物理关于电动势的问题？?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-17 02:53 标签： 电势的理解

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1、高中物理中的反电动势问题湖北省恩施高中 陈恩谱尽管在高考考纲中已经明确说明不考反电动势，但是，高中物理中的电解槽、电池充电、电动机、通电自感、变压器等地方却涉及到了反电动势问题，而要对这些地方有清晰而正确的理解，就必须弄清楚反电动势的概念和反电动势在相关问题中的作用。一、电动势与反电动势概念1、电动势电动势是电源的一个重要参数，它反映的是电源中的非静电力做正功将其他形式能量转化为电能的本领，其定义式为，即电动势的数值等于电源中非静电力移动电荷时所做的功与移动的电荷量的比值。该定义式上下都除以时间t，则得，即有，这就是非静电力将其它形式能量转化为电能的功率。非静电力有不同的来源：在化学电池（干电

2、池、蓄电池）中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用；在温差电源中，非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用；在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力；变化磁场产生的有旋电场对处于该电场中的导体内的自由电荷的电场力也是一种非静电力。电动势的方向为非静电力的方向，电动势导致电源中顺着非静电力方向电势的升高，正是因为这点，导致接在电源两端的电路中形成了电场，从而驱动导体中的自由电荷定向移动形成电流。2、反电动势反电动势是和电动势正好相反的一个概念，产生反电动势的部分，在电路中不再是电源，而是消耗电能的元件；从能量转化角度讲，这种元件内发生的过程是非静

3、电力做负功，将电路中的电能转化为其它形式能量。比如电解槽、电池充电问题中，非静电力化学作用做负功，将电能转化为化学能；电动机中，非静电力安培力（洛伦兹力的一个分力）做负功，将电能转化为机械能等等。反电动势的定义式为，反电动势的方向也就是非静电力的方向，与电路中电流方向相反（即逆着电流方向电势升高，也就是说顺着电流方向电势是降低的），它对电荷做负功，对电路中的电流有阻碍作用。该定义式上下都除以时间t，则得，即有，这就是非静电力将电能转化为其他形式能量的功率，比如电动机输出的机械功率、电池充电时的有效功率、通电自感现象中电能转化为磁场能的功率。二、欧姆定律与电动势、反电动势1、部分电路欧姆定律与反

4、电动势对于纯电阻电路，电路中消耗的电能全部转化为热能，即有，等式两边各除以一个I，得，变形即可得到纯电阻电路中的欧姆定律表达式：；但是在电解槽、电池充电、电动机等非纯电阻电路，由于存在反电动势，电路中的电能只部分转化为内能，即有，即，等式两边各除以一个I，得，变形可得：，此即为非纯电阻电路中的欧姆定律表达式。2、闭合电路欧姆定律与电动势、反电动势设电源电动势为E、内阻为r，若外电路是纯电阻电路，则由能量守恒定律，有，等式两边各除以一个I，得，变形即可得到闭合电路欧姆定律表达式为：；若外电路中有电解槽、电池充电、电动机等元件，由能量守恒定律，有，等式两边各除以一个I，得，变形即得闭合电路欧姆定律

5、表达式：，若定义回路总电动势为，则有。联立，可得，变形即有，电路是开路时，I=0，则有；基于此，有的中学教材将电动势定义为电源两端的开路电压。三、几个具体问题中的应用【例1】（电动机）如图所示，把电阻R和电动机M串联接在电路中，已知电阻R与电动机线圈的电阻相等，接通电路后，电动机能正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的电热为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的电热为Q2，则：

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