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1、第二章 恒定电流,1 电源和电流,2 电动势,1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,自由电子,2电源是能把电路中的_ 从正极搬到负极的装置 3导线中的电场是由_、 _等电路元件所,积累的电荷在导线内共同形成的电场,电源,导线,4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,5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_； 1 mA_A,1 A_A.,强弱,I,q t,安培,A,103,106,6(双选)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 1 C
2、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 1 C 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 1 C 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：AD,知识点 1 电源,1电流的形成,导线中自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体,图 211,(1)思考与讨论：如图 211 所示，分别带正、负电荷的 A、B 两个导体球，它们的周围存在电场如果用一条导线 R 将 它们连接起来，分析 A、B 周围的电场、A、B 之间的电势差会 发生什么变化？最后，A、B 两个导体球会达到什么状态？R 中 出现了怎样的
3、电流？ A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达 到静电平衡；R 中出现瞬时电流 (2)结论：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,2电源 (1)如图 212 所示，在水池 A、B 之间连接一台抽水机， 将水池 B 中的水抽到水池 A 中，这样可保持 A、B 之间水位的 高度差，从而使水管中有源源不断的水流,图 212,图 213,(2)图 213 中的装置 P 的作用类似于图 212 中的抽 水机，能把_从正极搬到负极，装置 P 就是电源 (3)电源的作用：保持导体两端的_，使电路中有 _,自由电子,电压,持续的电流,1形成电流的条件 (1)存在自由
4、电荷,金属导体自由电子； 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,2电源的作用：保持导体两端的电压，使导体中有持续的 电流,【例 1】(双选)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 解析：电源使导体两端有电势差，使自由电荷定向移动 答案：BD,【触类旁通】,),B,1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
5、体两端瞬时加电压 D只要有大量的自由电荷,知识点 2 恒定电流 1如图 214 甲所示，在电源正、负极间连接一条导线， 取图中虚线方框中的一小段导线及电场线来研究导线中的电 场,甲,乙,丙,丁,图 214,2如图乙所示，将电源正、负极产生的电场分解为两个方 向，沿导线的分量使自由电子做_，形成电流；垂直 于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线 的两侧出现正、负净电荷分布如图丙所示，导线两侧的电荷 产生的附加电场，将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场， 直到导线中该方向合场强为_，达到动态平衡状态此 时导线内的电场保持与导线_ ，自由电子只存在,_，如图丁所示,平行,3由_分布
6、的电荷所产生的稳定的电场，称为恒,定电场,稳定,4恒定电场中的电流是_、_都不随时间变化的，,称为_电流,大小,定向移动,零,定向移动,方向,恒定,1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,(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,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,图 215,2电流的微观表达式 (1)电流的微观表达式：InqSv. 如图 215 所示，AD 表示粗细均匀的一
7、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 NnlS 总电荷量 QNqnlSq,所有这些电荷都通过横截面 D 所需要的时间 t,l v,根据公式 qIt 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,【例 2】某电解池，如果在 1 s 内共有 5.01018 个二价正 离子和 5.01018 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
8、？ 解：在 1 s 内通过某横截面的电量为 q5.0101821.61019 C5.010181.61019 C 2.4 C,【例 3】(双选)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(,),AnvSt,Bnvt,C.,It q,D.,It Sq,答案：AC,【触类旁通】 22 s 内有 61013 个电子通过横截面大小不知的导体，则,),A,导体中电流大小为( A4.8106 A,B310,13,A,C9.6106 A D无法确定,3一段
9、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(,),D,A自由电子定向移动的速率为 v0,B自由电子定向移动的速率为 v,I neS,C自由电子定向移动的速率为真空中的光速 c,D自由电子定向移动的速率为 v,I ne,知识点 3 电动势,1如图 216 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,图 216,正,负,正,负,负,正,
10、正,负,负,2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,4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,1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
11、，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 1 C 的正电荷在电源内部从负 极移送到正极所做的功,(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,【例 4】(双选)关于电动势 E 的说法中正
12、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,解析：电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是 与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征 其他形式的能转化为电能本领的物理量电动势和电压尽管单 位相同，但本质上是不相同的，故选 B、C.,答案：BC,【触类旁通】 4(双选)如图 217 所示是常用在电子手表和小型仪表,),中的锌汞电
13、池，它的电动势约为 1.2 V，这表示( A电路通过 1 C 的电荷量，电源把 1.2 J 其他形式能转化为电能 B电源在每秒内把 1.2 J 其他形式,能转化为电能,图 217,C该电源比电动势为 1.5 V 的干电池做功少 D该电源与电动势为 1.5 V 的干电池相比，通过 1 C 的电 荷量时转化的电能少,电势差与电动势的区别与联系,【例 5】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,解析：只有电路开路时，
14、电动势才等于电源两极间的电压，,的功，后者表示静电力做的功，电动势和电压的意义不同，电 动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，而电压反映 电能转化成其他形式能的本领，综合上述分析，选项 D 正确,答案：D,【触类旁通】,5下列说法中正确的是(,),A电源的电动势实质上就是电源两极间的电压 B电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压 C电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的 区别 D电动势越大，电源两极间的电压一定越高,解析：电动势和电压有着本质的区别，所以 A 选项错误， C 选项正确；当电源开路时，电源两极间的电压在数值上等于 电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压与外电路 有关系，随外电路的变化而变化，故 B、D 错误,答案：C,
