7.电源、电流和电动势

2020/5/13电源、电流、电动势瞿老师2020/5/132．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场；__________、__________都不随时间变化的电流称为恒定电流．稳定大小方向3．电流的__________程度用电流这个物理量表示，公式为_____________；电流的单位是__________，符号是________；1mA＝________A,1μA＝________A.强弱I＝qt安培A10－310－61．导体中的____________在电场力的作用下发生________形成电流．自由电子定向移动2020/5/131．(多选)对电动势的理解，正确的是（）A．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从负极移到正极所做的功B．电动势在数值上等于静电力把1C的负电荷从正极移到负极所做的功C．电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷从负极移到正极所做的功D．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的本领越强答案：AD2020/5/13形成电流的条件(1)存在自由电荷．①金属导体——自由电子；②电解液——正、负离子．(2)导体两端存在电压：当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流．电源的作用：保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．2020/5/132.（多选）关于电源的作用，下列说法中正确的是（）A．电源的作用是能为电流提供自由电子B．电源的作用是能够保持导体两端的电压C．电源的作用是使电荷移动起来D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来答案：BD3．形成持续电流的条件是（）A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端瞬时加电压D．只要有大量的自由电荷2020/5/13B2020/5/13对电流的理解(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．(2)电流虽有大小和方向，但不是矢量，是标量．(3)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反．2020/5/13电流在时间t内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等．(5)q＝It是求电荷量的重要公式，其变形公式I＝qt求出的是(4)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时I＝qt中，q为正2020/5/132．电流的微观表达式(1)电流的微观表达式：I＝nqSv.如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q.AD导体中的自由电荷总数N＝nlS总电荷量Q＝Nq＝nlSq所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间t＝lv2020/5/13根据公式q＝It可得导体AD中的电流由此可见，从微观上看，电流与导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速率和导体的横截面积有关．I＝Qt＝nlSqlv＝nqSv.2020/5/134、某电解池，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和5.0×1018个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？I＝qt＝2.4C1s＝2.4A.解：在1s内通过某横截面的电量为q＝5.0×1018×2×1.6×10－19C＋5.0×1018×1.6×10－19C＝2.4C2020/5/135.(多选)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在时间t内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A．nvStB．nvtC.ItqD.ItSq答案：AC2020/5/136．2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的导体，则导体中电流大小为（）AA．4.8×10－6AB．3×10－13AC．9.6×10－6AD．无法确定2020/5/137．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有（）DA．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝IneSC．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝Ine2020/5/13电动势如图所示，在电源外部，正电荷由电源______极流向______极；在电源的内部，电场方向由______极指向______极，正电荷由电源______极流向______极，受到的电场力方向由______极指向______极，电场力做______功．正负正负负正正负负2020/5/132．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还是负功？电源内部非静电力克服电场力做功，是做正功．3．电源内部的非静电力是由什么提供？在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．2020/5/134．电源内部的能量是怎样转化的？电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化为电势能．5．不同的电源非静电力_______________不同，使单位正电荷所增加的__________不同，物理学中用________来表明电源的这种特性．做功的本领电势能电动势2020/5/13电动势(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．(3)单位：伏特，符号是V.(4)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，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．(2)定义式：E＝Wq.2020/5/13(5)方向规定：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．(6)特点：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无关，跟电源的体积、外电路也无关．2．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．电源的内阻由电源内部材料的性质决定．内阻和电动势同为电源的重要参数．2020/5/138.(多选)关于电动势E的说法中正确的是（）A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同BC9．(多选)如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（）A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J其他形式能转化为电能B．电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C的电荷量时转化的电能少2020/5/13AD2020/5/13物理量电势差U电动势E物理意义电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领定义式U＝，W为静电力做的功E＝，W为非静电力做的功联系①单位相同，均为伏特(V)②电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差电势差与电动势的区别与联系WqWq2020/5/1310.有关电压与电动势的说法中正确的是()A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压的，都是电场力做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量C．电动势公式E＝Wq中的W与电压U＝Wq中的W是一样D2020/5/1311.在横截面积为S的均匀铜导线中流过恒定的电流I。已知电子电量为e，单位体积的铜导线内自由电子个数为n，则电子在铜导线定向移动的速率（即速度大小）可表示为（）A．B．C．D．2020/5/1312.关于电流强度，下列说法中正确的是（）A．导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率；B．电子运动的速率越大，电流强度越大；C．电流强度是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动方向；D．在国际单位制中，电流强度是一个基本物理量，其单位安培是基本单位．2020/5/1313.如图所示，电解硝酸银()时，在内从阴极上析出的银，已知银的摩尔质量，求：(1)安培表的示数；(2)在内通过电解液中间横截面的银离子的总电量．2020/5/1314．关于电动势E的说法中正确的是（）A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同2020/5/1315.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（）A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压2020/5/1316.将电动势为的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为，当电路中有的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能．(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能．(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．