第一课稳恒电流电动势

中学教育培训机构致远教育咨询电话：0755—26496730第1页ABCDqqqvt图1第一课稳恒电流电动势【知识点】一、稳恒电流1.电源：能把电子从级搬运到级的装置是，它能使正负极保持一定数量的正负电荷，维持一定的电势差。2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。(2)导体两端有______，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力——电场力。电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式。电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。5．电流的方向：规定电荷定向移动的方向为电流方向。但电流是量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。6．恒定电流：和都不随时间变化的电流。7．电流的微观表达式：InqvS。其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。推导过程如下：如图1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于qIt可得：qnSvtInqvSt。二、电动势1．电源：从能的转化角度来看，电源是通过力做功把其它形式能转化为电势能的装置。2．电动势：各种电源把其它形式的能转化为电势能的本领是不同的，这种本领可用电源电动势来描述，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从极移到极所做的。3．定义式：如果移送电荷q时静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E＝W/q。式中W、q的单位是焦耳（J）、库仑（C）；电动势E的单位是伏特（V）。对某个电源来说W/q是个定值（流过电量kq，电源提供电能kW），对不同的电源来说，流过相同的电量时，电源提供的电势能越多（即W/q越大），则电源转化能的本领大，也就是电源电动势大。一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义是电路中流过电量为1C时，干电池将化学能转化为电势能的量是1.5J。4．电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测出。5．电动势的符号是E，国际单位是伏特；是一个标量，但有方向，在电源内部由负极指向正极。6．电源内阻：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫电源内阻。对同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，其内阻越小。电池的内阻在使用过程中变化很大。中学教育培训机构致远教育咨询电话：0755—26496730第2页【例题】例1某电解池中，若在2s内各有19100.1个二价正离子和19100.2个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()．A．OB．0.8AC．1.6AD．3.2A例2电子的绕核运动可等效为环形电流。若氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流等于多少？例3有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流强度为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（）A．nvsΔtB．nv·ΔtC．etID．setI例4关于电源的电动势，下面说法正确的是（）A．电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量B．电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关D．电动势有方向，因此电动势是矢量例5．在某次闪电中，持续时间为0.005s所形成的平均电流为6.0×104A，若闪电过程中产生的电荷以0.5A的电流通过电灯，试求可供电灯照明的时间。【练习】1．关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电流提供自由电子B.电源的作用是使导体中形成电场C.电源的作用是能够保持导体两端的电压D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来2．下列叙述正确的是（）A．导体中电荷运动就形成电流B．电流的国际单位是安培C．因为电流强度有方向，所以电流强度是矢量D．导体中有电流通过时，导体内部场强不为零3．关于电流的方向，下列说法正确的是（）A．在金属导体中，电流的方向是自由电子定向移动的方向B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成的电流，所以电流有两个方向中学教育培训机构致远教育咨询电话：0755—26496730第3页4．关于电流的说法正确的是（）A．根据tqI可知，I与q成正比B．如果在任何相等时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D．电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位5．以下对导体中的电场理解正确的是（）A．导体内的电场在稳定时是和导线平行的B．导体内的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成C．导线中电场始终随时间而变化D．导体内的电场是一种动态的稳定6．通过一根金属导线的电流为16mA．则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为（）A．1.0×1017B．1.0×1018C．1.0×1019D．1.0×10207．下列关于电源电动势的说法正确的是（）A．电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压B．电源内，电源把其它形式的能转化为电能越多，其电动势也越大C．电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量D．电源的内阻和其它电阻一样都对电流起阻碍作用8．下列说法正确的是（）A．从能量的观点来看，电源是把电势能转化为其它形式的能的装置B．电源电动势的大小，等于非静电力在电源内部把正电荷从负极送到正极所做的功的大小C．电动势是标量D．电动势的大小可以用内阻很大的伏特表粗略测出9．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A．电路通过1库仑电量，电源把2焦耳的化学能转化为电能B．电池内电压是2VC．电源没有接入电路时，其两极间的电压是2VD．把化学能转化为电能的本领比一节干电池大10．沿闭合电路移动单位电荷绕行一周，其所需能量决定于（）A．电流B．外电路的电阻C．内外电路的电阻D．电源电动势11．一台发电机用1A的电流向外输电，在1分钟内将180焦耳的机械能转化为电能，则发电机的电动势是多少？中学教育培训机构致远教育咨询电话：0755—26496730第4页作业1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？（）A．有可以自由移动的电荷B．导体两端有电压C．导体内存在电场D．导体两端加有恒定的电压2．关于电流，下列说法中正确的是（）A．通过导线截面的电量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量3．关于电动势下列说法正确的是（）A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量4．一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为（）A．外电路断开时，路端电压是1．5VB．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1．5J的化学能C．外电路闭合时，1s内它能使1．5C的电量通过导线的某一截面D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得1．5J电能5．关于电动势，下列说法中正确的是（）A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向D．电动势是矢量6．1毫安=__________安，1微安=__________安。7．把规定为电流的方向，在金属导体中，电流方向与自由电子定向移动的方向。在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向,与负离子定向移动的方向。8．用干电池与电阻串联组成闭合电路，电路中的能量转换情况是：在干电池的内部，非静电力移送电荷做功，_________能转化为________能，正电荷从电源的正极经外电路、内电路再到电源正极绕行一周，电场力做功，________能转化为________能。9．导体中的电流是5μA，那么在3.2S内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。10．铅蓄电池给某电学元件供电时，电流为0.5A，在某次接通开头的10s时间内，铅蓄电池中有多少化学能转化为电能？