人教版高二物理選修3-1第二章第1、2節(jié)-電源和電流-電動勢習(xí)題課

2.1電源和電流習(xí)題課1.電流大小的計算電流大小的計算方法1.認真審題,明確導(dǎo)電的是什么粒子.2.由題設(shè)條件求出時間t內(nèi)通過某一橫截面的總電荷量q.3.由定義式I=q/t求出電流.注意:正、負電荷同時反向定向移動形成電流,公式I=q/t中，q是兩種電荷電荷量絕對值之和.例1如圖所示，在NaCl溶液中，正、負電荷定向移動，方向如圖所示，若測得2s內(nèi)各有1.0×1018個Na＋和Cl－通過溶液內(nèi)部的橫截面M，則溶液中的電流方向如何？電流多大？解析NaCl溶液導(dǎo)電是靠自由移動的Na＋和Cl－，它們在電場力作用下向相反方向移動．溶液中電流方向與Na＋定向移動方向相同，即由A指向B.Na＋和Cl－都是一價離子，每個離子的電荷量為e＝1.6×10－19C，NaCl溶液導(dǎo)電時，Na＋由A向B定向移動，Cl－由B向A運動，負離子的運動可以等效地看作正離子沿相反方向的運動，所以每秒通過M橫截面的電荷量為兩種離子電荷量的絕對值之和，則有注意：電解液中正、負離子定向移動的方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，應(yīng)用I＝q/t求電流時，q為通過電解液中某一橫截面的正電荷總電荷量和負電荷總電荷量的絕對值之和.變式訓(xùn)練：自來水中含有一定量正負離子，并非純凈不含任何雜質(zhì)。打開水龍頭在經(jīng)時間t有電量分別均為q的正和負離子通過了管口處，則自來水流動時間形成的電流為（）A2q/tBq/tC0D以上都不對例2:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線,通過的電流I=1A,已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德羅常NA=6.02×1023mol-1,電子的電量e=-1.6×10-19C,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率.可認為銅導(dǎo)線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子。Svt變式訓(xùn)練：有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A．nvSΔtB．nv·ΔtC．IΔt/eD．

IΔt

/eSACN=q/e=IΔt/e，又因為電流強度的微觀表達式為I=nev·S，N=q/e=IΔt/e=nevSΔt/e=nvSΔt則選項A正確。解：因為I=q/Δt，所以q=I·Δt則選項C正確。所以自由電子數(shù)目為自由電子數(shù)目為：7.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是（）BB.C.D.解：在剛射出加速電場時通過長為Δl段的時間Δt＝Δl/v長為Δl

段的電量Q=IΔt電子個數(shù)是選項B正確。方法1：利用公式I=nqSv求解；2.根據(jù)I=q/t結(jié)合微元法求解。當堂訓(xùn)練（多選）半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直于環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有(

)A．若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B．若電荷量不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小AB2.電源與電動勢的理解1．E＝W/q是電動勢的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的；電動勢不同，表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同．2．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功．3．電動勢是標量，但為研究問題的方便，常認為其有方向，規(guī)定其方向為電源內(nèi)部電流的方向，即在電源內(nèi)部由電源負極指向正極．4.容量：電池放電時能輸出的總電荷量，其單位是：A·h或mA·h.例3(多選)一組鉛蓄電池的電動勢為4.8V，內(nèi)阻不為零，以下說法中正確的是(

)A．電路中每通過1C電荷量，鉛蓄電池能把4.8J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．體積大的鉛蓄電池比體積小的鉛蓄電池的電動勢大C．電路中每通過1C電荷量，鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功為4.8JD．該鉛蓄電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池(電動勢為1.5V)的本領(lǐng)強ACD例4將電動勢為3V的電源接入電路中，測得電源兩極間的電壓為2.4V，當電路中有6C的電荷流過時，求：(1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；(3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．解析(1)W＝Eq＝3×6J＝18J，電源中共有18J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．(2)W1＝U1q＝2.4×6J＝14.4J，外電路中共有14.4J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．(3)W2＝W－W1＝3.6J，內(nèi)電路中有3.6J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．電動勢E＝W/q和電壓U＝W/q的區(qū)別電動勢E＝W/q是電動勢的計算式，其中W為非靜電力做的功；電壓U＝W/q為電壓的計算式，其中W為靜電力做的功．兩者的單位雖然相同，但表示的意義不同；電動勢反映非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，表征電源的性質(zhì)；電壓就是電勢差，即電路(電場)中兩點電勢的差值，反映電場能的性質(zhì)．變式訓(xùn)練(多選)(2019·大田一中高二上期中)第56屆日本電池大會上華為發(fā)布了5分鐘即可充3000mA·h電池50%電荷量的快充技術(shù)成果，引起業(yè)界廣泛關(guān)注，如圖是華為某智能手機電池上的信息，支持低壓大電流充電，則(

)A．4.35V表示該電池的電動勢B．該電池充滿后以100mA的電流工作時，可連續(xù)工作30小時C．3000mA·h表示該電池能提供的電荷量D．3000mA·h表示該電池能提供的電能BC16、創(chuàng)富是一種精神，一種目標，一種執(zhí)著，堅持是為了更好的得到想要的一切。4、在世界的歷史中，每一偉大而高貴的時刻都是某種熱忱的勝利。9、華麗的結(jié)束，卻可能是另一次傳奇的開端。4、在這世上惟一件事比別人議論更糟，那就是無人議論你。1、我們總是把陌生人給的一些小恩小惠當做是大恩大德，卻把身邊那些死心塌地對你好的人當做理所當然。11、要冒一險!整個生命就是一場冒險，走得最遠的人常是愿意去做愿意去冒險的人。1、生活總是這樣，你以為失去的，可能在來的路上;你以為擁有的，可能在去的途中。4、過去是經(jīng)歷，現(xiàn)在是嘗試，未來是期待。經(jīng)歷過，嘗試著，就有期待。12、當你快樂時，你要想，這快樂不是永恒的。當你痛苦時你要想這痛苦也不是永恒的。10、仰望天空的孩子并不憂傷，°的仰角不過是偽裝的姿態(tài)。5、人生就像一盒巧克力，你永遠不知道下一塊會是什么味道。