转化的角度来看,非静电力移动电荷做功的过程,就是把其他形式的能转化为电能的过程.在不同的电源中,非静电力不同,其做功本领也不同,即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极,非静电力做功多少不同,则转化成电能的多少就不同,物理学中用电动势来描述电源的这种特性.


(1)定义:非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫电源的电动势.

(2)公式:E=W/q.

(3)单位:伏特.

(4)物理意义:表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小

(5)电动势E是标量,为研究问题方便,规定其方向为电源内部电流方向.即由电源负极指向正极方向.

(6)电动势是用比值定义的物理量,由电源中非静电力的特性决定,是电源的属性,与移送的电荷量q和所做的功W关.跟电源的体积,外电路也无关.

4.怎样理解电动势.

(1)电源电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功,也可认为是在数值上等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能.如干电池电动势是1.5V,表明在干电池内移动1C电荷时电源能提供1.5J的电能.

(2)电源电动势在数值上等于电源开路时电源两极间的电压.

(3)电源电动势在数值上等于内、外电路电压之和.

(4)比较电动势和电压的意义.

电动势E=W/q.W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能(或其他形式能)E表示单位正电荷消耗化学能(或其他形式能),反映电源把其他形式能转化为电能的本领.

电压U=W/q.W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能,电压表示移动单位正电荷消耗的电能.反映把电能转化为其他形式能的本领.

二、内阻

电源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.内阻和电动势同为电源的重要参数