高二同步学讲义 线面位置关系及角度的求证问题 反应速率与反应平衡 恒定电流.docx

线面位置关系及角度的求证问题1、已知四边形是空间四边形，分别是边的中点（1） 求证：EFGH是平行四边形AHGFEDCB（2） 若BD=，AC=2，EG=2。求异面直线AC、BD所成的角和EG、BD所成的角。（考点：证平行（利用三角形中位线），异面直线所成的角）2、如图，已知空间四边形中，是的中点。求证：（1）平面CDE;AEDBC（2）平面平面。 证明： （考点：线面垂直，面面垂直的判定A1ED1C1B1DCBA3、如图，在正方体中，是的中点，求证： 平面。（考点：线面平行的判定）4、已知中,面,求证：面证明： （考点：线面垂直的判定）5、已知正方体，是底对角线的交点.求证：() C1O面；(2)面 证明： 【考点：线面平行的判定（利用平行四边形），线面垂直的判定】6、正方体中，求证：（1）；（2）.（考点：线面垂直的判定）A1AB1BC1CD1DGEF7、正方体ABCDA1B1C1D1中(1)求证：平面A1BD平面B1D1C； (2)若E、F分别是AA1，CC1的中点，求证：平面EB1D1平面FBD证明： 【考点：线面平行的判定（利用平行四边形）】8、四面体中，分别为的中点，且，求证：平面 证明：【考点：线面垂直的判定,三角形中位线，构造直角三角形】9、如图是所在平面外一点，平面，是的中点，是上的点，（1）求证：；（2）当，时，求的长。证明：（考点：三垂线定理）10、如图，在正方体中，、分别是、的中点.求证：平面平面.证明：【考点：线面平行的判定（利用三角形中位线）】11、如图，在正方体中，是的中点.（1）求证：平面；（2）求证：平面平面.证明：【考点：线面平行的判定（利用三角形中位线），面面垂直的判定】12、已知是矩形，平面，为的中点（1）求证：平面；（2）求直线与平面所成的角证明：（考点：线面垂直的判定,构造直角三角形）13、如图，在四棱锥中，底面是且边长为的菱形，侧面是等边三角形，且平面垂直于底面（1）若为的中点，求证：平面；（2）求证：；（3）求二面角的大小证明： 【考点：线面垂直的判定,构造直角三角形,面面垂直的性质定理，二面角的求法（定义法）】14、如图1,在正方体中，为 的中点，AC交BD于点O，求证：平面MBD证明：【考点：线面垂直的判定，运用勾股定理寻求线线垂直】15、如图，在三棱锥BCD中，BCAC，ADBD，作BECD，为垂足，作AHBE于求证：AH平面BCD 证明：（考点：线面垂直的判定）16、证明：在正方体ABCDA1B1C1D1中，A1C平面BC1D （考点：线面垂直的判定，三垂线定理）17、如图，过S引三条长度相等但不共面的线段SA、SB、SC，且ASB=ASC=60，BSC=90，求证：平面ABC平面BSC证明：【考点：面面垂直的判定（证二面角是直二面角）】化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。1表示方法：v= 2单位:mol/(Ls);mol/(Lmin)。3相互关系：4NH3+5O24NO+6H2O（g）v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)= 二、影响化学反应速率的因素1内因：反应物本身的性质（如：硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同）。2外内：（1）浓度：浓度越大，分子之间碰撞机会 ，发生化学反应的几率 ，化学反应速率就快； （2）温度：温度越高，反应速率 （正逆反应速率都加快）。（3）压强：对于有气体参与的化学反应，通过改变容器 而使压强变化的情况：PV=nRT, P=CRT。压强增大，浓度增大（反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，相反，亦然）。（4）催化剂：改变化学反应速率（对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率）。三、化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫做化学平衡。1“等”处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率 。即v(正)=v(逆)0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。2“定”当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的 ， ， ， 等）保持一定而不变。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。3“动”指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有 ，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率 逆反应速率，所以化学平衡状态是 状态。4“变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的，会随浓度、压强、温度等改变而 。而与达平衡的过程无关（化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡）。四化学平衡状态的标志（1）正 = 逆 （本质特征） 同一种物质：该物质的 速率等于它的 速率。 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是 的速率。（2）反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）： 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。 反应物的转化率、产物的产率保持不变。 例题：在一定的温度下，可逆反应：A（g）+ 3B（g）= 2C（g）达到平衡的标志是（ ） AC的生成速率与C的分解速率相等。 B单位时间生成n molA，同时生成3n molB。 CA、B、C的物质的量浓度保持不变。 DA、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 。 E容器中气体的密度保持不变。 F混合气体的平均摩尔质量保持不变。 G容器中气体的总压强保持不变。五、化学平衡的移动勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、压强或温度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。具体见下表改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果增大反应物浓度向 反应方向移动反应物浓度 ，但比原来 减小反应物浓度向 反应方向移动反应物浓度 ，但比原来 增大生成物浓度向 反应方向移动生成物浓度 ，但比原来 减小生成物浓度向 反应方向移动生成物浓度 ，但比原来 增大体系压强向气体体积 的反应方向移动体系压强 ，但比原来 减小体系压强向气体体积 的反应方向移动体系压强 ，但比原来 升高温度向 反应方向移动体系温度 ，但比原来 降低温度向 反应方向移动体系温度 ，但比原来 六、影响化学平衡的条件1浓度、温度对化学平衡的影响（如上）2压强对化学平衡的影响特别注意，在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如H2（气）+I2（气）2HI（气） 1体积 1体积 2体积在这种情况下，增大或减小压强都 使化学平衡移动。还应注意，改变压强对 物质或 物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。3催化剂对化学平衡的影响使用催化剂 化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂 可逆反应达平衡的时间。七、等效平衡原理及判定一定条件（恒温、恒容或恒温、恒压）下进行的 反应，不论从 开始，还是从 开始，或者 反应同时开始，都可以建立 的平衡状态，这就是等效平衡的原理。恒温、恒容若气体前后计量数之和不等，只要极限转换后，与 的物质的量（或浓度） ，就可以达到相同平衡状态。若气体前后计量数之和相等，极限转换后，与 的物质的量之比 就可以达到相同平衡状态。恒温、恒压只要极限转换后，与 的物质的量之比 就可以达到相同平衡状态。例题：恒温恒容时，判断哪些是等效平衡 N2 + 3H2 = 2NH3 A. 2mol 6mol 0mol B. 0mol 0mol 4mol C. 0.5mol 1.5mol 1mol D. 1mol 3mol 2mol例题:在一个盛有催化剂的固定容积的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)，已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr，在相同条件下，保持平衡时各组分的物质的量分数不变，对-的状态，填写表中空白。编号起始状态物质的量平衡HBr物质的量H2Br2HBr120a24010.5a八、化学平衡常数当可逆反应达到平衡时，生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数叫化学平衡常数，用K表示。对于可逆反应：mA（g） nB（g） pC（g） qD（g） 若用Qc表示任意状态下，可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比，则这个比值称为浓度商。将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。即Qc = Kc 体系处于化学平衡QcKc 反应正向进行 QcKc 反应逆向进行例题：现有反应：CO（气） H2O（气） CO2（气） H2（气）放热反应；在850时，K1。（1）若升高温度到950时，达到平衡时K_l （填“ 大于”、“小于”、或“等于”）；（2）850时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2，则：当x5.0时，上述反应向_（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_。例题：在一密闭容器中，aA（g） bB（g）达平衡后温度保持不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来平衡时浓度 的60%，则：（ ）. A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质A的转化率减少了 C. 物质B的质量分数增加了 D. ab九、图像题解题方法：1注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度-时间图、转化率-时间图、反应物的含量-浓度图等上如何体现。2对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。（2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。（3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v（吸）v(放)，在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。（4）注意终点。例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。3对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。（2）搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。（3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。（5）先拐先平。在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，可得该变化的温度高、浓度大、压强高。（6）定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。【例1】 下图、分别代表反应、，则Y轴是指（ ） N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);H=-Q H2(g)+I2(g) 2HI(g); H=+QCO(g)+2H2(g)CH3OH(g); H=-Q 2SO3(g)22SO2(g)+O2(g); H=+QA平衡混合气中一种生成物的百分含量B平衡混合气中一种反应物的百分含量C平衡混合气中一种生成物的转化率D平衡混合气中一种反应物的转化率 例2由可逆反应测绘出图象如下图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是（ ）A.反应物中一定有气体 B.生成物中一定有气体C.正反应一定是放热反应 D.正反应一定是吸热反应练习题：1、在一定温度的恒容容器中，反应2NO2=N2O4达平衡的标志是 （ ）(A)混合气体颜色不随时间的变化而变化(B)数值上(NO2生成)=2(N2O4消耗)(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数(D)压强不随时间的变化而变化(E)混合气体的平均分子量不变2、在一定温度下,某体积不变的密闭容器中进行下列可逆反应:N2+3H2 2NH3,请判断下列各情况能说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )A.反应物浓度等于生成物浓度 B.容器中N2、H2、NH3浓度之比为1:3:2C.v(N2正)= v(H2正) D.v(N2正):v(NH3正)=1:2E.v(N2正):v(H2逆)= 1:3 G.单位时间内生成1 mol的N2时，同时生成3 mol的H2F.v(H2正):v(NH3逆)=2:3 H.反应混合体系的压强不随时间的变化而变化I.容器内气体的密度不再变化abD3、已知反应：3A(g)B(g) C(s)4D(g),.图中a、b曲线表示在一定条件下，D的体积分数随着时间的变化情况。若使曲线b变成曲线a，可以采取的措施是：（ ）A.升高温度 B.缩小反应容器的体积C.增加C的质量D.减小B的浓度4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2molN2和2molH2,建立如下平衡：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在相同的条件下，若向容器中再通入1molN2和1molH2，又达到平衡，则正确的是：（ ）A. NH3的百分含量不变 B.N2的体积分数增大C.H2的转化率增大 D. NH3的百分含量增大5在2AB 3C4D（A、B、C、D均是气体）反应中，表示该反应速率最快的是（ ） A（A） 0.5 mol/（L） B（B） 0.3 mol/（L）C（C） 0.8 mol/（L） D（D） 1 mol/（L）6.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/（L），则10秒钟时，容器中B的物质的量是（ ） A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 2.4 mol D. 1.2 mol71和2分别为A在甲、乙两个恒温容器中建立平衡体系A(g)2B(g)时的转化率，已知甲容器保持压强不变，乙容器保持容器体积不变。在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是（ ）A1、2均减小 B1减小、2增大 C1不变，2增大 D1不变，2减小 8已知反应I2（g）+ H2（g）2HI（g）H 0，下列说法正确的（ ）A降低温度，正向反应速率减小倍数大于逆向反应速率减小倍数B升高温度将缩短达到平衡的时间C达到平衡后，保持温度和容积不变，充入氩气，正逆反应速率同等倍数增大D达到平衡后，保持温度和压强不变，充入氩气，HI的质量将减小9下列事实不能用勒沙特列原理解释的是（ ）A向氯水中加食盐不利于氯气的溶解 B棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅CSO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂 D高压有利于合成氨的反应10在一密闭容器中，反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平时，测得c(A)为0.5 molL-1；在温度不变的条件下，将容器体积扩大一倍，当达到平衡时，测得c(A)为0.3 molL-1。则下列判断正确的是（ ） A化学计量数：m + n p B平衡向正反应方向移动了C物质B的转化率减小了 D物质C的质量分数增加了真题模拟题训练1.（2011年朝阳区一模）已知：2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) H25 kJ/mol 。某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1 L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下： 物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL-1)0.81.241.24下列说法正确的是( )A. 平衡后升高温度，平衡常数400B平衡时，c(CH3OCH3)1.6 mol/LC. 平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJD. 平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大2.（2011丰台区一模）11在2L密闭容器中，加入X和Y各4mol，一定条件下发生化学反应：2X（g）+ 2Y（g） Z（g）+2 W（g）H0，反应进行到5s时测得X的转化率为25%，10 s后达到化学平衡，测得Z的浓度为0.5mol/L，则下列说法正确的是( )A5s内平均反应速率为(Y)= 0.2 mol/( Ls) B该反应的平衡常数数值为0.5 C保持容积体积不变，向容器中通入惰性气体可提高反应物的转化率D升高温度，当测得容器中密度不变时，表示该反应已经达到平衡状态3.（2011海淀一模）12相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应： N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H92.4 kJ/mol。 实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器编号起始时各物质物质的量/mol平衡时反应中的能量变化N2H2NH3130放出热量a kJ230放出热量b kJ260放出热量c kJ 下列叙述正确的是 ( )A放出热量关系：a b C达平衡时氨气的体积分数： DN2的转化率： 4.（2011东城区一模）8在1100，一定容积的密闭容器中发生反应： FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g）H=a kJmol（a0），该温度下K=0263。下列有关该反应的说法正确的是（ ）A若生成1 mol Fe，则吸收的热量小于a kJB若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡正向移动C若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态D达到化学平衡状态时，若c（CO）=0100 molL，则c（CO2）=00263 mol/L 5.（10年崇文12）已知：可逆反应N：（g）+3H2（g）=2NH3（g）H甲C达到平衡后，再向乙中加入0.25mol N2（g）、0.75mol H2（g）和1.5mol NH3（g），平衡向生成N2的方向移动 D乙中反应的热化学方程式为2NH3（g）N2（g）+3H2（g）H=+Q2kJ/mol6.（10年海淀一模12）T时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图2所示：下列描述正确的是 ( )A平衡时X、Y的转化率相同 B达到平衡后，将容器体积压缩为1 L，平衡向正反应方向移动 CT时，该反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)2Z(g)，平衡常数K=40 DT时，若起始时X为0.71mol，Y为1.00 mol，则平衡时Y的转化率为607.（10年宣武一模8）某温度下，体积一定的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) H0。下列分析正确的是下列说法正确的是（ ）A平衡后加入N2，该反应的H增大B若平衡昏升高温度，则平衡常数K变大C平衡后再充入NH3，达到新平衡时，NH3的百分含量变大D若反应前充人的N2与H2物质的量相等，达平衡时N2的转化率比H2的高8（09西城二模）一定温度下，1 molX和n molY在容积为2 L的密闭容器中发生如下反应：（ ）X(g)+Y(g) Z(g)+M(s)，5 min后达到平衡，此时生成a molZ。下列说法正确的是A向平衡后的体系中加入1 molM，平衡向逆反应方向移动B用X表示此反应的反应速率是(0.10.1a) mol(Lmin)1 C向上述平衡体系中再充入1 molX，U (正)增大，U (逆)减小，平衡正向移动D当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态9. （2007年北京高考理综10）一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：( )2X（g）Y（g）Z（g），经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是A以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/（LS）B将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的C若增大压强，则物质Y的转化率减小D若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H010. （10年朝阳二模）12T时，在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=49.0kJ/mol测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。下列说法不正确的是（ ）A010min内v(H2)=0.3mol/(Lmin)BT时，平衡常数，CO2和H2的转化率相等CT时，上述反应中有64g CH3OH生成，同时放出98.0kJ的热量D达到平衡后，升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率选修3-1 第二章恒定电流2.1 电源和电流【学习目标】1，知道电源的作用和导体中的恒定电场2，理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定3，了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。【重点难点】重点：理解电源的形成过程及电流的产生。难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。【预习】：1 电源 （1）.电流的形成：导体中的_在静电力作用下发生_移动形成电流。 （2）.电源的作用：a.维持电路两端有一定的_ b.在闭合电路中，使导线中的自由电子发生_从而形成_的电流。2恒定电场 （1）定义：由稳定分布的_所产生的稳定的电场 （2）形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，其场强沿_的方向，虽然这些电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布不随时间变化3 恒定电流（1） 恒定电流：大小和方向都_的电流（2） 电流a. 物理意义：表示电流的强弱的物理量b. 定义：通过导体横截面的_和_的比值。c. 表达式：I=_d. 产生稳定电流的条件：（1）导体中有自由移动的电荷。 （2）导体两端有电压。【展示】：1电流：电荷的形成电流，I=Q/T，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式Iq/t计算电流强度时q为正、负电荷电量的代数和 。电流的微观表达式：I=nqvS 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I=q/t。电流的单位：安（A），1A1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(A)，1A=103mA=106A。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。2、 电流的方向性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向运动方向与电流方向相反。3、导线中的电场分布错误类型：（1）认为也是静电平衡，内部合场强为0；（2）认为导线内电场仅由正、负极产生，与导线上堆积电荷无关。4、对恒定电场的认识：.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。5、将导线内自由电荷定向移动速率与电场传播速率等同。6恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。7电流的微观表达式：I=nqvS。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1211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I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS 【点拨】：教学易错点1、导线中的电场分布错误类型：（1）认为也是静电平衡，内部合场强为0；（2）认为导线内电场仅由正、负极产生，与导线上堆积电荷无关。2、对恒定电场的认识错误类型：（1）电场分布稳定与匀强电场混淆；（2）恒定电场中电荷相对位置不变，不能很好理解动态平衡；3、将导线内自由电荷定向移动速率与电场传播速率等同。 典例精析例1 某电解池中，若在2 s内各有1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( ) AO B0.8 A C1.6 A D3.2 A 解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s内通过截面的总电量应为：q=1.610-1921.01019C+1.610-1912.01019C=6.4C。根据电流的定义式得：I=q/t=6.4/2=3.2A拓展：电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电量，而正电荷的定向移动形成电流与负电荷定向移动形成电流是等效的。只不过负电荷定向移动形成电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已。 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？ 解析：假想电子绕核运动的轨迹就是一个环形导体，在运动的轨迹上任取一截面，则在一个周期内只有一个电子通过这个截面，由于电子电荷量题目已经给出，只要求出电子运动的周期，就可以根据电流的定义求解。根据圆周运动的知识可知，电子运动的周期为T=2r/v,因此所求电流为 I=e/T=ev/2r.拓展：本题用到前面所学有关圆周运动的基本知识，还用到一种等效的思维方法。由于没有直观经验，对于不少学生来说，采用这个思维方法是有一定难度的，因此本题作为一种类型，希望学生通过练习积累这种解题思路，在今后解决类似问题时可以采用相近的思维方法。例如：一电子沿一圆周顺时针方向高速运动，周期为1010s，则等效电流大小为A,电流方向是（填“顺时针”或“逆时针” ）。答案：1.610- 9，逆时针 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t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（ ）Anvs t Bnvt CIt /e D It /se 解析：因为I=q/t，所以q=It 自由电子数目为：N=q/e= It /e，则选项C正确。 又因为电流强度的微观表达式为I=nevs，所以自由电子数目为 N=q/e= It /e =nevst/e=nvs t 则选项A正确。拓展：本题主要考查电流强度的定义式和微观表达式的应用计算。求解此题的关键是对电流的本质要有深刻的认识，依据电流强度的宏观和微观表达式，灵活运用解题。【训练】1（单选）关于导线中的电场，下列说法中正确的是（ ） A导线中的电场可以与导线相交 B导线内的电场E是由电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加的结果 C导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D导线中的电场是静电场的一种2（单选）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导体两端有方向不变的电压；D导体两端有方向不变，且大小恒定的电压。3.在某次闪电中，持续时间为0.05s，所形成的平均电流为6104A,若闪电过程中流过某横截面的电荷以0.5A的电流通过电灯，可供电灯照明的时间为多少？4一根长为L=2m，横截面积S=110-3m2的铜棒两端电势差为U=5.4410-2V，铜棒中的电流I=2.72103A,铜内自由电子的密度为n=8.51029m-3,求：（1）铜棒内的电场强度；（2）自由电子定向移动的速率。5关于电流的方向，下列说法正确的是（ C ）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6关于电流的说法正确的是（BD）A根据I=q/t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7以下对导体中的电场理解正确的是（ABD）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8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（ B ） A1.01017 B1.01018 C1.01019 D1.01020 9在某次闪电中，持续时间为0.005 s所形成的平均电流为6.0104A，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。610310.银导线的横截面积S=4mm2，通以I=2A的电流，若每个银原子可以提供一个自由电子，试推导银导线单位长度上的自由电子数的计算公式,并计算结果.(已知银的密度=10.5103kg/m3,摩尔质量M=108g/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.021023mol-1,计算结果取1位小数) NAS/M，210232.2 电动势【学习目标】1，知道电源是将其它形式的能转化为电能的装置。2，了解静电力与非静电力做功与能量转化的关系3，了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式【重点难点】：教学重点1、知道内、外电路中自由点荷定向移动的原因，从而理解静电力做功与非静电力的存在；2、从非静电力做功角度理解电动势的概念。教学难点1、对电动势的理解；2、电路中的能量转化。【预习】：1 非静电力（1） 定义：非静电力是指电源把正电荷（负电荷）从负极（正极）搬运到正极（负极）的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能_.（2） 在电池中，非静电力是_作用，它使_能转化为_能；在发电机中，非静电力的作用是_作用，它使_转化为_能。2 电源 （1）定义：通过非静电力做功把其它形式的能转化为_的装置。（2）特点：不同的电源，两极间的电压不同，这是由_决定的3电动势 （1）物理意义：反映电源把_转化为_本领的物理量 （2）大小：在数值上等于非静电力把1C的_在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E=_. (3)大小决定因数：由电源中_的特性决定，跟电源的体积及外电路无关。4电源的内阻：电源_的电阻。【展示】：1电源：从能的转化角度来看，电源是通过非静电力做功把其它形式能转化为电势能的装置。2电源的电动势：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负极移到正极所做的功。3电源电动势的定义式：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EW/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电源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。点拨教学易错点1、电动势（1）认为电动势就是电压、电势差，反映了静电力做功本领；（2）电动势与电池容量相混淆。2、影响电源的内阻及电动势因素错误类型：1、认为电池体积越大，电动势越大；2、电池体积越大，内阻越大。范例精析例1：有一电流表零刻度在表盘中央，已知电流从正接线柱流入，从负接线柱流出时，电流表指针向右偏，现将该电流表接入如图1221所示电路，合上开关，发现电流表指针向左偏，试判断电源的正、负极。 解析：可根据电流的方向来判断电源的正负极，在电源外部电流从电流从正极流向负极，由于电流表的指针向左偏，说明电流表中的电流是从负接线柱流向正接线柱，也就是说，在电源的外部电流从b流向a，所以电源的b是正极，a是负极。拓展：解题关键是根据电流表指针的偏转方向来判断电流的方向，实际上是要求学生理解电流方向与电源正负极间（电势高低）的关系，从而灵活动用。例2：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，因此电动势是矢量解析：由电动势的物理意义可知，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，它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，也等于电路中通过1C电量时所提供的能量；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关；电动势虽然有方向，但电动势是标量。正确答案是：AB拓展：理解电动势的概念，知道电动势的含义是正确解题关键。【训练】 1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。化学，电，电，热2下列关于电源电动势的说法正确的是（ACD）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3下列说法正确的是（CD）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4铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ACD）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5沿闭合电路移动单位电荷绕行一周，其所需能量决定于（D ）A电流B外电路的电阻C内外电路的电阻D电源电动势 6一台发电机用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？180V7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？10J2.3、欧姆定律【学习目标】（一）知识与技