1、1新课标高二物理（人教版） 第一章 恒定电流第二讲 电动势（一）1在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的电势能增加得就越多；非静电力做的功越少，则电荷的电势能增加得就越少物理学中用电动势表明电源的这种特性2电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功3在电源内部非静电力移送电荷做的功 W 与被移送电荷的电荷量 q 的比值，叫做电源的电动势它的单位是伏特，用 V 表示电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关4蓄电池的电动势是 2 V，说明电池内非静电力每移动 1 C 的正
2、电荷做功 2_J，其电势能增加( 填“增加”或“减小”)，是化学能转化为 电能的过程1关于电动势，下列说法中正确的是 ( AC )A在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加B对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多D电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多2关于电源的电动势，下列说法正确的是 ( D )A在某电池的电路中每通过 2 C 的电荷量，电池提供的电能是 4 J，那么这个电池的电动势是 0.5 VB电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多C电源接入电路后，
3、其两端的电压越大，电源的电动势也越大D无论电源接入何种电路，其电动势是不变的3关于电源与电路，下列说法正确的是 ( BD )A外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极B外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极C外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功D外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功4有关电压与电动势的说法中正确的是 ( D )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电动势是电源两极间的电压C电动势公式 E 中 W 与电压 U 中的 W 是一样的，都是电场力做的功Wq WqD电动
4、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5电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 Ah”的字样，则表示 ( C )A该电池在工作 1 h 后达到的电流为 15 A B该电池在工作 15 h 后达到的电流为 15 AC电池以 1.5 A 的电流工作，可用 10 h D电池以 15 A 的电流工作，可用 15 h6关于电源，下列说法中正确的是 ( C )A当电池用旧之后，电源的电动势减小，内阻增大 B当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C当电池用旧之后，电动势基本不变，内阻增大 D以上说法都不对7关于电源电动势，下面说法不正确的是 ( A )A电源两极间电压总等于电
5、动势 B电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大C电路接通后，电源的电压小于它的电动势 D电动势只由电源性质决定，与外电路无关8关于电源的说法正确的是 ( BCD ) 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在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能9随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是 ( C )2A4.
6、2 V 14.58 mA B4.2 V 700 mA C3.7 V 14.58 mA D3.7 V 700 mA10关于电动势 E，下列说法中正确的是 ( BD )A电动势 E 的大小，与非静电力做的功 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 的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样D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11如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为 1.2 V，这表示 ( AD )A电路通过 1 C 的电荷量，电源把 1.2 J 其他形式的能
7、转化为电能B电源在每秒内把 1.2 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 电荷量时其他形式的能转化为电能的量少12以下有关电动势的说法中正确的是 ( D )A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压C非静电力做的功越多，电动势就越大DE 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的Wq13一台发电机用 0.5 A 电流向外输电，在 1 min 内将 180 J 的机械能转化为电能，则发电机的
8、电动势为( A )A6 V B360 V C120 V D12 V14如图所示的是两个电池外壳的说明文字图中所述进口电池的电动势是_ V；所述国产电池最多可放出 _ mAh 的电荷量，若电池平均工作电流为 0.03 A，则最多可使用_ h图中还提供了哪些信息：_.解析： 进口电池的电动势是 1.2 V，国产电池最多可放出 600 mAh 的 电荷量由 t 20 h 知最多可使用 20 h图中还提供了充电时间及充电电流600 mAh0.03 A103等15铅蓄电池的电动势为 2 V，一节干电池的电动势为 1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为 0.1 A 和 0.2
9、A试求两个电路都工作 20 s 时间，电源所消耗的化学能分别为_和_，_把化学能转化为电能的本领更大解析：对于铅蓄电池的电路， 20 s 时间内通过的电荷量为 q1I 1t2 C，对于干电池的电路，20 s 时间内通过的电荷量为 q2I 2t4 C.由电动势的定义式 E 得电 源消耗的化学能分别为 W1 q1E14 J， W2q 2E26 J.Wq因为 E1E2，故铅蓄电池把化学能 转化为电能的本领更大16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？
10、解析： 由 E 及 qIt 得 E V9 V1.56 VWq WIt 180210故可得出，串联电池组的总电动势 等于各电池的电动势之和17将电动势为 3.0 V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为 2.4 V当电路中有 6 C 的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能解析： 由电动势的定义可知，在 电源内部非静电力每移送 1 C 电荷，有 3 J 其他形式的能转化为电能也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少
11、电能转化为其他形式的能(1)WEq36 J18 J， 电源中共有 18 J 其他形式的能转化为电能(2)W1 U1q2.46 J14.4 J，外 电路中共有 14.4 J 电能转 化为其他形式的能(3)内电压 U2 EU 13 V2.4 V 0.6 V ，所以 W2U 2q0.66 J3.6 J，内电路中共有 3.6 J 电能转化为其他形式的能也可由能量守恒求出： W2W W 13.6 J.318某品牌的 MP3 使用的电源是一节 7 号干电池，当它正常工作时，工作电流为 0.3 A某同学在使用该MP3 时，若他用了 10 s，则这段时间内电池将多少化学能转化为电能？解析：已知工作电流 I0.
12、3 A,10 s 时间内通过导体横截面的 电荷量 qIt0.310 C 3 C.7 号干电池电动势为 1.5 V则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动正电荷所做的功：WqE31.5 J4.5 J.19铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用某太阳能电池板给一电动势为 15 V 的铅蓄电池充电时的电流为 4 A，充电 10 小时充满该铅蓄电池储存了多少电能？解析： 10 小时通过的电荷量： qIt .非静电力做功：W qEItE.所以铅蓄电池储存的电能 E 电 WItE2.1610 6 J.新课标高二物理（
13、人教版） 第一章 恒定电流第二讲 电动势（二）1下列说法中正确的是( B )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关于电流，下列叙述正确的是( BD )A只要将导体置于电场中，导体中就有持续电流 B电源的作用可以使电路中有持续电流C导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动D恒定电流是由恒定电场产生的3电流通过生命机体或多或少都能传导，其电流的传导主要是靠( BC )A自由电子导电 B离子导电 C电解质的水溶液导电 D质子导电4一台半导体收音机，电池供电的电流是 8mA，也就是说( B
14、)A1h 电池供给 8C 的电量 B1 000s 电池供给 8C 的电量C1s 电池供给 8C 的电量 D1min 电池供给 8C 的电量5关于电源的作用，下列说法正确的是 ( BC )A电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 B电源的作用是能直接释放电能C电源的作用就是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6下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是 ( D )A导线内部的电场就是电源所形成的电场B在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D导线
15、内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体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7如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A，在铝导线上取一个截面 B，若在 1 秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的 ( AD )A电流相等 B电流不相等C自由电子定向移动的速率相等 D自由电子定向移动的速率不相等8关于电流，以下说法正确的是 ( D )A通过截面的电荷量多少就是电流的大小 B电流的方向就是电荷定向移动的方向C在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 D导体两端没有电
16、压就不能形成电流9电路中，每分钟有 61013 个自由电子通过横截面积为 0.64106 m2 的导线，那么电路中的电流是 ( C )A0.016 mA B1.6 mA C0.16 A D16 A10在国际单位制中，电流的单位是 ( C )AC/s BV/ CA DW/V11如图所示，一根横截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为 ( A )4Aqv B qvCqvS DqvS12某导体单位长度内电子数为 n，电子定向移动速率为 v，电子电荷量为 e，导体横截面积为 S，则
17、导体中电流大小为 ( B ) AneSv Bne v Cev Dev/S13下列关于电源电动势的说法，正确的是 ( BD )A电动势实质上就是电压 B电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大C电动势是指电源内部非静电力所做的功D电动势在数值上等于在电源内部移动单位电荷非静电力所做的功14关于电压与电动势的说法中正确的是 ( D )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C电动势公式 E 中的 W 与电压 U 中的 W 是一样的，都是电场力做的功Wq WqD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15通常一次闪
18、电过程历时约 0.2 s0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 40 s80 s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109 V，云地间距离约为 1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是 ( AC )A闪电电流的瞬时值可达到 1105 AB整个闪电过程的平均功率约为 11014 WC闪电前云地间的电场强度约为 1106 V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为 6106 J解析 由电流的定义式 I 知 I A110 5 A，A 正确
19、；整个闪电过程的平均功率 P qt 66010 6 Wt W3 1010 W(t 代入 0.2 s 或 0.3 s)，B 错误；由 E V/m110 6 qUt 61.01090.2 Ud 1.01091103V/m，C 正确；整个 闪电过程向外释放的能量为电场力做的功 WqU 610 9 J，D 错误16一般干电池的电动势为 1.5 V，说明电池内非静电力每移动 1 C 的电荷做的功是_J，其电势能_(填“增加”或“减小 ”)，是_能转化为 _能的过程。答案：1.5 增加 化学 电17在某次闪电中，持续时间为 0.5 s，所形成的平均电流为 6.0104 A，若闪电过程中电荷以 0.5 A
20、的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？解析：该次闪电过程中产生的电荷量为qI 1t16.010 40.5 C3 104 C，若流过电灯，可供照明的时间 t2 s610 4 sqI2 31040.518在电解液导电中，若在 5s 内分别有 5C 的正离子和 5C 的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面，则电路中的电流是多少？若 5s 内有 5C 的正、负离子分别在阴极和阳极放电，则电路中的电流是多少？解：在电解液中，电流等于同一截面上正、负电荷迁移电荷量的绝对值之和与所用时间 t 之比，所以电解质溶液中各种离子的质量、电荷量都可能不同，它们在电场中所受电场力的大小、加速
21、度的大小、速度大小也各不相同，在同一时间内通过电解液某一截面的正、负离子数可能不同，特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速，速度为零，而负离子的速度却被加速至最大，所以在阳极附近的横截面上，在5s内只通过 5C 的负电荷，故电流 （阴极附近同理为 1 A） ，则电路中的电流为 1 A19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库仑力吸引下做半径为 r 的匀速圆周运动，5则电子运动形成的等效电流大小为多少？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 qe，则有I 再由 库仑力提供向心力有： k m 4 r，得 T ， 解得 I
22、。qT eT e2r2 2T2 2re mrk e22r2m kmr20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中有几个自由电子，电子的电荷量为 q，此时电子的定向移动速度为 v，在 t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目为多少？( 用I、t、q 表示)解析：根据电流的定义式可知，在 t 内通过导线横截面的电荷量 QI t，所以在这段时间内通过的自由电子数为 N 。Qq Itq21如图所示，在 NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得 2s 内有 1.01018 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？
23、答案：溶液中的电流大小为 0.16A，方向由 A 指向 B.解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的 Na 和 Cl 离子，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 e1.610 19 C，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 I A0.16Aqt q1 q2t 1.010181.610 19 1.010181.610 19222光电管的阳极 A 和阴极 K 之间加 U2.5V 的电压时，光电流的最大值为 0.64A，求每秒内由光电管阴极 K 发射的电子数解析：最大电流即为光电管阴极 K 发射的电子全部到达阳极形成的设光电管阴极 K 每秒内发射的电子数为 n，则由电流的定义式 I 知，光电流 Ine，故 nI /e0.6410 6 /1.601019 4.010 12(个) Qt
