选修1-1 1.5电流和电源
D
二.电源和电动势
静夜思
二.电源和电动势
1.电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的。 电源的这种特性,物理学中用电动势来描述。
2.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
3.电动势的符号:E 4.电动势的单位:伏特 V 5.电源的作用:保持导体两端的电压。使导体中 有持续的电流
一个偶然的发现
18世纪末,意大利医学教 授伽伐尼发现,用相连的两种 金属分别接触青蛙肌肉的两个 位置,会引起肌肉的收缩。
意大利解剖学和医学教授伽伐尼 (1737~1789)
静夜思
通往科学真理的艰辛过程
结论
伽伐尼认为,这是一种“动
伽伐尼立即抓住这个现 象重复了这个实验,发 现两手分别拿着不同的 金属器械碰在青蛙的大 腿上,总能使其腿部的 肌肉抽搐,而只用一种 金属器械去触动青蛙, 却并无此种反应。
静夜思
小结
1.电荷的 定向移动形成电流;形成电流的条件是: 导体中存在 自由电荷 和导体两端存在 电压 ; 电流的方向规定为 正电荷 定向移动的方向,即与 负电荷定向移动的方向 相反 。 Q 2.电流用符号I表示,I= ,单位是 安培 ,符号 A。 t 3.电源在电路中的作用是:保持导体两端的 电压 , 从而保持导体中有持续的 电流 通过; 电池 是生 活中最常用的电源之一;常用干电池两极间的电压 大约是 1.5 伏,该电压是由电池本身的性质决定 的,叫做电源的 电动势 。
静夜思
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练习题
1、把5.0V的电压加在一段电阻丝的两端,测得 通过电阻的电流为0.1mA。当电阻丝两端电压 增至8V时,通过电阻丝电流为多少? 解:由于电阻不变,由欧姆定律有:
U1 U 2 R I1 I2
即:
U2 8.0V I 2 I1 0.1mA 0.16mA U1 5.0V
伏打就是伏特
静夜思
意大利化学和物理学家伏打 (1745-1827)
伏打电堆
--最早的直流电源
1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产 生了电流,这个装置后来称为伏打电堆。
他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造 了条件,揭开了电力应用的新篇章。
静夜思 伏打就是伏特
一.电流
1.概念
静夜思Βιβλιοθήκη 练习题2.下列说法正确的是:( ) A.用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了 一个完整的电路。 B.电源是使电路中有持续电流通过的装置。 C.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源。 D.手电筒照明时,电流方向是由电池的负极经灯泡 到正极的。
静夜思
①电荷的定向移动形成电流。 ②正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(金属中,能够移动的是电子。
所以,金属中的电流的方向与
电子移动的方向相反。)
静夜思
2.产生电流的条件
1
必须有能够自由移动的电荷--自由电荷。
自由电荷包括:金属中的自由电子, 酸、碱、盐中的正负离 子
2
导体两端有电压。
静夜思
3.电流的强弱
静夜思
图是一块手机电池的标签。你从这个标签中可以了解关于电池 的哪些信息?
静夜思
6.在电源外部电路中,电流从电源正极流向负极。
注意:在电源内部电路中 电流从负极流向正极。
7.闭合电路: 由电源、用电器、导线和开关组成
8.电源的种类比较多, 不同的电池两极间的电压一般不同。 例如干电池 1.5V , 铅蓄电池 2V 9. 电源把其他形式的能转化为电能 化学电池:化学能→电能 发电机: 机械能→电能 太阳能电池:太阳能→电能
物电”现象,金属只是起 了导电的作用。
他当时并不知道,
这一发现奏响了电磁 学辉煌发展的序曲!
静夜思
从静电到动电
现代已证明,伽伐尼的假设 是错误的。但是他的发现却使电 学的研究开始从静电转向动电。
静夜思
意大利化学和物理学家 伏打在重复了伽伐尼的实验 后提出,产生电流的关键在 于两种不同金属的连接,青 蛙腿只是起到了检验作用, 基于这种思考,伏打使用能 够导电的盐水液体代替动物 组织试验,终于因此发现了 电池的原理,做出了著名的 伏打电堆与伏打电池。
• 物理意义:电流是来描述电流强弱的物理量
静夜思
3.电流的强弱
(1)电流大小等于通过导线横截面的电荷量与所用时 间的比值: Q
I= t
(2)单位:安培( A ) 毫安(mA) 1mA=10-3A 1µ A=10-6A (3)电流是标量
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微安(µA)
你知道吗?
A B C
手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 电子手表工作时,液晶显示屏的电流为0.2μA左右。 彩色电视机工作时,屏幕为21吋,电源的工作电流为0.4A 左右;屏幕为29 吋,电源的工作电流为1A左右。 50Hz的交流电,人能感触到的触电电流为1mA,能够自行 摆脱电源的触电电流为10mA,触电电流达到50mA以上,将 引起心室颤动。因此,国际电工委员会规定的安全电流 (摆脱电流)为10mA
高中物理选修1-1教案-1.5电流和电源2-人教版
电源和电流一、教学目标(一)知识与技能1.知道什么是电源,明确电源在直流电路中的作用2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程3.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流(二)过程与方法通过类比和分析,使学生更好地理解电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等(三)情感、态度与价值观1.通过运用模型法分析电流及电源,培养学生综合分析问题的能力2.通过本节对电源、电流的学习,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识二、教学重难点教学重点:理解电源的形成过程及电流的产生教学难点:电源作用的机理,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。
三、教学过程(一)引入新课人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识,而且形成了若干重要的电学概念和研究方法,成为电学理论的重要基础。
但是,无论在自然界还是生产和生活领域,更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。
那么,电荷为什么会流动?电荷流动服从什么规律,产生哪些效应?这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢?(过渡:这节课就来学习有关电流的知识。
)(二)进行新课复习回顾:1、电容器是用来储存电荷的装置。
2、任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,都可以组成电容器。
3、电容器的充电:使电容器带上电荷的过程。
电容器的放电:使电容器失去电荷的过程。
4、电容器的电容单位:法拉(F)1μF=10-6F 1pF=10-12F教师活动:为什么雷鸣电闪时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光?电流(标量)历史印迹:18世纪末,意大利医学教授伽伐尼发现,用相连的两种金属分别接触青蛙肌肉的两个位置,会引起肌肉的收缩。
认为这是一动物电现象。
意大利化学和物理学家伏打在重复了伽伐尼的实验后提出,产生电流的关键在于两种不同金属的连接,青蛙腿只是起到了检验作用,1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆。
2013高考复习物理人教版选修1-1课件1-5
电动势的理解 3.常用手电筒是两节干电池串联作为电源的,与之相匹配的 小灯泡的规格应是下面的哪一个(以下所示数据为灯泡的额定 电压)( ).
A.3 V B.1.5 V C.2.5 V D.3.8 V 解析 两节干电池串联后总电动势为 3 V, 用它给小灯泡供电,
输出电压应略小于 3 V,C 正确. 答案 C
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
4.下列关于电源及内外电路的说法中,正确的有(
).
A.在内、外电路中,正电荷受电场力的方向都是从正极指向 负极 B.在内、外电路中,电流的方向都是从正极指向负极 C.在内、外电路中,电荷在电场力作用下做定向移动形成电 流 D.电源本质上是一种能量转化装置
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
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名师解疑
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课堂对点演练
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解析
电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大
小的物理量,而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压 有着本质的区别,所以 A 选项错,C 选项对.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(路端电压)随外电阻的增大而增大,随 外电阻的减小而减小,当电源短路时,R 外=0,这时路端电压 为零,所以 B、D 选项错.故答案为 C. 答案 C
解析
根据电流的概念,电流是单位时间内通过导体横截面的
电荷量,知 A 项错;规定正电荷定向移动的方向为电流方向, 知 B 项错;自由电荷定向移动才会形成电流,C 错;形成电流 的条件是导体两端有电压,D 对. 答案 D
人教A版高中物理选修1-1 电流和电源第一课时作业
第五节电流和电源►基础巩固1.(多选)下列叙述正确的有( )A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安培C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,只要其两端接到电源的两极上,导体内就可形成恒定电场,电场作用于自由电荷形成恒定电流答案:BD2.(多选)关于电流的方向,下列说法中正确的是( )A.电源供电的外部电路中,电流的方向是从正极一端流向负极一端B.在电源内部,电流的方向是从正极一端流向负极一端C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板解析:在闭合电路中,电源电动势类似于抽水机的功能.抽水机能从低处往高处送水,高处的水流向低处,在抽水机的作用下低处的水能送到高处.在电源的外部电路中,电流从电源正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A正确,B错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板,D正确.答案:AD3.(单选)一段东西方向放置的横截面积为0.05 cm2的导电材料中,每秒内有0.4 C 正电荷向东移动,有0.6 C负电荷向西移动,则电流大小和方向是( ) A.0.4 A,向东 B.0.2 A,向西C.0.6 A,向西 D.1 A,向东解析:本题考查电流的计算,据题意每秒通过的电荷量为0.4 C-(-0.6 C)=1.0 C(以向东为标准),故电流为1 A.方向为正电荷运动方向.答案:D4.(单选)下列关于电流方向的说法中,不正确的是( )A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D.在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同解析:规定正电荷定向移动的方向为电流方向,也就是负电荷定向移动的反方向.所以选项B、C、D正确.答案:A5.(单选)满足下面哪一个条件,就产生电流( )A .有自由电子B .导体两端有电势差C .任何物体两端有电压D .导体两端有恒定电压解析:形成电流的条件有两个:一是能自由移动的电荷,二是持续的电压,所以D 选项正确.答案:D6.(单选)关于电流,下列说法中正确的是( )A .通过导线截面的电荷量越大,电流越大B .电子运动的速率越大,电流越大C .单位时间内通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量解析:根根I =Q t ,可知A 错误,而B 选项中电子运动的速率涉及电子的无规则运动速率,故B 错.C 对,习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,但电流的运算不符合平行四边形定则,而符合代数运算,故电流是标量,D 错.答案:C►能力提升7.(单选)下列说法中正确的是( )A .导体中电荷运动就形成了电流B .电荷量越大电流越大C .虽然电流既有大小也有方向,但是它是标量D .电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同解析:电荷定向移动才能形成电流,所以选项A 错误,根据公式I =Q t可知选项B 错误,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,选项D 错误.答案:C8.(多选)小王购买一款手机的电池容量标明为2 000 mAh ,他再购买一款移动电源的容量为10 000 mAh.那么下列说法正确的是( )A .理论上手机电池充满电有2 000 C 的电荷量B .理论上手机电池充满电有7 200C 的电荷量C .理论上移动电源充满电有36 000 C 的电荷量D .理论上移动电源充满电可以为没电的手机充电5次解析:电池容量的mAh 可以读作毫安时,对应的就是I =Q t 的变形公式Q =It ,那么A 错误,B 正确,C 正确,D 正确.答案:BCD。
【精准解析】高中物理人教版选修1-1教师用书:第1章+5、电流和电源+Word版含解析
五、电流和电源学习目标知识脉络1.知道电流产生的微观机理,熟记电流的定义式.(重点)2.知道电流的方向是如何规定的,会利用电流定义式计算.(重点、难点)3.理解电源在电路中的作用及电动势的概念和单位.(难点)4.知道常见电池的电动势的大小.一、电流1.电流的概念:电荷的定向移动形成电流.2.形成电流的条件(1)有自由电荷;(2)导体两端存在电压.3.电流的方向:习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.4.大小(1)定义:通过导线横截面的电荷量与所用时间的比值叫做电流.(2)公式:I=Qt.(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,符号是A.常用的单位还有毫安(mA)和微安(μA),1mA=10-3A,1μA=10-6A.5.意义:描述电流的强弱.二、电源和电动势1.电源在电路中的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流.2.电源是把其他形式的能转化为电能的装置.3.电动势(1)电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压.(2)电动势的符号是E,单位与电压的单位相同,是伏特(V).(3)电源的电动势是由电源本身的性质决定的.它表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小.1.思考判断(1)电荷定向移动的方向就是电流的方向.(×)(2)正电荷定向移动的方向为电流的方向.(√)(3)金属导体中电子定向移动的方向与电流方向相反.(√)(4)电源在电路中的作用是提供电压.(√)(5)电源电动势的大小等于电源两端的电压.(×)(6)电源没有接入电路时,其两端的电压为0.(×)2.下列关于电流的说法中正确的是()A.根据I=Qt,可知I与Q成正比B.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C.电流有方向,电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位D[依据电流的定义式可知,电流与Q、t皆无关,显然选项A错误;虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以选项B错误;电流是标量,故选项C错误.]3.通过一个电阻的电流是5A,经过4min,通过该电阻的一个截面的电量是()A.20C B.50CC.1200C D.2000CC[根据I=Qt,得Q=It=5×240C=1200C,故C正确,A、B、D错误.] 4.关于电动势,下列说法正确的是()A.电动势数值上就等于电源正负极之间的电压B.所有电源的电动势都是1.5VC.体积越大的电源,其电动势一定越大D.不同电源的电动势一般不同D[电动势在数值上等于电源没接入电路时正、负极间的电压,则A项错;不同的电源电动势一般不同,与体积无关,B、C项错,D项对.]对电流及其定义式的理解1.对电流的理解(1)一切导体中都有自由电荷,把导体两端分别接到电源的两极上,导体两端有了电压,这时导体中也有了电场,导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动,形成了电流.(2)金属导体中定向移动的是带负电的自由电子,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.(3)在电解液中,导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子,它们同时向相反的方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向相同.2.公式I=Qt的理解(1)公式中Q是t时间内通过某一横截面的电荷量.(2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2;异种电荷反向通过某一横截面时,Q=|Q1|+|Q2|,不能相互抵消.(3)该公式只是定义式或量度式,I与Q及t无关.(4)电流虽有方向,但电流是标量.【例1】一硫酸铜电解槽的横截面积为2m2,在0.04s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.625×1018个和4.375×1018个,则电解槽中的电流是多大?方向如何?思路点拨:①电解液导电时,正、负带电离子向相反方向移动.②电流公式I=Qt中Q是通过某截面的总电量.[解析]铜离子和硫酸根离子都是二价离子,离子的电荷量为q1=q2=2×1.6×10-19C.所以I =Q t =n1q1+n2q2t=5.625×1018×2×1.6×10-19+4.375×1018×2×1.6×10-190.04A =80A.[答案]80A 方向与铜离子定向移动的方向相同[注意事项]本题易出现Q =n1q1-n2q2的错误,认为正、负电荷流过某一截面时中和一部分,正确把握Q 的意义及电解液导电的特点是解题的关键.[跟进训练]1.如图所示的电解池,通电1s ,其间共有3C 的正离子和3C 的负离子通过截面xy ,则这个电路中的电流是()A .0B .1.5AC .3AD .6AD [由电流的定义知I =Q t =3C +3C 1s=6A ,故D 项正确.]对电源及电动势的理解1.电源的作用电源是把其他形式的能转化为电能的装置.在电路中能提供持续的电压,给用电器提供电能.2.电源的电动势描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.不同的电源,电动势不同.(1)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送到正极所做的功.(2)电动势等于把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极过程中,其他形式的能转化成电能的数值.(3)电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.可以用理想电压表分别与电源两极相接测量电动势的值.3.不同电源的能量转化各种化学电池把化学能转化为电能,发电机把机械能转化为电能,太阳电池把太阳能转化为电能.4.电动势与电压电动势是表征电源特征的物理量,反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,只由电源本身决定,与外部电路无关;电压表示一段电路(用电器等)把电能转化为其他形式的能的本领.电动势是产生电压的原因.【例2】如果闭合电路中电源的电动势为12V,外电压为10V,当有0.5C 电量通过电路时,下列结论正确的是()A.在电源内部,非静电力将5J的其他形式的能转化为电能B.在电源内部,静电力将6J的其他形式的能转化为电能C.在电源外部,静电力将5J的电能转化为其他形式的能D.在电源外部,静电力将6J的电能转化为其他形式的能C[在电源内部,根据公式:W=qE=0.5×12J=6J,非静电力将6J的其他形式的能转化为电能.故A、B都错误.在电源外部,根据公式:W=qU=0.5×10=5J,静电力将5J的电能转化为其他形式的能.故C正确,D错误.][跟进训练]2.有关电动势的说法中正确的是()A.电源电动势的大小,等于电源没有接入电路时电源两极间的电压的大小,所以当电源接入电路时,电动势大小将发生变化B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大C.电源的电动势越大,也就是电源内储存的电越多D.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量D[电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领,一般是固定不变的,是电源的属性,与电源是否接入电路无关,故D正确.]1.满足下面哪一个条件,就能产生持续电流()A.有自由电子B.导体两端有电压C.任何物体两端有电压D.导体两端有恒定电压D[产生持续电流的条件是:物体内有大量自由电荷;两端有恒定电压.所以A、B、C错,D对.]2.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路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能够自己直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来C[A错,电路中的自由电荷是导体提供的,电源的作用是提供导体两端的电压,从而使电路中有持续的电流;B错,电源是把其他形式的能转化为电能的装置,而不是自己直接释放出电能;C对,D错,若没有电源提供电压,自由电荷也在不停地无规则运动,当电源给导体提供电压时,就会使导体中的自由电荷定向运动,形成电流.]3.(多选)关于电动势,下列说法正确的是()A.电源两极间的电压等于电源电动势B.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大C.电源电动势的数值等于电源断路时两极间电压D.电源电动势与外电路的组成无关BCD[电路中的用电器是消耗电能,而电源的作用就是不断地把其他形式能转化为电能供电路消耗,故B项正确;电动势表征电源把其他形式能转化为电能本领的大小,由电源本身决定,与其他均无关,故D项正确;电动势的大小等于电源断路时两极间电压,故A项错误,C项正确.]4.在电解液中若5s内沿相反方向通过面积为0.5m2的横截面积的正、负离子的电荷量均为5C,则电解液中的电流为多少?[解析]因I=Qt中Q是通过整个截面的电荷量,并非单位面积通过的电荷量,且因正、负离子沿相反方向定向移动形成的电流方向是相同的,所以Q应为正、负离子电荷量的绝对值之和.故I=Qt=2×55A=2A.[答案]2A。
人教版高中物理选修1-1同步练测:第一章第五节电流和电源.docx
高中物理学习材料桑水制作第五节电流和电源建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括9小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共45分)1.下列说法中正确的是()A.导体中电荷运动就形成了电流B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在2.以下说法中正确的是()A.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了3.在国际单位制中,电流强度的单位是()A.C/sB.V/ΩC.AD.W/V4.满足下面哪个条件,就产生电流()A.有自由电子B.导体两端有电势差C.任何物体两端有电压D.导体两端有恒定电压5.一段横截面积为0.5 cm2的导体材料中,每秒钟有0.2 C正电荷和0.3 C负电荷相向运动,则电流强度是()A.0.2 AB.0.3 AC.0.5 AD.104 A6.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7.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示()A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2 VC.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大8.关于电流的方向,下列说法中正确的是()A.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B.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板9.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分.请将正确的答案填到横线上)10.有两个导体,分别带正、负电荷,如果在他们之间连接一条导线,导线中的自由电子便会在的作用下,定向移动,两导体的很快就消失,两导体成为,达到.11.图1-5-1是两个电池外壳上的说明文字.图1-5-1上述进口电池的电动势是V,上述国产电池最多可放出 mA·h时的电荷量,若该电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用h.三、计算题(本题共4小题,共39分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)12.(8分)在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图1-5-2所示,若测得2 s内有1.0×1018个Na+和Cl−通过溶液内部的横截面M,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?图1-5-213. (8分)在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为多少?14. (11分)已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?15. (12分)你知道以下电流大概是多少吗?A.一般手电筒中通过小灯泡的电流B.电子手表工作时的电流C.彩色电视机工作时的电流D.人体能长时间承受的安全电流第五节电流和电源得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答案二、填空题10.11.三、计算题12.13.14.15.第五节电流和电源参考答案一、选择题1.B 解析:自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷运动但不是定向移动则不能形成电流,故选项A错误.形成电流的条件是导体两端有电压,且必须是导体而非任何物体,故选项D错误.电流有方向,但它是标量,故选项C错误.正确选项为B.2.B 解析:要有持续电流必须有电源,A不对.导体中形成电流其原因是在导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在电场力作用下定向移动形成电流,B正确.电流的传导速度等于光速,电荷定向移动的速率很小,C不对.在形成电流时电荷定向移动,并不是热运动就消失了,其实电荷仍然做无规则的热运动,D不对.3.C4.BD5.C 解析:I=Qt =0.2+0.31A=0.5 A.6.C 解析:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质的区别,所以A选项错,C选项对;当电源开路时,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(路端电压)随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时,R外=0,这时路端电压为零,所以B、D选项错.7.AD 解析:根据电动势的定义和表达式E=Wq,非静电力移动1 C电荷量所做的功W=qE=1×2 J=2 J,由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能,A正确,C错.电源开路时两极的电势差(电压)U=E电能q,而E电能=W,所以U=E=Wq=2 V,题目中未说处于开路状态,所以B错误.电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,E蓄电池=2 V>E干电池=1.5 V,故D正确.8.AD 解析:在电源的外部电路中,电流从电源正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A正确,B错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板.D正确.9.B 解析:带电粒子加速后的速度为v=√2eUm电子运动Δl用的时间为t=Δlv设所求电子数为N,有Ne=It①③式联立求解得N=IΔle √m2eU,所以选项B正确.二、填空题10.电场力电势差等势体静电平衡11.1.2 600 20 解析:由表格知电动势(国产和进口电池)均为1.2 V,国产电池电荷量为600 mAh.由于I=qt,所以国产电池的使用时间为t=qI =0.6 A·h0.03 A=20 h.三、计算题12.溶液中的电流大小为0.16 A,方向由A指向B.解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl−,它们在电场力作用下向相反方向运动.因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向,故溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同,即由A指向B.Na+和Cl−都是一价离子,每个离子的电荷量为q=1.6×10−19C,NaCl溶液导电时,Na+由A向B定向移动,Cl−由B向A运动,负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动,可见,每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和,则有13.4.8×10−6 A解析:在2 s内通过示波管的电荷量为:14.e 22πr2m√kmr解析:截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量Q=e.则有:I=Qt =eT再由库仑力提供向心力有:15.解析:A.手电筒小灯泡的工作电流为0.25 A.B.电子手表工作时,液晶屏显示的电流为几微安.C.彩色电视机工作时,屏幕为21寸,电源的工作电流为0.4 A左右,屏幕为29寸,电源的工作电流为1 A左右.D.一般来说,50~60 Hz的交流电,人能感到的触电电流约为1 mA,能够自行摆脱电源的触电电流为10 mA,触电电流达到50 mA以上,将引起心室颤动.因此,国际电工委员会规定的安全电流(摆脱电流)为10 mA.。
高中物理选修1-1知识点归纳
第一章 磁场
一.指南针与远洋航海
用指南针导航,用尾舵掌握方向,有效利用风力是远古航海的三大必要条件
郑和下西洋是世界最早的航海壮举,用罗盘与观星相结合,互相补充,互相修正
中国的指南针的发明对于世界的海航有极大的推动作用
接触起电:相互接触的带电物体之间发生电荷的转移,电荷有一个物体转到另一个物体上面。
中和现象:当两个电量相等,电性相反的带电物体相互靠近或是接触的时候,正负电荷相互抵消为中和现象
电荷守恒:电荷既不能创生,也不会消失。只能有一个物体转移到另外一个物体上,或者从一个物体的一部分转移到另外一个物体上面。在转移的过程电荷的总量不变,这就是电荷守恒定律。到目前为止,发现的最小的电荷是元电荷,为1.6/10-19。所有的带电物体的电荷量或者等于e,或者是元电荷的整数倍。
电流有强弱之分。在一定时间内导体横截面的比值来定义电流大小。 I=Q/T
单位是安培没有毫安,微安
科学界运用心脏的机械性收缩而产生的微小电流来反映心脏的工作是否正常
三.电源与电动势:一个闭合电路由电源,用电器和导线,开关构成。
电池是生活中最常用的一种电源。铅蓄电池为2V的电压,其他普通的为1V的电压
电路中感应电动势的大小,和穿过这一电路的的磁通量的变化率有关。这就是法拉第电磁感应定律。
电动势的大小的计算:用磁通量的变化率/时间的变化(*线圈的匝数)
磁通量的求法:面积的变化量*磁感应强度大小即可
运用:发电机,风能转变为电流
交变电流
电流的重要性:代替了蒸汽机,推动了人类发展的进程。,改变人们的生活。
公式:F=BIL
研究时运用控制变量法,处在均匀电场中导体与磁场垂直
人教版物理选修1-1课件:第一章第五节
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第一章
电场
电流
特别提醒:导体没有外加电场时,自由电子 都在不停地做无规则运动,运动是杂乱无章
的.
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第一章
电场
电流
湘潭学业水平预测)关于电流, 例1 (2012· 下列叙述正确的是( )
A.只要将导体置于电场中,导体内就有持
续电流 B. 电源的作用可以使电路中有持续电流
C. 导体内没有电流时,就说明导体内部的电
体中的自由电荷就要在电场力的作用下发生 定向移动,形成电流. 2.电流的方向 在物理学上习惯把正电荷定向移动的方向规 定为电流的方向.
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第一章
电场
电流
在金属导体中能定向移动的是电子,正电荷 并不能定向移动,电子定向移动的方向与电
流的方向相反.在电解液导电时,定向移动
的既有正离子,又有负离子,正离子定向移 动的方向与电流的方向相同,而负离子定向 移动的方向与电流的方向相反.
4.定义:用通过导线横截面积的电荷量Q与 所用时间t的比值来描述电流的强弱. Q 5.公式:I= . t 6.单位:安培;符号:A,1 mA=10-3 A,
1 μA=10-6A.
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第一章
电场
电流
想一想 电流有方向是矢量吗?
提示:不是.电流虽然有方向但其合成法则
仍遵守代数和运算,不遵守平行四边形定则
第一章
电场
电流
第五节 电流和电源
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第一章
电场
电流
目标导航
1.知道电流的定义和电流的方向是如何规定 的.(难点)
2.了解电源的发明对人类的生活产生的巨
大影响. 3.了解电源在电路中的作用.了解电动势 的概念和单位,了解常见电池的电动势的大 小.(重点+难点)
人教新课标版高二物理选修1-1基础练习
1.电荷 库仑定律学习目标1.认识电荷,了解点电荷、元电荷、感应起电。
2.知道电荷守恒定律。
3.探究点电荷的相互作用规律,知道库仑定律。
学习重点:对点电荷的认识,库仑定律学习难点:点电荷的认识,用库仑定律进行简单的计算自主学习【问题1】自然界存在几种电荷,它们之间的相互作用如何?【问题2】摩擦可以产生静电,你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗?说说它们分别带的是正电还是负电?【问题3】电荷的多少叫做电荷量,用 表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是 ,简称 ,用符号 表示。
元电荷e =【问题4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验,不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!电荷哪里去了呢?消失了?你能帮他们解释一下原因吗?【问题5】想一想,在什么情况下带电体可以看成点电荷呢?【问题6】如图1.1-1,长为L 的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A 和B (可看作点电荷),A 球带电量为+Q ,B 球带电量为-Q 。
试画出B 球受到的库仑力示意图。
并求该力的大小。
合作探究【问题1】①验电器能够检验物体是否带电的原理是什么?②摩擦过的物体一定会带电吗?摩擦身边的物体,并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。
【问题2】①如图所示,两个互相接触的导体A 和B 不带电,现将带正电的导体C 靠近A 端放置,三者均有绝缘支架。
请判断A 、B 带电情况如何?若先将A 、B 分开再移走C ,则A ,B ;若先将C 移走再把A 、B 分开,则A ,B 。
②讨论交流:接触起电、摩擦起电、感应起电的实质是什么?总的电荷量满足什么样的规律?③电荷守恒定律的内容?【问题3】认识库仑定律(类比万有引力定律)①内容:图 1.1-2 C A B + 图1.1-1②库仑力(静电力)的大小和方向③条件:④静电力常量k =【问题4】真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F 。
若它们的带电量都增加为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为( )A .F /4B .F /2C .2FD .4F【问题6】A 、B 两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A 、B 附近时,A 、B 之间的库仑力将( )A .可能变大B .可能变小C .一定不变D .不能确定【问题7】真空中有两个静止的点电荷电量相等,它们之间的相互作用力为F =1.0×10-3N 。
人教版高中物理选修1-1全册教案
人教版高中物理选修1-1 全册教案目录1.1.1电荷库仑定律1.1.2电荷库仑定律1.2.1电场强度电场线1.2.2电场强度电场线1.2电场1.4生活中的静电现象1.4电容器1.5电流和电源1.6电流的热效应2.2电流的磁场2.3磁场对通电导体的作用2.4磁场对运动电荷的作用2.5磁性材料3.1电磁感应现象3.2法拉第电磁感应定律3.3交变电流3.4变压器3.5高压输电3.6自感现象涡流4.1电磁波的发现4.2电磁波谱4.3电磁波的发射和接收4.4信息化社会教学设计第一节、电荷库仑定律一、接引雷电下九天说明:电闪雷鸣是常见的自然现象,有时甚至表现得神秘恐怖。
蒙昧时期的人们认为雷电是“天神之火”, 在很长的历史时期内对雷电充满畏惧。
欧洲的文艺复兴使得科学精神得到解放,人们开始对雷电现象进行思考。
18 世纪,各种静电现象首先引起了学者们的关注和研究。
问:我们周围有哪些静电现象呢?(①冬天在漆黑的房间里脱毛衣的时候可以看到火星②天气干燥的时候,手摸到铁器的时候会发麻)说明:那么天上的雷电和我们平时接触到的静电有没有联系呢?如果有,会有什么联系呢?1746 年,富兰克林胃着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验。
问:他是如何做这个实验的呢?(他用绸子做了一个大风筝.在风筝顶上安了一根细铁丝,一根麻线的一端连接铁丝,另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。
他和儿子一起把风筝放到天上,牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。
当雷电打下来,他看见麻线末端的纤维散开,并且莱顿瓶也带上了电。
问:富兰克林的风筝实验有什么意义吗?(证明了闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。
该实验统一了天电和地电,使人类摆脱了对雷电现象的迷信)富兰克林的实捆正明闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。
他统一了天电和地电,使人类摆脱了对雷电现象的迷f 言。
富兰克林为我们揭开了天电的奥秘一一它跟地上的电是·样的富兰克林吞到J ’欧洲人表演的电学实验。
高中物理选修1-1知识点
决定的,叫做电动势. 单位:伏特,简称:伏,符号:V. 电源是把其他形式的能转化为电能的装置. 电池是生活中最常用的一种电源.铅蓄电池的
电动势为 2V 电压,干电池的电动势为 1V 电压.
六、电流的热效应 电阻与电流的热效应
焦耳定律: Q I 2Rt 焦耳热功率: P I 2R .单位:瓦特,简称:
第三章 电磁感应 一、电磁感应 划时代的发现
法拉第发现了电磁感应现象.是电与磁俩系在 了一起,发明了发电机大大的促进了人类社会的进 程.
电磁感应现象 闭合回路中的一部分磁场做切割磁感线运动,
产生了电流.物理学中把这类现象叫做电磁感应现 象,由电磁感应产生的电流叫做感应电流.
磁通量:穿过一个闭合线圈的磁感线的多少. 只要转过闭合线圈的磁通量的变化,闭合电路 中就有感应电流产生.
磁场的强弱和电子的速度都影响圆的半径.
显像管的工作原理 电视机的显像管也运用到了电子束磁偏转的
原理. 显像管中有一个阴极,工作是能发出电子,荧
光屏被电子束撞击就能发出光.由于很细的一束光 只能是一点发光,要是整个的荧光屏发光,就涉及 磁场使电子束偏转.
由于磁场的强弱不断变化,电子束打在光屏上 会不断移动,这是电视扫描.每秒可以扫描 50 遍, 使光屏发光.
高中物理选修 1-1 知识点
第一章 电场 电流 一、电荷 库仑定律 接引雷电下九天
1752 年 6 月,富兰克林在费城进行了风筝实验, 将天雷引入莱顿瓶.
电荷 经过摩擦后能吸引轻小物质,则这些摩擦过的
物体就带上了电荷.这些物体静止在物体上叫做静 电现象.
“顿牟掇芥”. 同种电荷相互排斥,一种电荷相互吸引. 电荷的多少叫做电荷量.单位是库伦,简称库, 符号 C. 用丝绸摩擦玻璃棒时候,带上正电荷,丝绸吸 引带有多余的负电荷而带上负电荷(摩擦起电). 用毛皮摩擦橡胶棒时候,带上负电荷,毛皮吸 引带有失去的正电荷而带上正电荷(摩擦起电). 感应起电:相互靠近的电荷间,使一部分的电 荷转移到另一部分. 接触起电:相互接触的带电物体之间发生电荷 的转移,电荷有一个物体转到另一个物体上面. 感应起电与接触起电的区别:感应起电是电子 由物体的一部分转移到另一部分,而接触起电是由 一个物体转移到另一个物体. 中和现象:当两个电量相等,电性相反的带电 物体相互靠近或是接触的时候,正负电荷相互抵消 为中和现象. 检验是否带电的装置叫做验电器(同种电荷相 互排斥).
