高考物理一轮复习 2.1 导体中的电场和电流 电动势学案 新人教版选修3-1

电动势
学习目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）巩固产生恒定电流的条件；
（2）理解、掌握电动势的概念。

2．在物理方法上的要求：
初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。

重、难点分析
重点和难点都是电动势的概念。

教具
各种型号的干电池8个，电压表，电流表（计），手摇发电机等
巩固练习
1、对于电动势的定义式
q W
E
，理解正确的是（ ）
Ａ、E 与W 成正比 B 、E 与q 成反比 C 、E 的大小与W 、q 无关 D 、W 表示非静电力。

2、对于电动势E=2V 的电源给外电路供电时，当输出电流为2A 时，在1分钟的时
间内电源消耗的化学能为（）
A、240J
B、4J
C、216J
D、3.6Ｊ
3、单位电量的电荷在电场力的作用下沿闭和电路移动一周所释放的能量大小决定于（）
Ａ、电源电动势 B、电流强度大小
C、电源的内阻
D、电路的总电阻
学生活动
用电压表粗测常见电池的电动势
课后作业
1、调查各种不同电源的性能特点。

（从电动势，内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电几方面考虑）
2、考察目前对废旧电池的回收情况。

第二章恒定电流1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.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,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是()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.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向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2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()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,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()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2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.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().8×10-6×10-13.6×10-6×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为().0×1011.0×1019.0×1013.0×1036.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,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为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.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.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?。

第一章静电场第一节电荷及其守恒定律前置诊断：本节重点讲述了电荷守恒定律和起电方法。

1．自然界中只存在两种电荷：同种电荷互相，异种电荷互相。

2．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝C。

实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的。

所以，电荷量e称为。

电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。

3．使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫。

常见的起电方式有、和等。

例如：一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后，两者必定带上等量同种电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带电；不带电的导体在靠近带电体时，导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布，使导体的两端出现电荷。

4．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变。

电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。

在发生正负电荷湮没的过程中，电荷的代数和仍然不变，所以电荷守恒定律也常常表述为：。

5．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为。

6．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。

在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。

失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。

所以金属导电时只有在移动。

答案：1.排斥吸引 2. 1.6×10-19整数倍元电荷密立根 3.起电摩擦起电接触起电感应起电负正等量异种 4.创生消灭一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变5. 电中性 6.自由电子专家说课：在干燥的冬天，你也许有过这样的经历：当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，在伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手被麻了一下，弄得你虚惊一场，是谁在恶作剧？回答可能有点意外，原来是电荷在作怪。

第二章恒定电流【课题】§2.1 导体中的电场和电流、电动势【学习目标】1．知道电源在电路中的作用，理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电流的概念和描述电流强弱的物理量——电流．2．知道非静电力在电路中的作用，理解电动势的概念．【知识要点】一、电流1．形成电流的条件(1)导体中有能够的电荷．(2)导体两端存在．2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向．电流虽然有方向，但它是．3.导线中的电场(1)形成：导线中的电场是由_______、导线等电路元件所积累的_______共同形成的合电场．(2)特点：导线内的电场线和_________________；电荷的分布是______________；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场．4．电流强度(1)定义：通过导体横截面的电荷量q和通过这些电荷量所用时间t的，叫做电流强度，简称电流，用字母I表示．(2)定义式：I＝.(3)微观表达式：I＝，式中n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积．(4)单位：安培(安)，符号A,1 A＝1 C/s.二、电动势1．定义：___________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．2．公式：________________．3．物理意义：反映电源把__________转化为___________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．4．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方向．说明：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，跟外电路也无关．【典型例题】【例题1】．(2010·广东实验中学模块考试)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n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A．nvSΔt B．nvΔtC.I Δt qD.I Δt Sq【例题2】．如图所示的电解池接入电路后，在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设e 为基元电荷，以下说法正确的是( )A ．当n 1=n 2时电流强度为零B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度12()/I n n e t =-C ．当n 1<n 2时，电流方向从B →A ，电流强度21()/I n n e t =-D ．电流方向从A →B ，电流强度12()/I n n e t =+【例题3】．铅蓄电池的电动势为2V ，这表示( )A ．电路通过1C 的电荷量，电源把2J 的化学能转化为电能B ．电源内电阻上的电压为2VC ．电源两极间的电压为2VD ．铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池的大【例题4】．下表是两个电池外壳上的说明文字上述进口电池的电动势是_____V ，上述国产电池最多可放出______mAh 的电量，若该电池平均工作电流为0.03A ，则最多可使用_____h ．【例题5】 (2011·江苏镇江模拟)一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U 时，通过金属导线的电流为I ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U ，则此时( )A ．通过金属导线的电流为I 2B ．通过金属导线的电流为I 4C ．自由电子定向移动的平均速率为v 2D ．自由电子定向移动的平均速率为v 4【能力训练】1．下列说法中正确的是( )A ．导体中只要电荷运动就形成电流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E ．根据I ＝q/t ，可知I 与q 成正比2.某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( )A ．0 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A3．关于电流的方向，下列说法正确的是( )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，电流的方向是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4.如图4所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均匀分布的负电荷，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 ．vq B.q vC ．qvS D.qv S5．(2012·镇江模拟)用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电，电流为0.1 A ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的管子里，那么通过水银的电流将是( )A ．1.6 AB ．0.8 AC ．0.4 AD ．3.2 A6．关于有电源的电路中导线内部的电场强度，下列说法中正确的是( )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，导线内部的场强为零，而导线外部的场强不为零，所以导线内部电场不是稳定的C ．因为导线处于电源的电场中，所以导线内部场强处处为零D ．导线内的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于动态平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的同7．半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环于所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则对于由环产生的等效电流，应有( )A ．若ω不变而使Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B．若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8．下列说法中正确的是( )A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加9．关于电动势E，下列说法中正确的是( )A．电动势E的大小，与非静电力做功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10．下列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．只有在外电路接通时，电源电动势才等于内外电路电压之和C．电动势公式E=w/q中的w与电势差公式U=W/q中的w是一样的，都是静电力做的功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11.如图所示，在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图所示．如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中电流的方向如何？电流多大？12.来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19 C．这束质子流每秒打到靶上的个数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝________.例题答案：1．AC [此题考查对电流公式I ＝q/t 的理解及电流的微观表达式I ＝nqvS 的理解．在Δt 时间内，以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v Δt ，由于铜导线的横截面积为S ，则在Δt 时间内，电子经过的导线体积为v ΔtS.又由于单位体积的导线中有n 个自由电子，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS Δt ，故A 正确．由于流经导线的电流为I ，则在Δt 时间内，流经导线的电荷量为I Δt ，而电子的电荷量为q ，则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I Δt q，故C 也正确．] 5. BC [金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的12，电阻变为原来的4倍，两端加上恒定电压U ，则通过金属导线的电流为I 4，A 错误，B 正确．根据I ＝nqSv 可知自由电子定向移动的平均速率为v 2，C 正确，D 错误．]反馈训练能力训练答案1．B [自由电荷定向移动才形成电流，故选项A 错误．形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项D 错误．电流有方向，但它是标量，故选项C 错误．I ＝q/t 只是电流的定义式，它与q 、t 皆无关，显然E 项是错误的．正确选项为B.]2. 解析 D 在电解液导电中，通过导体某横截面的电荷量为通过该截面的正、负电荷量的绝对值之和即q ＝(5.0×1018×2＋1.0×1019)×1.6×10－19C ＝3.2 C ．所以I ＝q t＝3.2 A. 3. 解析 C 电流的方向为正电荷定向移动的方向．4. 解析 在垂直棒的运动方向选取一截面，设棒长为L ，则棒上所有电荷通过这一截面所用的时间t ＝L v ，从而得电流I ＝Lq t ＝Lq L v＝qv . 5．A11. 解析 根据电流正方向的规定可知，溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，即由A 指向B .每个离子的电荷量为e ＝1.6×10－19C.该水溶液导电时负离子由B 向A 运动，负离子的定向移动可以等效看做是正离子反方向的定向移动．所以，一定时间内通过横截面的电荷量应该是正、负两种离子电荷量的绝对值之和．I ＝q t ＝q 1＋q 2t＝2×1.0×1018×1.6×10－192 A ＝0.16 A.【答案】 电流方向为A →B 0.16 A12. 模型建立 粗细均匀的一段导体长为l ，横截面积为S ，导体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 ，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移 动的速率为v .(1)导体内的总电荷量：Q ＝nlSq .(2)电荷通过截面D 的时间：t ＝l v .(3)电流表达式：I ＝Q t ＝nqSv .解析 (1)质子流每秒打到靶上的质子数由I ＝ne t可知 n t ＝I e＝6.25×1015. (2)建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L 和4L 处时的速度分别为v 1、v 2，在L 和4L 处作两个长为ΔL (极短)的柱体微元．因ΔL 极短，故L 和4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v 1、v 2.对于这两个柱体微元，设单位体积内的质子数分别为n 1和n 2，由I ＝q t＝n ·e ·Svt t＝neSv 可知，I 1＝n 1eSv 1，I 2＝n 2eSv 2，作为串联电路，各处的电流相等，所以I 1＝I 2，故n 1n 2＝v 2v 1.。

22 电动势课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置．2．了解电路中自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系．3．了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式．4．理解电源内电阻．【自主预习】1．在外电路中电流的方向？2．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？3．电动势（1）定义：．（2）定义式：E=（3）单位：（4）物理意义：表示电源把能（非静电力做功）转化为能的本领大小．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．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．电源2．电动势3．电源的内阻【典例剖析】【例1】关于电源的电动势，下面说法正确的是（）A．电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量B．电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关D．电动势有方向，因此电动势是矢量课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．关于电源,下列说法正确的是 ( )A．电源可将其他形式的能量转化为电能B．在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷C．在电源内部,电荷只在非静电力作用下定向移动D．电源就是产生电荷的装置2．关于电动势下列说法中正确的是 ( )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正电荷从负极向正极送单位电荷量做功越多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3．某闭合电路在一段时间里,电源中非静电力做功20J,则此过程中( )A．电源中有20J其他形式的能转化为电能B．外电路中所有用电器消耗的总电能为20JC．内电路中和外电路中总共消耗电能为20JD．此电源的电动势为20V4．一台发电机用0．5A电流向外输电,在1min内将180J的机械能转化为电能,则发动机的电动势为多少？高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高中物理电源、电流、电动势知识点考纲要求题型说明电源、电流、电动势1. 理解电源的形成过程及电流的产生；2. 理解电动势的含义并掌握电动势的定义式；3. 掌握电流的定义式和微观表达式。

选择题、计算题高频考点，电学的基本物理量，通常结合闭合电路欧姆定律和电路的串并联进行考查。

二、重难点提示：重点：利用电流的定义式和微观表达式计算电流。

难点：电动势的含义。

一、电源1. 电源（1）定义：电源是通过内部非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

（2）电源的作用①提供稳定的电势差②把其他形式的能转变为电能的装置2. 描述电源的物理量：电动势电动势定义电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

（电动势在数值上等于电源未接入电路时两极的电势差）表达式E＝qW物理意义反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量，由电源的性质本身决定。

说明电动势是描述电源本身性质的物理量，并非电势差。

3. 内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫作电源的内阻，它是电源的另一个重要参数。

二、电流1. 电流的形成形成电流的必要条件：（1）要有能自由移动的电荷——自由电荷； （2）导体两端必须有电压。

2. 电流的定义 （1）定义式：I ＝tq，其中q 为通过导体某横截面的电荷量，t 为通过这些电荷量所用的时间。

（2）方向：正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反（3）单位：安培，简称：安；表示符号：A ，其他单位：毫安（mA ）、微安（A μ） s C A /11= A mA A μ6310101==（4）当电解液导电时的电荷量Q=Q 1+Q 2。

（Q 1为正离子所带电量，Q 2为负离子所带电量绝对值）3. 电流的微观解释微观表达式：对于导体有I ＝nqvS ，其中n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导体的横截面积，q 为自由电荷的电荷量，v 为自由电荷的定向移动速率。

第一章静电场§1.1电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度【学习目标】1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。

2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。

3、理解电场强度及其矢量性，掌握电场强度的叠加，并进行有关的计算。

4、知道用电场线描述电场的方法。

理解引入电场线的意义。

【自主学习】一、电荷及电荷守恒1、自然界中存在电荷，正电荷和负电荷，同种电荷相互，异种电荷相互。

电荷的多少叫做，单位是库仑，符号是C。

所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e称为。

2、（1）点电荷是一种模型，当带电体本身和对研究的问题影响不大时，可以将带电体视为点电荷。

真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。

3、使物体带电有方法：摩擦起电、感应起电、接触起电，其实质都是电子的转移。

4、电荷既不能，也不能，只能从一个物体到另一个物体，或从物体的转移到，在转移的过程中，电荷的总量，这就是电荷守恒定律。

二、库仑定律1、真空中两个之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成，跟它们的距离r的成反比，作用力的方向沿着它们的。

公式F= 其中静电力常量k适用范围：真空中的。

2、电场强度的几个公式 （1）FE q=是电场强度的定义式，适用于 的静电场。

（2）2QE kr=是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于 在真空中形成的电场。

（3）UE d=是匀强电场中场强的计算式，只适用于 ，其中，d 必须是沿 的距离。

3、电场的叠加电场需按矢量的运算法则，即按平行四边形定则进行运算。

四、电场线（1）电场线：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的 方向都跟该点的 方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

电场线是人们为了描述 而人为地画出来的，电场中并非真正存在着这样一些曲线。

它可以形象直观地反映电场的 和 。

（2）电场线的性质：电场线起始于 （或无穷远处）；终止于 （或无穷远处）。

其上每一点的切线方向和该点的 方向一致。

导体中的电场和电流电动势【学习目标】1、明确电源在直流电路中的作用，理解导线中恒定电场的建立，知道恒定电流的概念和描述电流强弱的物理量——电流。

2、让学生知道非静电力在电路中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，理解电动势的概念。

【自主学习】1、分别带正负电荷的A、B两个导体，若用导线R连接，导线R中可能存在一个______电流，若要保持持续的电流，A、B需维持一定的______。

能使A、B间维持一定的电势差的装置称为_______.2、达到稳定状态时，导线内的电场是由______、_______等电路元件所积累的电荷共同形成的，电荷的分布是______的，电场的分布也是_______的，且导线内的电场线保持和导线________。

3、有稳定分布的______所产生的稳定的_______，称为恒定电场.静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中_______适用。

4、我们把_____、______都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5、I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，它们间的关系势为:_______。

6、在外电路中，正电荷由电源_____的极流向______极，在电源的内部靠“非静电力”把静电荷从______极搬运到_______极。

7、电源是通过非静电力做功把______能转化为______的装置。

8、电动势是用来表示______把其他形式的能转化为_____本领的物理量。

用E来表示，定义式为__________，其单位是______。

9、电动势由电源中_______决定，跟电源的体积______，跟外电路_______。

10、电源的重要参数有______、_______、_______等。

【典型例题】例1、关于电流的说法正确的是（）A、根据I=q/t，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量相等，则导体中的电流是恒定电流。

高中物理第2章2电动势学案新人教版选修312 电动势[学习目标] 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。

2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动的过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。

(难点)3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。

(重点)4.了解电源内电阻。

一、电源1．非静电力(1)非静电力的作用：把正电荷在电源内部由负极搬运到正极，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。

(2)非静电力的实质：在电池中是指化学作用，在发电机中是指电磁作用。

2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

二、电动势和内阻 1．电动势(1)定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。

(2)公式：E ＝W q 。

(3)单位：伏特，用符号“V ”表示。

(4)物理意义：电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领，电动势大，表示电源的转化本领大。

(5)大小：从做功角度，其数值等于非静电力把1_C 的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功。

(6)方向：电动势是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极。

(7)电动势的决定因素：电动势是电源的属性，大小完全由电源本身决定，与电源的体积和外电路的组成及变化情况无关。

2．电源的内阻及电池的容量(1)电源的内阻：电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫作电源的内阻，内阻与电动势为电源的两个重要参数。

(2)电池的容量：①定义：电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培时(A ·h)或毫安时(mA ·h)作单位。

②特点：电池的容量与放电状态有关，同样的电池，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。

③对同一种电池，体积越大，电池的容量越大，电池的内阻越小。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)非静电力做功，可以使正电荷在电源内部由负极移动到正极。

中学物理（人教版选修3-1）《电动势》》教学设计一教材分析电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。

但学生对各种电源比较熟识，所以本设计从介绍各种电源起先，明确本节课要探讨电源的共同特性。

通过对电路中产生持续稳定电流缘由的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。

在探讨非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。

在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示试验让学生直观感受内电阻的存在。

在闭合电路中能量转化的探讨中采纳类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。

二、教学目标（一）学问与技能1．理解电动势的的概念及定义式。

知道电动势是表征电源特性的物理量。

2．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。

（二）过程与方法通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。

（三）情感看法与价值观了解生活中电池，感受现代科技的不断进步三、教学重点与难点：重点：电动势的的概念难点：对电源内部非静电力做功的理解四学情分析、五教学方法：试验，多媒体六课前打算：试验教具七课时支配：一课时八教学过程：（一）预习检查、总结怀疑要点：电源、恒定电流的概念（二）情景引入、展示目标新课讲解-----其次节、电动势〖问题〗1。

在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3．电源是靠什么实力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？结合课本图2-1，讲解并描述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。

当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能削减，转化为其他式的能。

而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即须要供应一个外力来实现该过程。

抽水机就是供应该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。

重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。