2.2  電動勢

教師：引導學生從靜電力對電荷做功，電荷電勢能增加的角度建立起電動勢的概念。思考問題：是不是靜電力對電荷做的功越多，靜電力做功的本領越大？該如何描述靜電力做功的本領？學生思考，分組討論，選出代表回答。靜電力對電荷做功的多少與電荷的數(shù)量有關，不能用做功多少來反映做功的本領。靜電力把相同數(shù)量的電荷從電源的一個極搬運到另一極，做功越多，電荷獲得的電勢能就越多，可以用靜電力做功與電荷量的比值來反映靜電力做功的本領。教師：電動勢也是用比值定義的物理量，請把電動勢的定義完整地說出來。并寫出電動勢的定義式。說明給物理量符號的意義和單位。學生思考，得出電動勢的定義，并寫出電動勢的定義式。如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為w，那么w與q的比值 ，叫做電源的電動勢。用e表示電動勢，則：

式中w，q的單位分別是焦耳（j）、庫侖（c）；電動勢e的單位與電勢、電勢差的單位相同，是伏特（v）。 電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關，也跟外電路無關。 教師：電動勢e的單位與電勢、電勢差的單位相同，電動勢和電勢差的物理意義有何不同呢？ 學生思考，分組討論，選出代表回答。電動勢： 。w表示正電荷從負極移到正極所消耗的化學能（或其它形式能）， e表示移動單位正電荷消耗化學能（或其它形式能），反映電源把其它形式能轉化為電能的本領）。 電壓： 。w表示正電荷在電場力作用下從一點移到另一點所消耗的電勢能，電壓表示移動單位正電荷消耗的電勢能。反映把電勢能轉化為其它形式能的本領。 電動勢表征電源的性質，電勢差表征電場的性質。教師指出：電源內(nèi)部也是由導體組成的，也存在電阻。這個電阻叫做電源的內(nèi)阻，大小由電源自身特點決定。內(nèi)阻和電動勢都是反映電源特性的物理量。 （三）課堂總結、點評 教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。學生活動：認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力。教師要放開，讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。 （四）實例探究 ☆對電源電動勢的理解 【例1】下列關于電源的說法，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(shù)值上等于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 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，并不意味著電源的電動勢一定大。譬如，一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；一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”即意味著表征的是電源的轉化“本領”，“移送電荷所做的功”意味著電源的“貢獻”。從這里可以看出“本領’與“貢獻”的區(qū)別。我們說電動勢表征的是電源把其他形式的能轉化為電能的“本領”，而并未說電動勢表征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(xiàn)了將其他形式的能轉化為電能。