电源电流电动势

1、学案1电源、电流和电动势温故追本溯源 推|5东方可知新矢口识温故追本溯源 推|5东方可知新一、电源 定义：能才 从正极搬运到负极的装置. 作用：(1)维持电路两端有一定的 (2)使闭合电路中保持持续的二、恒定电流恒定电场恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由等电路元件所积累的电荷共同形成的.这种由稳定分布的电荷所产生的的电场，叫恒定电场.特点：任何位置的电荷分布和 都不随时间变化.恒定电流定义：大小、都不随时间变化的电流称为恒定电流.公式：1=或q=，其中：I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的单位：，符号A；常用的电流单位还有：毫安(mA)、微安QA).1 A=mA； 1 A=A

2、.三、电源非静电力的作用：把正电荷由从搬运到，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的增加. 非静电力特例：在电池中，非静电力是化学作用，它使 转化为电势能；在发电机中，非静电力 是电磁作用，它彳 转化为电势能.3 .电源是通过非静电力做功才 转化为 的装置.四、电源的重要参数一一电动势和内阻电动势大小：电动势在数值上等于 力把的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.W公式:如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E=W.单位:伏特，符号为.q物理意义：反映电源 本领大小的物理量.决定因素：由电源中 的特性决定，跟电源的体 ，跟外电路内阻：电源内部导体的要点，精讲区 基础自学落实

3、要点精讲精析一、对电源、电流的理解电路、电源、电流电路的组成：电源、开关、导线和用电器.电源的作用：在电路中提供持续的电压.电流：导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流形成持续电流的条件：(1)电路中有电源.(2)电路闭合.【例1】关于电流的方向，下列说法中正确的是（）电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反二、对公式/=?的理解与应用t/=?是电流的定义式，电流与电荷量无正比关系，与时间也无反比关系 t对金属来讲，是自由电子的定

4、向移动，q为通过横截面的自由电子的电荷量.对电解质溶液来讲，是正、 负离子同时向相反方向定向移动，q为正、负离子电荷量的绝对值之和.【例2】在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图2所示.如果测得2 s内分别 有1.0X1018个正离子和1.0X1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流为多大?三、电流的微观意义 AD建立模型：如图所示，导体长为/，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s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， T 搭 每个自由电荷的电荷量为q.卜 一I理论推导：AD导体中的自由电荷总数：N=n

5、lS.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=（）.根据公式q=It，可得导体AD中的电流为/=Q=呼=nqSs.ts结论：从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、自由电荷定 向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关.【例3】铜的摩尔质量为m，密度为p，每摩尔铜原子有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，今有 一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I时，电子定向移动的平均速率为（）A.光速 cB.JCLD.辎neSneSmneSp借题发挥 有许多同学会错选A,这是对生活现象中：“电路一接通，很远处的用电器就能立即开始工 作

6、的错误认识，这种现象的实质是因为电场以光速传播，而不是电荷运动过去，导体中的电荷定向移 动的速率远小于光速.所以请同学们留意身边实际，注意正确地理解.四、对电动势的理解W 一1E=是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无美，是由电源自身的性质决定的，电动势q不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同.电动势的方向：电动势是标量，为研究问题的方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即在电源内部 由电源负极指向正极.【例4】关于电动势E的说法中正确的是（）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电动势

7、E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同借题发挥 一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，如：电场强度是通过电 荷所受的电场力与电荷量的比值定义的，但电场强度与力、电荷的电荷量没有关系；电容器的电容是通 过电荷量与两极间的电压的比值定义的，但电容与所带电荷量及两极间电压也都没有关系.W五、对E=的理解和应用qU=：与E=g的区别qq电势差U=反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；而电动势E=反映非静电力做功，将其 qq他形式的能转化为电能.能的转化方向不同.电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差.【例5

8、】由六节干电池（每节的电动势为1.5 V）串联组成的电池组，对一电阻供电.电路中的电流为2 A，在 10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？借题发挥 电源的串、并联规律：n个相同电源串联：E广nE; r广nr. rn个相同电源并联：E广E，； r总=二.自咨悬 .检测区检测学习效果 体验成功快乐 下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法正确的是（）导线内部的电场就是电源所形成的电场在静电平衡时，导线内部的场强为零，而导线外部的场强不为零，所以导线内部的电场不是稳定的因为导线处于电源的电场中，所以导线内部的场强处处为零导线内的电场是由电源、导线

9、等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电荷处于平衡状态，电 荷分布是稳定的，电场也是稳定的关于电流的说法中正确的是（）根据I=q/t，可知I与q成正比如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流电流有方向，电流是矢量电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位铜的摩尔质量为m,密度为p,每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过 TOC o 1-5 h z 的电流为I时，电子平均定向移动速率为（）A.光速 cB-C.-D.WneSneSmneSp 关于电动势E的说法中正确的是（）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

10、的大小成反比电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同W,. 一一一 对于电动势的定义式E=的理解，正确的是（）qA. E与W成正比 B. E与q成反比C. E的大小与W、q无关D. W表示非静电力在横截面积为1.0 mm2铜导线中通过1.0 A的电流.铜在单位体积中的自由电子数为8.5X 1028个，电子 的电荷量为1.6X10-19C .试计算这时自由电子的定向移动速率为多少？而常温下金属中自由电子热运动 的平均速率约为105 m/s，通过有关资料，我们还可知道：形成电流的速率不是自由电子的定向移动速率， 而是电场的传播速率，且电场的传播速率是光速，为3.0X108 m/s，就这些知识，你能否描述一下电路接 通后金属导体中自由电子运动的情景.qI解析 由1=,且q = nSvte,则I = neSv,所以v = ,可算出自由电子的定向移动速率v约为7.4X 10 tneS-5 m/s.金属导体中各处都是自由电子，电路一旦接通，导线中便以电场的传播速率3.0 x108 m/s在各 处迅速地建立起电场，在这个电场的作用