二、电源的电动势

1.提出问题

电源具有保持电压和转化能量的特性。那么,如何来描述电源的特性呢? 2.联想类比

前面学过,电场具有力和能的特性,那时是用什么方法描述电场特性的?

教师指出,E 和 U 都是物理量,用物理量去描述客观事物的特性,是研究物理的主要方法。例如,对于电场中某一确定点来说,它的场强与电势均是相应的定值,按照类似的思路,我们是否也可以找到这样一个只由电源本身性质所决定的物理量,从而利用它来描述电源的特性呢?

  1. 观察思考

要求学生仔细观察干电池上的字样,并问:关于它们的特性,你能得出些什么线索来吗?让学生报告观察结果。又问:在这些结果中,你认为最能反映电池特性的是什么?肯定学生的回答,因为各种干电池尽管型号不同, 但都标有“1.5V”字样,共同性往往体现了规律性。接着再问:你能说明这“1.5V”表示什么含义吗?

学生回答后,用示教电压表测量各种不同型号的干电池两极间的电压

值,果然都是 1.5V。可见:同种电源两极间的电压相同。再分别测量蓄电池、手摇发电机和太阳能电源的两极间电压,结果表明:不同电源两极间的电压不相同。

  1. 引出概念

由此看来,电源在两极能保持多大的电压,是完全由电源本身的性质(材料结构、工作方式等)决定的。对于确定的电源来说,它两端的电压是个定值;对于不同的电源来说,它们两端的电压也分别有相应的定值。

既然电源两极间的电压与它的特性有着如此密切的关系,可否就通过这个电压来反映电源的特性呢?回答应是肯定的。据此,我们引出一个新的物理量——电动势,它的数值就等于电源未接入电路时两极间的电压。(板书)

说明电动势常用符号ε表示,它的单位是伏。