第5講電流和電源目標(biāo)定位1. 了解電流的形成原因及其定義式，知道電流的方向是如何規(guī)定的.2.了解電源的發(fā)明對人類生活產(chǎn)生的巨大影響.3.了解電源在電路中的作用.了解電動勢的概念及常見電池電動勢的大小.一、電流1.電流的形成：電荷的定向移動形成電流.電源在電路中的作用是保持導(dǎo)體上的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流.2.電流的方向：習(xí)慣上規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?金屬中電流的方向與電子定向移動的實(shí)際方向相反.3.電流(1)定義：通過導(dǎo)線橫截面的電荷量Q與所用時間t的比值.它用來描述電流的強(qiáng)弱.用I表示.(2)定義式： I.(3)單位：國際單位是安培，簡稱安，符號A.常用單位還有毫安(mA)和微安(A)，且1 mA103_A，1 A106_A.想一想只要導(dǎo)體中自由電荷運(yùn)動，導(dǎo)體中就有電流，這種說法正確嗎？為什么？答案不正確.當(dāng)導(dǎo)體兩端無電壓時，導(dǎo)體中的自由電子在做無規(guī)則熱運(yùn)動，但是導(dǎo)體中沒有電流.二、電源和電動勢1.一個閉合電路由電源、用電器和導(dǎo)線、開關(guān)構(gòu)成.2.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.3.電動勢：不同的電源，兩極間電壓的大小不同.這是由電源本身的性質(zhì)決定的，我們用電動勢來描述這種特性.電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.電動勢的符號是E，單位是伏特.想一想能不能說電源是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置？答案不能.不同種類的電源是把不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能.例如干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；硅光電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能；水力發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能等.一、對電流的進(jìn)一步理解1.電流的形成條件：(1)存在大量的自由電荷；(2)導(dǎo)體兩端存在電壓.2.電流是標(biāo)量：電流雖有方向，但不是矢量，是標(biāo)量.運(yùn)算遵循代數(shù)法則.3.電流的方向：電流方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向，金屬導(dǎo)體中電流方向與自由電子定向移動方向相反.4.電流定義式I為單位時間內(nèi)通過某橫截面的電荷量，Q只代入絕對值.電解液中正、負(fù)離子定向移動方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動形成的電流方向相同，Q應(yīng)為正、負(fù)電荷量絕對值之和.例1關(guān)于電流的概念，下列說法中正確的是()A.導(dǎo)線中有電荷運(yùn)動就形成電流B.電流是一個矢量，其方向就是正電荷定向運(yùn)動的方向C.在國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位安培是基本單位D.對于導(dǎo)線，只要其兩端電壓為零，電流也必為零答案CD解析電流是電荷定向移動形成的，電流雖然有方向，但電流是標(biāo)量，因電流的運(yùn)算不滿足平行四邊形定則；電流是物理量中一個基本物理量，其單位“安培”在國際單位制中是一個基本單位；導(dǎo)體兩端電壓為零，導(dǎo)體中電流一定為零，故選項(xiàng)C、D正確.針對訓(xùn)練1關(guān)于電流的說法中正確的是()A.根據(jù)IQ/t，可知I與Q成正比B.如果在任何相等的時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流C.電流有方向，電流是矢量D.電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位答案D解析依據(jù)電流的定義式可知，電流與Q、t皆無關(guān)，顯然選項(xiàng)A錯誤；雖然電流是標(biāo)量，但是卻有方向，因此在任何相等的時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量雖然相等，但如果方向變化，電流也不是恒定電流，所以選項(xiàng)B錯誤；電流是標(biāo)量，故選項(xiàng)C錯誤.二、對電源、電動勢的理解1.電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓(電動勢等于電源的開路電壓).2.電動勢的物理意義電動勢是描述電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.例2關(guān)于電源的作用，下列說法正確的是()A.電源的作用是能為電流提供自由電子B.電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場C.電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓D.電源的作用是使自由電荷定向移動起來答案BCD解析電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中形成電場，使導(dǎo)體中的自由電荷在靜電力作用下做定向運(yùn)動，故B、C、D均正確，A錯誤.針對訓(xùn)練2下列說法中正確的是()A.電源的電動勢實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B.電源的電動勢在數(shù)值上等于兩極間的電壓C.電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D.電動勢越大，電源兩極間的電壓一定越高答案C解析電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，電動勢與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別，所以選項(xiàng)A錯誤，C正確；當(dāng)電源開路時，電源兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢，但在閉合電路中，電動勢不等于電壓，電動勢越高，兩極間的電壓不一定高，所以選項(xiàng)B、D錯誤.對電流的理解及應(yīng)用1.關(guān)于電流，下列說法中正確的是()A.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大B.對于導(dǎo)體，只要其兩端有電壓就有電流C.單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，導(dǎo)線中的電流就越大D.因?yàn)殡娏饔蟹较颍噪娏魇鞘噶看鸢窧C解析由I知，Q大，I不一定大，還要看t的大小，故A錯誤，C正確；根據(jù)電流的形成條件知B正確；電流的方向表示電流沿導(dǎo)線循行的方向，它不是矢量，D錯誤.2.關(guān)于電流的方向，下列說法正確的是()A.在金屬導(dǎo)體中，電流的方向是自由電子定向移動的方向B.在電解液中，電流的方向是負(fù)離子定向移動的方向C.無論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動的方向相反D.在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動形成電流，所以電流有兩個方向答案C解析電流的方向指正電荷定向移動的方向，與負(fù)電荷定向移動的方向相反，故A、B、D錯誤，C正確.對電源、電動勢的理解3.電源電動勢的大小反映的是()A.電源把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)的大小B.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小C.電動勢1.5 V干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動勢為2 V的蓄電池強(qiáng)D.以上說法均不正確答案B解析電源電動勢是表征電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的一種本領(lǐng)，電動勢越大意味著它將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng).4.如圖為某智能手機(jī)電池上的信息，電池支持“9V 2A”快充技術(shù)，電池充滿僅需約1.3小時，輕度使用狀態(tài)可使用一天.下列說法正確的是()A.9.88 Wh為該電池的電荷量B.4.35 V為該電池的電動勢C.輕度使用時的平均功率約1 WD.根據(jù)數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到該電池的容量約為2 600 mAh答案D解析9.88 Wh為電池儲存的電能，A錯誤；3.8 V為該電池的電動勢，B錯誤；輕度使用時的平均功率P W0.41 W，C錯誤；該電池的容量QIt21 0001.3 mAh2 600 mAh，D正確.(時間：60分鐘)題組一、對電源、電動勢的理解1.對電源的認(rèn)識，下列說法正確的是()A.電源是為電路提供自由電荷的裝置B.電源的作用是保持導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓C.電源的作用是使絕緣材料體變成導(dǎo)體D.電源使導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生定向移動答案BD解析2.關(guān)于電源的作用，下列說法中正確的是()A.電源是能夠提供持續(xù)電流的裝置B.電源是能夠提供電壓的裝置C.電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D.所有電源都是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置答案ABC解析不同種類的電源是把不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能.例如干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；硅光電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能；水力發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能等.所以只有D錯誤.3.一節(jié)五號干電池的電動勢是1.5 V，下列說法正確的是()A.一節(jié)一號干電池的電動勢也是1.5 VB.直接用電壓表測干電池兩端電壓(不接入電路)，電壓表示數(shù)應(yīng)該是1.5 VC.把這節(jié)電池與一個小燈泡構(gòu)成閉合回路，這時兩極間電壓還是1.5 V D.我們使用電池時常需幾節(jié)串聯(lián)起來用，這樣是為了獲得較高的電壓答案ABD解析干電池不論型號大小，電動勢都一樣，故A正確；電動勢在數(shù)值上等于電池沒接入電路時兩極間的電壓，B正確；電池接入閉合回路后，由于電池有內(nèi)阻，兩極間電壓將小于電動勢，故C錯誤；串聯(lián)電池是為了得到較高的電壓，D正確.4.關(guān)于電源，下列說法中正確的是()A.電源可將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能B.在電源內(nèi)部，電源依靠庫侖力搬移電荷C.在電源內(nèi)部，電荷只在非靜電力作用下定向移動D.電源就是產(chǎn)生電荷的裝置答案A解析電源內(nèi)部，電荷在非靜電力和靜電力共同作用下定向移動，B、C錯誤；電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電源并非產(chǎn)生了電荷，而是使電荷發(fā)生定向移動，A正確，D錯誤.題組二、對電流的理解及應(yīng)用5.物理學(xué)中規(guī)定的電流方向是()A.負(fù)電荷的定向移動方向B.正電荷的定向移動方向C.自由電荷的定向移動方向D.正負(fù)離子的定向移動方向答案B6.關(guān)于電流的大小與方向，下列說法正確的是()A.電流越大表明導(dǎo)線中自由電荷越多B.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多電流越大C.金屬導(dǎo)體中的自由電荷是電子，電子沿電流的反方向運(yùn)動D.電解液中有電流時，正負(fù)離子都定向移動，方向相反答案CD解析電流大小與自由電荷多少沒有直接關(guān)系，故A錯誤；由I可知B錯誤；由電流方向的規(guī)定可知C、D正確.7.一段橫截面積為0.5 cm2的導(dǎo)體材料中，每秒鐘有0.2 C正電荷和0.3 C負(fù)電荷相向運(yùn)動，則電流強(qiáng)度是()A.0.2 A B.0.3 A C.0.5 A D.104 A答案C解析I A0.5 A.8.電路中有一電阻，通過電阻的電流為5 A，當(dāng)通電5分鐘時，通過電阻橫截面的電子數(shù)為()A.1 500個 B.9.3751019個C.9.3751021個 D.9.3751020個答案C解析qIt，n9.3751021個.9.如圖151所示是一種油箱內(nèi)油面高度檢測裝置的示意圖.圖中油量表由電流表改裝而成，金屬杠桿的一端接浮標(biāo)，另一端觸點(diǎn)O接滑動變阻器R.當(dāng)油箱內(nèi)油面下降時，下列分析正確的是()圖151A.觸點(diǎn)O向上滑動 B.觸點(diǎn)O向下滑動C.電路中的電流變大 D.電路中的電流變小答案AD解析當(dāng)油面下降時，觸點(diǎn)O向上滑動，電阻R增大，電路中的電流變小，故A、D正確，B、C錯誤.10.來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速為零)經(jīng)過一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成了1 mA的細(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子的電荷量e1.61019 C，這束質(zhì)子流每秒鐘打到靶上的質(zhì)子數(shù)為多少個？答案6.251015解析根據(jù)電流的定義式I，則qIt11031 C1103 C.因此，這束質(zhì)子流每秒鐘打到靶上的質(zhì)子數(shù)為n個6.251015個.