電源和電流,電動(dòng)勢(shì)

1、5電源和電流，電動(dòng)勢(shì)電源1 .電源：如圖，水池A、B的水面有一定的高度差，若在 A、B之間用一細(xì)管連起來(lái)，則水在重力的 作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池 A運(yùn)動(dòng)到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下， 水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流。:I抽忒機(jī)可在A、B之間連接一臺(tái)抽水機(jī)， 將水池B中的水抽到水池 A中，這樣水池8R可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。(從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置)2 .導(dǎo)線中的電場(chǎng)：導(dǎo)線中的電場(chǎng)是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場(chǎng)，可將該電場(chǎng)分解為

2、兩個(gè)方向： 沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動(dòng)，形成電流；垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€某一側(cè)聚集，從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、 負(fù)凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場(chǎng)，該電場(chǎng)將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場(chǎng)，直到使導(dǎo)線中該方向合場(chǎng)強(qiáng)為零，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。 此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線平行，自由電子只存在定向移動(dòng)。因?yàn)殡姾傻姆植际欠€(wěn)定的，故稱恒定電場(chǎng)。恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)稱恒定電場(chǎng)。3 .電流(1)概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。(2)電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。i Q(3)定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用的時(shí)間的比值。定義

3、式：t電流的微觀表示：取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C,橫截面積為S,導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷帶的電量為q,則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)橫截面 C的電量Q是多少？電流I為多少？ Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。(4)單位：安培(A), 1 A =103mA = 10，A(5)電流的種類 直流電：方向不隨時(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直流電兩類：其中大 小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電 流叫脈動(dòng)直流電。 交流電：

4、方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流。4電源（ 1)電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。（ 2)非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過(guò)程中非靜 電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。5電動(dòng)勢(shì)（ 1 ） 定義： 在電源內(nèi)部， 非靜電力所做的功 W 與被移送的電荷 q 的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。（ 2 ）定義式： E=W/q（ 3 ）單位：伏（V ）（ 4 ）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大，電路中每通過(guò)1C 電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。注： 電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性 （電源本

5、身） 決定， 跟電源的體積、 外電路無(wú)關(guān)。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C 電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。6電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)電動(dòng)勢(shì)：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻。容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：A - h, mA h.電流部分例題1 . 形成持續(xù)電流的條件是（）A.只要有電壓加在物體的兩端B.必須保持導(dǎo)體兩端有電壓C.只在導(dǎo)體兩端瞬時(shí)加電壓D.只要有大量的自由電荷2 .在由電源、導(dǎo)線等電路元件所形成的電路中，以下說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)線中的電場(chǎng)

6、強(qiáng)度處處為零B.導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行C.導(dǎo)線內(nèi)各點(diǎn)的電勢(shì)相等D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢(shì)逐漸降低3 . 以下說(shuō)法正確的是（ ）A.導(dǎo)體中的電流是正電荷的定向移動(dòng)形成的B.電荷定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速率C單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大D.導(dǎo)體中越粗的地方單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大4 .某電解池，如果在1s內(nèi)共有5X 118個(gè)二價(jià)正離子和1X109個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)面積為0.1m2的某截面，那么通過(guò)這個(gè)截面的電流是（）A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5 .有一橫截面積為 S 的銅導(dǎo)線， 流經(jīng)其中的電流為 I， 設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n 個(gè)

7、自由電子，電子的電荷量為q,此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為u,在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（ ）A nuSt B nut C. It/qD. It/Sq6 .氫原子核外只有一個(gè)電子，它繞氫原子核運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間約為2.4 X 110s,則電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？電流部分習(xí)題：1 . 下列敘述正確的是（）A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B.電流是矢量C.導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零D.只有自由電子的定向移動(dòng)才能形成電流2 .示波管中，2s內(nèi)有6X 105個(gè)電子通過(guò)橫截面大小不知的電子槍，則示波管中電流大小為A.4.8 X-6AB.3 X 110AC.9.6 X-帕D.無(wú)法確

8、定3 .我國(guó)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240 m的近似圓形軌道，電子電荷量e=1.6 x 110C,在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為5X10,設(shè)電子的速度是 3X10m/s,則環(huán)中的電流是：（）A. 10mA B. 1mA C. 0.1mAD. 0.01mA4 .如圖所示，a、b兩導(dǎo)體板組成一電容器，電容為 C,帶電荷量為q,然后用一根虛線所示 的導(dǎo)線連接，以下說(shuō)法中正確的是（）A.導(dǎo)線中有恒定的電流C通過(guò)導(dǎo)線的電荷量為qB.導(dǎo)線中有短時(shí)間的電流D.通過(guò)導(dǎo)線的電荷量為2q（第4題）5.如圖所示，在電解槽中，如果在 5s內(nèi)共有2c正離子和2c負(fù)離子通過(guò)面積為 S=0.1m2的 某橫截面，那么5

9、s內(nèi)通過(guò)該橫截面積的電荷量為 ,通過(guò)該橫截面積的電流為.（第5題）6 .初速度為零的質(zhì)子，經(jīng)加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子的電荷量q=1.6X109C,這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為 .7 .金屬導(dǎo)體的密度是 p,橫截面積是S,原子量是M ,每摩爾這種金屬可提供 N個(gè)自由電子， 當(dāng)該導(dǎo)體中的電流為I時(shí)，導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)的速率是 。8 .電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，設(shè)氫原子中的電子以速率 v在半彳5為r的軌道上運(yùn)動(dòng)，用e表示電子的電荷量，則其等效電流為多少？電流部分例題答案： 1B 2BD 3C 4D 5AC 6 7X1C4A電流部分

10、習(xí)題答案：1C 2A 3A 4BC 5 4CIMe2k0.8A 6、6.25 X 105個(gè) 7 N es 8、2r'mr電動(dòng)勢(shì)部分例題：1 .電源是通過(guò) 做功把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。2 .關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)，以下說(shuō)法正確的是 （）A.由電動(dòng)勢(shì)可知E跟q成反比，電路中移送的電荷越多，電動(dòng)勢(shì)越小B.由電動(dòng)勢(shì)可知E跟W成正比，電源做的功越多，電動(dòng)勢(shì)越大C.由電動(dòng)勢(shì)可知電動(dòng)勢(shì)E的大小跟 W和q的比值相等，跟 W的大小和q的大小無(wú)關(guān)，由電源本身決定D.以上說(shuō)法都不對(duì)3 .鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為 2V,這表示 （）A.電路中每通過(guò)1C電荷量，電源把 2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.蓄電池兩極間的電壓為2VC.蓄

11、電能在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能D.蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）的大4.手電筒中裝有一節(jié)干電池，給小燈泡供電時(shí)電流為0.3A,在某次連續(xù)工作 30s的時(shí)間內(nèi),通過(guò)小燈泡的電荷量是 C,電池中有 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。電動(dòng)勢(shì)部分習(xí)題：1 .關(guān)于電源，以下說(shuō)法正確的是（）A. 1號(hào)干電池比5號(hào)干電池大，所以電動(dòng)勢(shì)也大B. 1號(hào)干電池比5號(hào)干電池大，但是電動(dòng)勢(shì)相等，內(nèi)電阻相同C.電動(dòng)勢(shì)的大小隨外電路的電阻增大而增大D.電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無(wú)關(guān)，也跟外電路無(wú)關(guān)2 .鋅汞電池的電動(dòng)勢(shì)為 1.2V,這表示（）A.電路中每經(jīng)過(guò)1s電源把1.2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.電路中電流為1A時(shí)，電池每經(jīng)過(guò)1s電源把1.2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸.電路中每通過(guò)1C電荷量，電源將1.2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能D.鋅汞電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）的大3 .某鋰電池的電動(dòng)勢(shì)是 3V,表示4 .某蓄電池上標(biāo)有 “1.5A?h,”指的是電池的容量，表示 5 .舉出五個(gè)生活中的常用電池： 6 .一定值電阻，在10s內(nèi)通過(guò)2c的電荷量時(shí)，消耗的電能是 16J,問(wèn)：（ 1 ）電阻兩端的電壓為多少？（2）若該電路電源的電動(dòng)勢(shì)為 12V,則在這段時(shí)間內(nèi)，電源的內(nèi)電路消耗的電能為多少?（ 3 ）該電源的功率是多少？