(完整版)电源和电流,电动势
电动势和电流的测量方法
电动势和电流的测量方法一、电动势的概念电动势是指单位正电荷从低电位移至高电位时所做的功，单位为伏特（V）。
电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量。
二、电流的概念电流是指单位时间内电荷通过导体横截面的数量，单位为安培（A）。
电流有大小和方向，是标量。
三、电动势的测量方法1.伏安法：通过测量电源两端的电压和通过电源的电流，根据欧姆定律计算电动势。
公式为：E = U / I，其中E为电动势，U为电压，I为电流。
2.库仑法：通过测量电源在一定时间内对电荷所做的功，计算电动势。
公式为：E = W / q，其中E为电动势，W为功，q为电荷量。
四、电流的测量方法1.电流表法：使用电流表直接串联在电路中，测量通过电路的电流大小。
电流表的选择应与电路中电流大小相匹配，以避免损坏。
2.电压法：通过测量电路两端的电压降，根据欧姆定律计算电流。
公式为：I = U / R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
3.磁电法：利用磁场对运动电荷的作用力，通过测量磁场力和电流之间的关系，计算电流大小。
五、注意事项1.在测量电动势和电流时，要确保电路安全，避免短路和过载。
2.测量仪器要选择合适的量程，以保证测量精度。
3.在测量过程中，尽量避免对电路的干扰，保持电路稳定。
4.测量结果要进行多次重复测量，取平均值以提高准确性。
电动势和电流的测量方法是电学实验的基础内容。
掌握正确的测量方法，能够准确地了解电源的性能和电路的运行状态。
在实验过程中，要注意安全、精确测量，提高实验技能。
习题及方法：已知一段导体的电阻为20Ω，通过这段导体的电流为2A，求这段导体两端的电压。
根据欧姆定律，电压U等于电流I乘以电阻R，即U = I * R。
将已知数值代入公式，得到U = 2A * 20Ω = 40V。
一个电源的电动势为12V，当通过这个电源的电流为3A时，求电源内部的电阻。
根据电动势的定义，电动势E等于电压U加上电流I乘以电阻r，即E = U + I * r。
电源和电流及电动势
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第二章
恒定电流
5、单位：伏特
6、标量 7、内阻：电源内部也是由导体组成的，也有
电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一 重要参数
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第二章 课堂训练
恒定电流
1. 下列关于电源的说法中正确的是（ CD ）
A. 电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。 B. 电源的电动势与外电路有关，外电路电阻 越大，电动势就越大。 C. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极 移送到正极时，非静电力所做的功。 D. 电动势越大的电源，将其他形式的能量转化为 电能的本领越大。
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第二章
恒定电流
3、定义式： E= W／q 数值上等于非静电力把1C的 电荷在电源内部从一极移送到另一极所做的功
• 思考5 • 思考 电动势是1.5V是什 • 思考6 电动势的决定因素 么意思？ 电动势和电势差 4、决定因素：由电源本身决定（由电源中非静 是什么？ 是一回事吗？ 电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关） 与电源是否联入电路及外电路的情况无关。
A 电 源 B
正极
负极
若移动的是正电Biblioteka 呢？科学是如此迷人高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
3、从能量转化的角度看电源是通过 非静电力做功把其他形式的能转化 为电势能的装置
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第二章
恒定电流
资料1、某型号干电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极
时做1.5J的功，把1.5J化学能转化成1.5J的电势能; • 2、某型号纽扣电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极 时做3.0J的功，把3.0J化学能转化成3.0J的电势能; • 3、某型号蓄电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极时 做6.0J的功，把6.0J化学能转化成6.0J的电势能; 分析 1.功是能量转化的量度，做了多少功，就转化了多少能。 2. 电源内部非静电力做的功越多，能量转化的就越多。 3.不同的电源内部非静电力搬运相同电荷量的电荷，非静电力 做功的数值存在差别。电源在能的转化数量上存在差别。
第二讲 电源电流电动势
学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
2．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
⑵定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：tQ I ⑶电流的微观表示式：I=Q/t=nvqS⑷电流是标量，电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
⑸单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。
其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。
②交流电：大小和方向都随时间做周期变化的电流。
注意区别以下三种速率：电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。
【练习提升】1．关于电流，下列说法中正确的是（ ）A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量2．关于电流，下列说法中哪些是正确的（ ）A ．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B ．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．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3．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4．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（ ）A ．导体内部的电场强度为零B ．导体是个等势体C ．导体两端有恒定的电压存在D ．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5．有一横截面积为S 的铜导线，通过其中的电流强度为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 ，此时电子的定向移动速度为v ，在△t 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（ ）A ．nvs △tB ．nv △tC ．I △t/eD ．I △t/se6．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。
电流的大小与电动势的关系
电流的大小与电动势的关系电流（I）指的是电荷在单位时间内通过导体横截面的流动量，是电荷流动的一种表现形式。
而电动势（E）则是指电源驱动电荷流动的能力。
电流的大小与电动势之间存在着密切的关系，下面将就此进行探讨。
1. 欧姆定律欧姆定律是电学领域最为基础的理论之一，它表明电流与电动势和电阻之间存在着一定的关系。
根据欧姆定律，当一个导体两端施加电动势时，导体内部会产生电流。
这种电流的大小与电动势成正比，与电阻成反比。
数学表示为：I = E/R其中，I代表电流，E代表电动势，R代表电阻。
当电动势保持不变时，电流随着电阻的增加而减小；反之，当电阻保持不变时，电流随着电动势的增加而增大。
2. 电流与电动势的关系除了欧姆定律外，电流的大小还与电动势的其他因素相关。
（1）电源电动势电源电动势是指电源本身具有的驱动电荷流动的能力。
电源的电动势高低决定了电流的大小。
当电源电动势增大时，电流随之增大；反之，电流减小。
这是因为电源提供的电动势越大，能够推动更多的电荷通过导体，从而增大电流。
（2）导体长度导体长度对电流的大小也起到一定的影响。
其他条件相同的情况下，导体长度增加会导致电阻增加，从而使电流减小。
（3）导体横截面积导体横截面积也与电流的大小密切相关。
较大的横截面积会使电流增大，因为更多的电荷可以通过更宽的空间。
反之，较小的横截面积会使电流减小。
3. 应用领域电流的大小与电动势的关系在许多应用领域中都是非常重要的，如电路设计和电力传输等。
在电路设计中，根据电流与电动势的关系，可以合理选择电源电压和电阻大小，从而实现电路中所需的电流大小。
在电力传输中，合理选择导线的长度和横截面积，可以减小电阻，提高电流传输效率。
同时，合理选择电源电动势的大小，可以确保电流稳定，在传输过程中减少能量损耗。
总结：电流的大小与电动势之间存在着直接的关系。
根据欧姆定律，电流与电动势成正比，与电阻成反比。
这种关系不仅适用于电路设计和电力传输等领域，更是电学基础理论的重要组成部分。
2.1 电源和电流、电动势
电源和电流、电动势精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电源和电流、电动势1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。
(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。
(4)电流的定义式及单位：I＝qt，其中q是时间t内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A。
2．电动势(1)电源的作用：电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。
(2)电动势的定义式和单位①物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
②定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷的电荷量的比值。
③定义式：E＝Wq；单位：伏特，符号：V。
(3)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。
3. 电流表达式的理解（1）定义式：I＝qt，式中I表示电流，q为时间t内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)。
该式求出的是电流的平均值。
（2）决定式：I＝UR，不考虑温度的影响，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
4. 电动势与电压的区别和联系（1）电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。
（2）电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。
（3）两者之间的联系：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外。
【例1】对于欧姆定律，下列说法正确的是()A．从I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D．从R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项B、C、D错。
高二物理 电源、电流、电动势 习题及答案解析
电源、电流、电动势一、选择题1．（2016 武汉校级期末）下列关于电流和电动势说法正确的是（）A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．电子在导体中定向移动的速率比电流的传导速率大C．非静电力做功越多，电源电动势越大D．电动势越大的电源，将其他形式的能量转化为电能的本领越大2.（2017春•醴陵市校级期中）下列关于电流的说法中正确的是（）A．导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的电势差B．电流的方向就是电荷的定向运动方向C．电流的方向不变的电流叫恒定电流D．电流的大小不变的电流叫恒定电流=，其中S为导体的横3.（2017春•东胜区校级期末）导体中电流I的表达式为I nqSv截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是（）A．导体运动的速率B．电流传导速率C．电子热运动速率D．自由电荷定向移动的速率4．在某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个2价正离子和2.0×1019个1价负离子通过某一横截面，那么通过这个截面的电流是（）A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A5．关于电流，下列说法中正确的是（）A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子运动速率越大，电流越大C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量6．半径为月的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q．现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有（）A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍．则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小7．（2016 徐汇区二模）一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I。
已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为N A，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为A ．A MI N Se ρB ．A MIN Se ρC ．A IN M Se ρD ．A IN Se M ρ8．下列关于电源电动势的说法中正确的有（ ）A ．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多B ．电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多C ．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多D ．电源的电动势越大，非静电力移动相同电荷量转化的电能一定越多9．某电源的电动势为3.6 V ，这表示( )A ．电路通过1 C 的电荷量，电源把3.6 J 其他形式的能转化为电能B ．电源在每秒内把3.6 J 其他形式的能转化为电能C ．该电源比电动势为1.5 V 的电源做功多D ．该电源与电动势为1.5 V 的电源相比，通过1 C 电荷量时转化的电能多10．有一个电动势为3 V ，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R ，1 C 电荷通过R 时，在R 上产生的热量（ ）A ．大小3 JB ．小于3 JC ．等于3 JD ．内阻未知，无法确定11．对于不同型号的干电池，下列说法正确的是（ ）A ．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B ．1号干电池的容量比5号干电池的容量大C ．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D ．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流，相同，它们做功的快慢相同12．如图所示，这是一种化学原电池，电路中电流计的作用是测出电流的方向，设测得外电路的电流方向如图所示，其中两金属板分别为锌板和铜板，电解槽中的电解液为硫酸铜，试分析下列说法中正确的是（ ）A ．A 是铜片，B 是锌片B ．A 是锌片，B 是铜片C ．A 端是电源的正极，B 端是电源的负极D ．该种电池能把化学能转化为电能13．手电筒的两节干电池，已经用了较长时间，灯泡只发出很微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压。
第二章 恒定电流
二、电动势
3、单位：伏特 V 1V=1J/C 4、特点：电动势由电源中非静电力的特 性决定，跟电源的体积、形状无关，与 是否联入电路及外电路的情况无关。 5、标量
6、内阻：电源内部也是由导体组成的， 也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源 的另一重要参数
电动势与电压的区别
电动势：W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或 其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其 它形式能） 反映电源把其它形式能转化为电能的本领。 电压：W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消 耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。 反映把电势能转化为其它形式能的本领。 电动势表征电源的性质， 电势差表征电场的性质。
生活中的电池
干电池
太阳电池
锂电池
锌汞电池
ห้องสมุดไป่ตู้
铅蓄电池
四. 欧姆定律
1. 内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它 的电阻成反比． U 2. 表达式：
I
注意： ①式子中的三个量 I、U 、R 必须对应着同一个研究 对象 ②大量实验表明，欧姆定律适用于金属导体、电解液 路且只适用于纯电阻电路。(对气态导体、半导体等不 适用)
第二章 恒定电流
第一节 电源和电流 第二节 电动势 第三节 欧姆定律
导线R中电流是瞬时的
装置P能源源不断地把经导线流 到A中的电子取走还给B，使A、B 始终保持一定数量的正负电荷(A、 B之间有电势差)
使电路中保持持续的电流
一.电源
能把负电荷从正极搬至负极的装置
作用：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持 续的电流.
一、电源的作用
从能量的角度看电源 也是通过非静电力做功 把其他形式的能转化为 电能的装置。
暑期备课笔记-高二物理第11讲： 电源 电流 电动势 欧姆定律(教师版)
第11讲 电源、电流、电动势、欧姆定律一、电源和电流1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
2.．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
⑵定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：tQ I = ⑶电流的微观表示式：I=Q/t=nvqS⑷电流是标量，电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
二、电动势1．电源：从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。
2．非静电力：⑴在电源外部的电路里，自由电荷在静电力作用下移动，静电力做正功，正电荷从正极流向负极，电势能转化为其它形式的能；⑵在电源内部的电路里，自由电荷在非静电力的作用下移动，非静电力做正功，正电荷从负极搬运到正极，将其它其它形式的能转化为电势能。
3．电动势：⑴定义：在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功与该电荷量的比值，用E 表示，即qW E =。
⑵单位：V 。
⑶电动势是一个标量，但有方向，在内部由负极指向正极．⑷电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
⑸电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
⑹电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功。
4．电源内阻电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这个电阻叫做内阻。
三、欧姆定律1.通过导体的电流跟导体的电压成正比，与导体电阻成反比，方向与电荷定向移动方向相同。
2.大小：R U I 单位“安培”符合“A ”1.知道电源的定义和电流的含义及应用2.了解电动势的含义及应用3. 理解应用欧姆定律例题1．下列说法正确的是（ ）A ．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场。
B ．在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C ．在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D ．在电池中是化学能转化为电势能解析：答案：BD例题2．干电池的电动势为1.5V ，这表示（ ）A ．电路中每通过1C 的电量，电源把1.5J 的化学能转化为电能B ．干电池在1s 内将1.5J 的化学能转化为电能C ．干电池与外电路断开时两极间电势差为1.5VD ．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V 的蓄电池强答案：AC例题3.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m 2的导线，那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10－19 C)( )A ．0.016 μAB ．1.6 mAC ．16 μAD ．0.16 μA答案：2．D 由电流的定义式I ＝q t 可知，电流大小与横截面积无关，代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA.例题4．如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．v qB.q vC ．q v SD ．q v /S答案：A 在运动方向上假设有一截面，则在t 时间内通过截面的电荷量为Q ＝v t ·q等效电流I ＝Q t＝v q ，故A 正确．例题5．如图3电路所示，当ab 两端接入 100V 电压时，cd两端为 20V ；当 cd 两端接入100V 电压时，ab 两端电压为50V ，则R 1∶R 2∶R 3之比是 [ ]A ．4∶2∶1B ．2∶1∶1C ．3∶2∶1D ．以上都不对例题6电动势为20V 的电源向外供电，已知它在1min 时间内移动120C 的电荷量，则：（1）这个回路中的电流是多大？（2）电源产生了多少电能？（3）非静电力做的功率是多大？例题6答案：2A 2400J 40W例题7.如图是静电除尘器示意图，A 接高压电源正极，B 接高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附m mol 电子，每昼夜能除尘nkg ，计算高压电源的电流强度I ，电子电量设为e ，阿伏加德罗常数为N A ，一昼夜时间为t .答案： 2mnN A e /t解析：根据电流强度定义式I ＝Q t，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电量Q ，就能够求解电流强度I ，需要注意的是，流过电源的电量Q 跟煤粉吸附的电量Q ′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电量Q ′＝12Q . ∵Q ′＝mnN A e ，Q ＝It ，图3∴mnN A e ＝12It ，I ＝2mnN A e /t .A 档1．电源电动势的大小反映的是( ).A ．电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小B ．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C ．电源单位时间内传送电荷量的多少D ．电流做功的快慢.答案：B2．单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量决定于（ ）A ．电源的电动势B ．通过电源的电流C ．内外电路电阻之和D ．电荷运动一周所需要的时间答案：A3．某电阻两端电压为8V ，20s 通过的电荷为40C ，则此电阻为多大？20s 内有多少电子通过它的横截面积？答案： 3．4Ω 2.5×1020个4．有几节干电池串联，当移动10C 的电荷时非静电力做功为60J ，则串联干电池的总电动势是多大？若给一个用电器供电，供电电流为1A ，供电时间为10min ，则非静电力做功是多少？答案： 4．6V 3600J5．关于电流的方向，下列说法中正确的是( )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电流，所以电流有两个方向答案：C 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故选项C 正确．6．如果在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是( )A ．导体两端的电压为0，导体内部的场强不为0B ．导体两端的电压为0，导体内部的场强为0C ．导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0D ．导体两端的电压不为0，导体内部的场强为0答案：6．C 在导体内产生了电流，说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，因此导体内部的场强不为零，导体两端的电压也不为零，选项C 正确．B档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。
(完整版)电路中的电势分析
电路中的电势分析在电路分析和计算中，对电路中各点电势高低的分析，往往是正确分析电路结构，判断电流的流向，计算两点间的电势差的基础和关键．下面分别对电路中电势分析的方法，以及电势分析在电路分析和计算中的运用作些说明．一、电路中电势分析的方法在闭合电路中，电源两极的正、负电荷沿电路建立电场，其中电源的正极电势最高，负极的电势最低，分析电路中其它各点电势高低的分布，要把握如下两个要点：1．在外电路中，电流由电势高的正极流向电势低的负极．这之中每流经电阻R，沿电流的方向电势降低，降低的数值等于IR．2．电流流经电动势为ε、内电阻为r的电源时，沿着电流从负极流入由正极流出的方向，电势升高的数值等于电动势ε，同时在内电阻上电势降低的数值等于Ir，即电势升高的数值等于ε-Ir．[例1]如图1所示电路中，电源的电动势ε1= 6.0V,ε2= 4.0V，内电阻r1= r2=1.0Ω，电阻R1= R3= 6.0Ω，R2= 3.0Ω．若c点接地,试比较a、b、d三点电势的高低．[解析]电路中的电流为c点接地，该点电势为零，即U c＝0．比较a、b、d三点电势的高低，可选择一段相应的电路，根据前面指出的两点，列出电势升降方程分析判断．在dC段电路上，沿电流方向由d点到c点，电势升高的数值为ε2—Ir2．据此列出的电势升降方程为：U d+ (ε2—Ir2)，解得d点电势为U d= U c- (ε2- Ir2) =[0 - (4.0 - 1.0×1.0)]V= -3.0V在ad段电路上，沿电流方向由a点到d点，电势降低的数值为IR3，其电势升降方程为：U a- IR3= U d．解得a点电势为U a= U d+ IR3= ( -3.0 + 1.0×6.0)V= 3.0V在ab段电路上，沿电流方向由b点到a点，电势升高的数值为ε1-Ir1，其电势升降方程为：U b+ (ε1- I r1) = U a．解得b点电势为U b= U a- (ε1- Ir1) = [3.0 - (6.0 - 1.0×1.0)]V=-2.0V综合上述分析可判知：a、b、d三点电势高低的关系为U a＞U b＞U d．二、电路中电势分析的应用在电路分析和计算中，常涉及到电路结构分析、电流流向判断、不同支路上两点间电势差的计算这样一些问题，这些都与对电路中各点电势高低的分析是密不可分的．下面通过例题来说明电路中电势分析的具体应用．[例2]如图2所示，一段由电阻R1、R2、R3和R4组成的电路．试分析这段电路的结构．[解析]分析一段电路的结构，即分析这段电路中各电阻之间的连接关系，这是正确进行电路计算的基础．分析一段电路上各点电势高低的分布，是分析这段电路结构的基本方法．在图2所示电路中，设a点电势最高，e点电势最低，即U a＞U e．a点和c点间用电阻不计的导线连接，a点和c点为等电势点，即U a= U c．同理，b点和d点为等电势点，即U b= U d．由U a＞U e可判知，这段电路中的电流将由a、c两点经b、d两点流向e点．再由电流流经电阻时，沿电流方向电势降低即可判知，这段电路中各点电势高低分布的情况是：U a=U c＞U b=U d＞U e．在完成电势分析后，可将电路中a、d、e三个电势高低不同的点选出，如图3所示重新排列．然后再将电路中的各电阻对应画在a、d、e三点间，采用这样的方法将原电路改画后，各电阻间的连接关系便一目了然了．[例3]如图4所示电路中，己知I = 3.0A，I1= 2.0A，电阻R1= 10Ω，R2= 5.0Ω，R3= 30Ω．求流过电流表A的电流大小和方向．<[解析]设a点电势为零，即U a=0．电流I l由a点经R1流到b点，电势降低的数值为I1R1，则b点电势为U b= U a- I1R1=（0 - 2.0×10）V = -20V流过R2的电流I2= I - I1= 1.0A，电流I2由a点经R2流到C点，电势降低的数值为I2 R2，则C点电势为U c= U a- I2R2- (0 - 1.0×5.0)V= -5.0V由U c＞U b可判知，流过R3的电流I3由c流向b．再由c、b两点间的电势差U c b = U c - U b= [（-5.0）-（-20）］V=15V，可求出流过R3的电流对c点来说，流入c点的电流一定等于流出c点的电流，现流入c点的电流I2大于流出c点的电流I3，由此判知从c点有一部分电流经电流表A流出，且流过电流表A的电流为I a= I2- I3= (1.0 - 0.50 )A = 0.50A电流I3的方向由c到d．从本题中清楚地看到，要判断局部电路中电流的流向，必须分析局部电路两端的电势高低，为了帮助读者掌握这一思路和方法，请读者自行分析如图5所示电路中，合上开关S的瞬间，通过开关S的电流的方向；然后再分析合上开关S后，通过开关S的电流的方向．（答案均为由b 流向a)[例4]如图6所示电路中，电源电动势ε=10V，内电阻不计，电阻R1=14Ω，R2= 6.0Ω，R3= 2.0Ω，R4= 8.0Ω，R5= 10Ω，电容器的电容C = 2.0μF．求（1）电容器所带的电量？说明电容器哪个极板带正电？（2）若R1突然断路，将有多少电量通过R5？[解析]涉及电路中接有电容器的问题，要注意两点：①注意分析加在电容器两板间的电压，等于电路中哪两点间的电势差，如果电容器两板分别接在不同支路的两点上，必须通过电势分析求出两点间的电势差．②电容器充放电达到稳定后，由于电容器的隔直作用，在电容器所在的支路中没有电流．（1）设d点电势为零，即U d=0．在a、b两点间电容器所在支路中，电流为零，R5两端等电势，因而加在电容器两板间的电压即为a、b两点间的电势差．电流由a点经R2流到d点，电势降低的数值即为R2两端电压，则a点电势为电流由b点经R4流到d点，电势降低的数值即为R4两端电压，则b点电势为由U b＞U a判知，电容器下板带正电．再由b、a两点间的电势差U ba= U b- U a= 5.0V，可求出电容器所带的电量为Q = Cu ba= ( 2.0×10-6×5.0) C = 1.0×10-5 C（2）在接有电容器的电路中，当电路结构或状态发生变化时，一般电容器要经历一次充电或放电过程，之后电容所带电量再次达到稳定．本题中，R1断路，当电容器带电再度达到稳定后，加在电容器两板间的电压等于R4两端的电压，此时电容器所带电量为由U b＞U d可知，电容器下板仍带正电．由Q'＞Q判知，R1断路后电容器经历了一次再充电的过程，电容器极板上所增加的电量，即为电容器在R1断路前后所带电量之差．据此通过R5的电量为q = Q'－Q =（1.6×10-5－1.0×10-5）C = 6.0×10-6 C最后还需强调的一点是，在分析电路各点电势，对于等电势点的分析是十分重要的，在例题2和例题4中都涉及到这一点．出现在电路中的等势点，往往是用电阻不计的导线连接的两个点，或者是没有电流通过的电阻两端，要注意掌握根据上述两种情况来分析判断等电势点．。
高中物理 电源、电流、电动势 (提纲、例题、练习、解析)
电源、电流、电动势【学习目标】1．了解电源在电路中的作用，电路中产生持续电流的条件。
2．从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3．理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4．知道电动势的定义，能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1．电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．(如图)2．形成电流的条件（1）从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；（2）从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；（3）从微观上看，导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1．电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2．电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。
用I 表示。
定义式：q I t=． 要点诠释：①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，12q q q =+，两种电荷反向通过某一横截面时，12q q q =+，不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。
3．方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（如图） ②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。
4．单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安（A ）。
它是国际单位制中七个基本单位之一，常用的单位还有毫安mA 、微安μA ；361A 10mA=10μA =．注意：电流I 的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即q It =．5．直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．要点三、电流形成的原因及恒定电流1．恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
完整版电源和电流电动势
电源和电流，电动势电源1电源：如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
可在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之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
R 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)2. 导线中的电场：导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，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。
其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3. 电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
(3 )定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式: 电流的微观表示：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为V。
设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由电荷数为n,每个自由电荷带的电量为q,则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I 为多少？Q=nV=n vtSq I=Q/t= nvqS 这就是电流的微观表示式。
(4)单位：安培(A), 1 A =103mA = 106卩A(5)电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。
直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
电路中的电动势和电流的关系
电路中的电动势和电流的关系在电路中，电动势和电流是两个重要的物理概念。
它们之间存在着密不可分的关系，对于理解电路中的电流流动和电路性质起着至关重要的作用。
一、电动势电动势是指电源所提供的单位正电荷所具有的能量。
通常用符号"ε"表示。
电动势的单位是伏特（V）。
在电路中，电动势可以通过不同的方式产生，例如化学反应、摩擦、光照等。
这些产生电动势的方式可以将电荷分离，使得正电荷聚集在一个地方，负电荷聚集在另一个地方，产生电势差。
当电路闭合时，电子会从电势较低的一端流向电势较高的一端，形成电流。
二、电流电流是指电荷在单位时间内通过导体截面的流动，通常用符号"I"表示。
电流的单位是安培（A）。
根据欧姆定律，电流与电动势之间存在着直接的线性关系。
欧姆定律可以表示为：I = ε / R，其中I是电流，ε是电动势，R是电路的电阻。
根据这个关系，当电动势保持不变时，电流的大小与电阻成反比。
反之，当电流保持不变时，电动势的大小与电阻成正比。
三、电动势和电流的关系电动势和电流之间的关系可以通过欧姆定律得到。
根据欧姆定律可以得出以下结论：1. 当电阻不变时，电动势越大，电流越大。
这是因为电动势的增加导致电荷在单位时间内通过导体截面的数量增加，从而引起电流的增加。
2. 当电动势不变时，电阻越大，电流越小。
这是因为电阻的增加导致电荷在单位时间内通过导体截面的数量减少，从而引起电流的减小。
综上所述，电动势和电流之间存在着直接的线性关系，即电动势的增加会导致电流的增加，而电动势的减小会导致电流的减小。
这一关系可以通过欧姆定律来描述，即I = ε / R。
因此，在电路中，我们可以通过控制电动势和电阻来调节电流的大小，从而实现对电路的控制和运用。
总结：电路中的电动势和电流是密不可分的。
电动势是电源提供的单位正电荷的能量，而电流是电荷在单位时间内通过导体截面的流动。
两者之间存在着直接的线性关系，即电动势的增加导致电流的增加，而电动势的减小导致电流的减小。
(完整版)电路中的电势分析
电路中的电势分析在电路分析和计算中，对电路中各点电势高低的分析，往往是正确分析电路结构，判断电流的流向，计算两点间的电势差的基础和关键．下面分别对电路中电势分析的方法，以及电势分析在电路分析和计算中的运用作些说明．一、电路中电势分析的方法在闭合电路中，电源两极的正、负电荷沿电路建立电场，其中电源的正极电势最高，负极的电势最低，分析电路中其它各点电势高低的分布，要把握如下两个要点：1．在外电路中，电流由电势高的正极流向电势低的负极．这之中每流经电阻R，沿电流的方向电势降低，降低的数值等于IR．2．电流流经电动势为ε、内电阻为r的电源时，沿着电流从负极流入由正极流出的方向，电势升高的数值等于电动势ε，同时在内电阻上电势降低的数值等于Ir，即电势升高的数值等于ε-Ir．[例1]如图1所示电路中，电源的电动势ε1= 6.0V,ε2= 4.0V，内电阻r1= r2=1.0Ω，电阻R1= R3= 6.0Ω，R2= 3.0Ω．若c点接地,试比较a、b、d三点电势的高低．[解析]电路中的电流为c点接地，该点电势为零，即U c＝0．比较a、b、d三点电势的高低，可选择一段相应的电路，根据前面指出的两点，列出电势升降方程分析判断．在dC段电路上，沿电流方向由d点到c点，电势升高的数值为ε2—Ir2．据此列出的电势升降方程为：U d+ (ε2—Ir2)，解得d点电势为U d= U c- (ε2- Ir2) =[0 - (4.0 - 1.0×1.0)]V= -3.0V在ad段电路上，沿电流方向由a点到d点，电势降低的数值为IR3，其电势升降方程为：U a- IR3= U d．解得a点电势为U a= U d+ IR3= ( -3.0 + 1.0×6.0)V= 3.0V在ab段电路上，沿电流方向由b点到a点，电势升高的数值为ε1-Ir1，其电势升降方程为：U b+ (ε1- I r1) = U a．解得b点电势为U b= U a- (ε1- Ir1) = [3.0 - (6.0 - 1.0×1.0)]V=-2.0V综合上述分析可判知：a、b、d三点电势高低的关系为U a＞U b＞U d．二、电路中电势分析的应用在电路分析和计算中，常涉及到电路结构分析、电流流向判断、不同支路上两点间电势差的计算这样一些问题，这些都与对电路中各点电势高低的分析是密不可分的．下面通过例题来说明电路中电势分析的具体应用．[例2]如图2所示，一段由电阻R1、R2、R3和R4组成的电路．试分析这段电路的结构．[解析]分析一段电路的结构，即分析这段电路中各电阻之间的连接关系，这是正确进行电路计算的基础．分析一段电路上各点电势高低的分布，是分析这段电路结构的基本方法．在图2所示电路中，设a点电势最高，e点电势最低，即U a＞U e．a点和c点间用电阻不计的导线连接，a点和c点为等电势点，即U a= U c．同理，b点和d点为等电势点，即U b= U d．由U a＞U e可判知，这段电路中的电流将由a、c两点经b、d两点流向e点．再由电流流经电阻时，沿电流方向电势降低即可判知，这段电路中各点电势高低分布的情况是：U a=U c＞U b=U d＞U e．在完成电势分析后，可将电路中a、d、e三个电势高低不同的点选出，如图3所示重新排列．然后再将电路中的各电阻对应画在a、d、e三点间，采用这样的方法将原电路改画后，各电阻间的连接关系便一目了然了．[例3]如图4所示电路中，己知I = 3.0A，I1= 2.0A，电阻R1= 10Ω，R2= 5.0Ω，R3= 30Ω．求流过电流表A的电流大小和方向．<[解析]设a点电势为零，即U a=0．电流I l由a点经R1流到b点，电势降低的数值为I1R1，则b点电势为U b= U a- I1R1=（0 - 2.0×10）V = -20V流过R2的电流I2= I - I1= 1.0A，电流I2由a点经R2流到C点，电势降低的数值为I2 R2，则C点电势为U c= U a- I2R2- (0 - 1.0×5.0)V= -5.0V由U c＞U b可判知，流过R3的电流I3由c流向b．再由c、b两点间的电势差U c b = U c - U b= [（-5.0）-（-20）］V=15V，可求出流过R3的电流对c点来说，流入c点的电流一定等于流出c点的电流，现流入c点的电流I2大于流出c点的电流I3，由此判知从c点有一部分电流经电流表A流出，且流过电流表A的电流为I a= I2- I3= (1.0 - 0.50 )A = 0.50A电流I3的方向由c到d．从本题中清楚地看到，要判断局部电路中电流的流向，必须分析局部电路两端的电势高低，为了帮助读者掌握这一思路和方法，请读者自行分析如图5所示电路中，合上开关S的瞬间，通过开关S的电流的方向；然后再分析合上开关S后，通过开关S的电流的方向．（答案均为由b 流向a)[例4]如图6所示电路中，电源电动势ε=10V，内电阻不计，电阻R1=14Ω，R2= 6.0Ω，R3= 2.0Ω，R4= 8.0Ω，R5= 10Ω，电容器的电容C = 2.0μF．求（1）电容器所带的电量？说明电容器哪个极板带正电？（2）若R1突然断路，将有多少电量通过R5？[解析]涉及电路中接有电容器的问题，要注意两点：①注意分析加在电容器两板间的电压，等于电路中哪两点间的电势差，如果电容器两板分别接在不同支路的两点上，必须通过电势分析求出两点间的电势差．②电容器充放电达到稳定后，由于电容器的隔直作用，在电容器所在的支路中没有电流．（1）设d点电势为零，即U d=0．在a、b两点间电容器所在支路中，电流为零，R5两端等电势，因而加在电容器两板间的电压即为a、b两点间的电势差．电流由a点经R2流到d点，电势降低的数值即为R2两端电压，则a点电势为电流由b点经R4流到d点，电势降低的数值即为R4两端电压，则b点电势为由U b＞U a判知，电容器下板带正电．再由b、a两点间的电势差U ba= U b- U a= 5.0V，可求出电容器所带的电量为Q = Cu ba= ( 2.0×10-6×5.0) C = 1.0×10-5 C（2）在接有电容器的电路中，当电路结构或状态发生变化时，一般电容器要经历一次充电或放电过程，之后电容所带电量再次达到稳定．本题中，R1断路，当电容器带电再度达到稳定后，加在电容器两板间的电压等于R4两端的电压，此时电容器所带电量为由U b＞U d可知，电容器下板仍带正电．由Q'＞Q判知，R1断路后电容器经历了一次再充电的过程，电容器极板上所增加的电量，即为电容器在R1断路前后所带电量之差．据此通过R5的电量为q = Q'－Q =（1.6×10-5－1.0×10-5）C = 6.0×10-6 C最后还需强调的一点是，在分析电路各点电势，对于等电势点的分析是十分重要的，在例题2和例题4中都涉及到这一点．出现在电路中的等势点，往往是用电阻不计的导线连接的两个点，或者是没有电流通过的电阻两端，要注意掌握根据上述两种情况来分析判断等电势点．。
电路中的电动势电池与电源的原理
电路中的电动势电池与电源的原理电路中的电动势：电池与电源的原理电路是电流在闭合回路中流动的路径，而电动势则是电路中将电子流动驱动起来的力量。
在大多数电路中，电动势是由电池或电源提供的。
本文将探讨电路中的电动势，重点介绍了电池和电源的原理。
一、电动势的概念和作用电动势是指单位正电荷通过电源或电池从负极移动到正极所需的能量。
它通常用符号ε表示，单位为伏特(V)。
电动势不是一个电势差，而是单位正电荷被移动所需的能量。
它代表了电源或电池提供给电路中电子流动的推动力。
电动势在闭合回路中起到非常重要的作用。
它使电子在电路中发生流动，从而实现了电路的工作。
例如，在直流电路中，电池的电动势驱使电子从负极流向正极，从而形成电流。
而在交流电路中，电源的电动势则使电子按照周期性的方式在电路中来回流动。
二、电池的原理电池是一种将化学能转化为电能的装置。
根据其工作原理的不同，电池分为很多种类，例如干电池、碱性电池、锂离子电池等。
以下以干电池为例，介绍电池的原理。
干电池由一个正极、一个负极和一个电解质组成。
正极是由氧化剂和导电材料组成的，负极则是由还原剂和导电材料组成。
两种不同的材料通过电解质分隔开来，但它们之间可以通过离子交换进行化学反应。
当电池的正负极连接到一个外部电路时，化学反应开始发生。
在正极，氧化剂吸收了电子，并与负极的还原剂发生反应。
这个反应会产生一种称为电势差的差异，也就是电动势。
电势差会推动电子从正极流向负极，形成电流。
三、电源的原理电源是一种能够提供稳定电压和电流的设备。
它可以将其他形式的能量转换为电能，供电路中的电子流动使用。
电源的工作原理与电池类似，但电源通常通过其他方式提供连续稳定的电能。
常见的电源包括交流电源和直流电源。
交流电源将交流电能转换为电路中所需的电能。
它包括变压器、整流器等电子元件，能够将电网中的高压交流电转换为适合电路使用的低压交流电。
直流电源则通常通过变压器和整流器将交流电转换为直流电。
(完整版)人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第1章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第2章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流2.电动势3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表9.实验：练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻10.实验：测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理11.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第3章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场磁感线几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。
高中物理选修3-1 恒定电流知识点
第二章恒定电流一、电源和电流1、电流产生的条件：导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。
2电流的方向正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明：电流有方向但电流强度不是矢量。
二、电动势1．电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
（2）定义式：E=W/q（3）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。
电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
【注意】：①电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2．电源（池）的几个重要参数①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
②内阻（r）:电源内部的电阻。
③容量：电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是：A·h，mA·h.【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。
三、欧姆定律1、导体的电阻①定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。
②公式：R=U/I（定义式）说明：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体本身的性质有关B、这个式子（定义）给出了测量电阻的方法——伏安法。
2、欧姆定律①内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。
②公式：I=U/R四、串联电路和并联电路1、串联电路①电路中各处的电流强度相等。
I=I1=I2=I3=…②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。
R=R1+R2+R3+…④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R2、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等。
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电源和电流，电动势电源1．电源：如图，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A 运动到水池B 。
A 、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
可在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 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，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。
其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：t Q I电流的微观表示：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v 。
设想在导体中取两个横截面B 和C ，横截面积为S ，导体中每单位体积中的自由电荷数为n ，每个自由电荷带的电量为q ，则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少？电流I 为多少？ Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。
（4）单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA（5）电流的种类① 直流电：方向不随时间而改变的电流。
直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。
4电源（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。
5．电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。
电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
注：①电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
6．电源（池）的几个重要参数①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
②内阻（r）:电源内部的电阻。
③容量：电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是：A·h，mA·h.电流部分例题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.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低3.以下说法正确的是（）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5.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u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A．nuSt B．nut C. It/q D. It/Sq6. 氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10-16s，则电子绕核运动的等效电流多大？电流部分习题：1.下列叙述正确的是( )A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D.只有自由电子的定向移动才能形成电流2. 示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107m/s，则环中的电流是：（）A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA4.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）A.导线中有恒定的电流B.导线中有短时间的电流C.通过导线的电荷量为qD. 通过导线的电荷量为2q(第4题)5. 如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为，通过该横截面积的电流为．(第5题)6.初速度为零的质子，经加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流为1mA的细柱形质子流，已知质子的电荷量q=1.6×10-19C，这束质子流每秒打到靶上的质子数为______.7.金属导体的密度是ρ，横截面积是S，原子量是M，每摩尔这种金属可提供N个自由电子，当该导体中的电流为I时，导体中自由电子的定向移动的速率是。
8.电子绕核运动可等效为一环形电流，设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，则其等效电流为多少?电流部分例题答案：1B 2BD 3C 4D 5AC 6、7×10-4A电流部分习题答案：1C 2A 3A 4BC 5、4C 0.8A 6、6.25×1015个7esNIMρ8、mrkr2e2π电动势部分例题：1.电源是通过做功把能转化为能的装置。
2.关于电源电动势，以下说法正确的是( )A．由电动势qWE=可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小B．由电动势qWE=可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大C．由电动势qWE=可知电动势E的大小跟W和q的比值相等，跟W的大小和q的大小无关，由电源本身决定D．以上说法都不对3.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能B．蓄电池两极间的电压为2VC．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大4.手电筒中装有一节干电池，给小灯泡供电时电流为0.3A，在某次连续工作30s的时间内，通过小灯泡的电荷量是C，电池中有J的化学能转化为电能。
电动势部分习题：1. 关于电源，以下说法正确的是（）A．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大B．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同C．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关2.锌汞电池的电动势为1.2V，这表示（）A．电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能B．电路中电流为1A时，电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能C．电路中每通过1C电荷量，电源将1.2J的化学能转变成电能D．锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大3.某锂电池的电动势是3V，表示。
4.某蓄电池上标有“1.5A•h”，指的是电池的容量，表示。
5.举出五个生活中的常用电池：、、、、。
6.一定值电阻，在10s内通过2C 的电荷量时，消耗的电能是16J，问：（1）电阻两端的电压为多少？（2）若该电路电源的电动势为12V，则在这段时间内，电源的内电路消耗的电能为多少？（3）该电源的功率是多少？例题参考答案：1、非静电力，其他形式的能，电能2C 3AD 4、9C，13.5J习题参考答案：1D 2BC3一节锂电池做电源的电路中每通过1C电荷量，电源把3J的化学能转变为电能4、答案：该蓄电池充电后以1.5A电流为用电器供电，大约可以工作1h。
5太阳电池，干电池，锂电池，铅蓄电池，锌汞电池。
6、（1）8V；（2）24J；（3）24W。