2018-2019学年高中物理第二章恒定电流1电源和电流学案新人教版

1 电源和电流[学习目标] 1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。

2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。

(重点)3.理解电流形成的微观实质。

(难点)一、电源1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。

2．作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。

(2)保持电路中有持续的电流。

二、恒定电场1．定义：由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

3．特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。

三、恒定电流 1．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)物理意义：反映了电流的强弱程度。

(3)符号及单位：符号是I ，单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A 、mA 、μA)。

(4)表达式：I ＝qt。

(5)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。

2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。

(×) (2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。

(√)(3)电流既有大小，又有方向，是矢量。

(×)(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。

(√)(5)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的。

(×)2．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，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在B[自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移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势差，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。

电源和电流[目标定位] 1.了解电流的形成条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向规定，会用公式q＝It分析相关问题.3.从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系．一、电源恒定电场1．电源(1)电源是不断地把电子从正极搬运到负极从而维持正、负极之间一定电势差的装置．(2)作用电源的作用是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流．电源P在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图1所示．图12．恒定电场(1)形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化．例1 将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是( )A．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差B．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷C．导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的解析电源将负电荷从负极搬到正极，维持正、负极间有一定的电势差，A正确，B错误；导体中的电场是电源电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而成的，C错误，D正确．答案AD二、恒定电流1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量．电流是表示电流强弱程度的物理量． 3．定义式：I ＝q t.其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量．4．单位：安培，符号：A.其他单位：毫安(mA)、微安(μA).1A ＝103mA ＝106μA.5．方向：电流是标量，但有方向．导体内正电荷定向移动的方向为电流方向，即电流方向与负电荷定向移动的方向相反． 深度思考判断下列说法是否正确，并说明理由． (1)电流有方向，所以说电流是矢量．(2)由于I ＝q t，所以说I 与q 成正比，与t 成反比．答案 (1)不正确，电流的计算遵循代数运算法则，所以是标量．(2)I ＝q t是电流的定义式，电流与q 无正比关系，与t 无反比关系．例2 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2所示．如果测得2s 内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M ，则溶液中电流的方向如何？电流为多大？图2解析 水溶液中导电的是自由移动的正、负离子，它们在电场的作用下向相反方向定向移动．电学中规定，电流的方向为正电荷定向移动的方向，所以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 . 每个离子的电荷量是e ＝1.60×10－19C ．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M 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 2|t＝1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－192A ＝0.16A.答案 由A 指向B 0.16A对金属来讲，是自由电子的定向移动，q 为通过横截面的自由电子的电荷量．对电解质溶液来讲，是正、负离子同时向相反方向定向移动，q 为正、负离子电荷量的绝对值之和． 例3 铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为e ，今有一根横截面积为S 的铜导线，通过电流为I 时，电子定向移动的平均速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSm D.mI neS ρ解析 设电子定向移动的速率为v ，那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt ·S 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtS ρ，摩尔数为vtS ρm，自由电子数为vtS ρn m ，所以电荷量q ＝vtS ρne m ，由I ＝q t ＝vS ρne m 得v ＝ImneS ρ，故D 对，A 、B 、C 错． 答案 D电流的微观表达式I ＝nqSv ，其中n 为单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v 为电荷定向移动的速率.即从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关.区别三种速率：①电子定向移动的速率：电流就是由电荷的定向移动形成的.电流I ＝nqSv 中的v 就是电荷定向移动的速率，大小约为10－5m/s.②电子热运动的速率：导体内部电子在不停地做无规则运动，不能形成电流，大小约为105m/s.③电流传导的速率：等于光速.1．(对电源、恒定电场的理解)下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法正确的是( )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，所以导线内部的电场不是稳定的C ．因为导线处于电源的电场中，所以导线内部的场强处处为零D ．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线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 答案 D解析 导线内部的电场是电源和导线积累电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A 、B 、C 错，D 对．2．(公式I ＝qt的理解与应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( ) A ．1500个 B ．9.375×1019个 C ．9.375×1021个 D ．9.375×1020个答案 C解析 q ＝It ，n ＝q e ＝It e＝9.375×1021个． 3．(电流的微观意义)如图3所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为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( )图3A ．qv B.q vC ．qvS D.qv S答案 A解析 t 秒内棒运动的距离为l ＝vt ，总电荷量Q ＝ql ＝qvt ，所以I ＝Q t ＝qvtt＝qv ，故选项A 正确．题组一 对电源、恒定电场的理解1．(多选)关于电流，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荷没有移动D ．恒定电流是由恒定电场产生的 答案 BD2．(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，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 ．导线处于静电平衡状态D ．导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 答案 BD解析 在电源和导线等电路元件所积累的电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导线中形成了沿导线方向的电场，即导线中的电场强度方向跟导线方向平行，A 错误，B 正确；导线内有电场，说明导线不处于静电平衡状态，C 错误；沿电场方向电势逐渐降低，电场方向就是正电荷的受力方向，也就是电流的方向，即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低，D 正确．题组二 对电流及其公式I ＝qt的理解与应用3．(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 ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反 答案 AD解析 在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，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，电子运动形成的等效电流方向与电子运动的方向相反，C 错误，D 正确． 4．(多选)关于电流的说法中正确的是( ) 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 答案 D解析 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．5．(多选)关于电流的下列说法中，正确的是( ) A ．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多B ．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大C ．通电时间越长，电流越大D ．导体中通过一定的电荷量所用时间越短，电流越大 答案 BD6．如图1所示，电解池内有一价的电解质溶液，t s 内通过溶液内部截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，则以下说法中正确的是( )图1A ．正离子定向移动形成的电流方向为A →B ，负离子定向移动形成的电流方向为B →A B ．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 到B ，电流为I ＝n 1etD ．溶液中电流方向从A 到B ，电流为I ＝(n 1＋n 2)et答案 D解析 正电荷定向移动的方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向．正、负离子经过同一截面时，I ＝q t公式中q 应该是正、负离子电荷量的绝对值之和，故I ＝(n 1＋n 2)et，电流方向由A 指向B ，故选项D 正确．7．在某电解槽中，如果在1秒内共有5.0×1018个2价正离子和1.0×1019个1价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流强度为( ) A ．2.4A B ．0.8A C ．3.2A D ．0答案 C解析 由题意知1 s 内通过截面正离子的电荷量为q 1＝2n 1e ，负离子的电荷量绝对值为q 2＝n 2e ，则电流为I ＝q 1＋q 2t ＝(2n 1＋n 2)et. 将n 1＝5×1018个，n 2＝1×1019个，e ＝1.6×10－19C 代入解得，I ＝3.2 A.8．如图2所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S 铝＝2S 铜．在铜导线上取一截面A ，在铝导线上取一截面B ，若在1s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个截面的电流的大小关系是( )图2A ．I A ＝IB B ．I A ＝2I BC ．I B ＝2I AD ．不能确定答案 A解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等、导线的组成材料不同等．但解题关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I ＝q t可知电流相等． 题组三 电流的微观意义9．导体中电流I 的表达式I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，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 ．导体传导的速率 C ．电子热运动的速率 D ．自由电荷定向移动的速率 答案 D10．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？答案 e 22πr 2mkmr 解析 根据电流的定义式求解，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为Q ＝e ，则有：I ＝Q T ＝e T ，再由库仑力提供向心力有：k e 2r 2＝m 4π2T2r .得T ＝2πremr k .解得I ＝e 22πr 2mkmr .。

2 电动势[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道什么是电源，了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系.2.知道电动势的定义式，并会进行简单计算，了解电源的内阻.科学探究：收集信息，了解各种型号的电源、电池，知道同一种类的电池电动势相同，但内阻和容量不同.一、电源与非静电力做功1.非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加.2.电源(1)定义：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)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，电场力做正功，电能转化为其他形式的能.二、电动势和内阻1.电动势(1)定义：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值.(2)定义式：E ＝W q .单位：伏特(V)(3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量.(4)决定因素：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.2.内阻：电源内部导体的电阻.判断下列说法的正误.(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加.( √ )(2)所有的电源，均是将化学能转化为电势能的装置.( × )(3)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.( × )(4)E ＝W q只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定.( √ )一、对非静电力的理解1.如图1，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，A、B之间的高度差很快消失.在这个过程中，水管中只有一个短暂水流.怎样才能保持A、B之间稳定的高度差，在A、B之间形成持续的水流呢？答案需要加一个抽水机，把水池B中的水抽到水池A中.2.如图2所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流.电源是通过什么力做功实现这个功能的？图1 图2答案通过非静电力做功.3.对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动，分析它们的能量转化情况.答案当水由A池流向B池时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能；在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能；当抽水机将B中的水抽到A的过程中，要克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能；在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能.1.非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极、负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用力，是对除静电力外能对电荷流动起作用的其他力的统称.2.来源(1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能.(2)在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能.3.功能关系：非静电力总是克服静电力做功，非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程.做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能.例1(多选)下列说法正确的是( )A.在外电路和电源内部，正电荷都受非静电力作用，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电源内部非静电力克服静电力做功的结果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答案CD解析在电源外部，电荷受静电力作用，而在电源内部，电荷既受静电力作用，又受非静电力作用，故能使电荷不断定向移动形成电流，选项A错误，C正确；静电力做功，使电荷电势能减少，非静电力做功，使电荷电势能增加，选项B错误，D正确.例2(多选)电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处，我们可以将电势能类比于重力势能，如图3所示，下列说法正确的是( )图3A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比B.可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做功类比C.可以将电流通过灯泡时电流做功与重力对球做功类比D.可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比答案BC解析将电势能类比重力势能，电流通过灯泡做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少.非静电力做功，电势能增加，可类比抛球时人对球做功，球重力势能增加，故B、C 正确.二、对电动势的理解日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图4所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5V”字样，有的标有“3.7V”字样.图4如果把1C 的正电荷从1.5V 干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把1C 的正电荷从3.7V 的手机电池的负极移到正极呢？哪个电池做功本领大？答案 把1C 的正电荷从1.5V 干电池的负极移到正极，电势能增加了1.5J ，非静电力做功1.5J ；从3.7V 手机电池的负极移到正极，电势能增加了3.7J ，非静电力做功3.7J.3.7V 手机电池做功本领大.1.E ＝W q是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同.2.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.3.电动势是标量，但为研究问题的方便，常认为其有方向，规定其方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极.4.常用电池的电动势5.容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h 或mA·h.例3 一节干电池的电动势为1.5V ，这表示( )A.电池中每通过1C 的电荷量，该电池能将1.5J 的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2V 的电池存储的电能多D.将1C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J 的功答案 A解析 电动势大小表示电池中每通过1C 的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A 正确，C 错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B 错误；电动势为1.5V ，表示电池内部非静电力将1C 的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D 错误.例4 将电动势为3V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V ，当电路中有6C 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.答案 (1)18J (2)14.4J (3)3.6J解析 由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1C 电荷，有3J 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，就有多少电能转化为其他形式的能.(1)W ＝Eq ＝3×6J＝18J ，电源中共有18J 其他形式的能转化为电能.(2)W 1＝U 1q ＝2.4×6J＝14.4J ，外电路中共有14.4J 的电能转化为其他形式的能.(3)W 2＝W －W 1＝3.6J ，内电路中有3.6J 电能转化为其他形式的能.电动势E ＝W q 和电压U ＝W q 的区别电动势E ＝W q 是电动势的计算式，其中W 为非静电力做的功；电压U ＝W q为电压的计算式，其中W 为静电力做的功.两者的单位虽然相同，但表示的意义不同；电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质；电压就是电势差的大小，即电路(电场)中两点电势的差值，反映电场能的性质.1.(对电源与非静电力做功的理解)(多选)下列说法中正确的是( )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.在电源外部电路中，负电荷靠静电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.在干电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能答案 BCD2.(对电动势的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A.同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B.电源电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示电源内静电力的功率C.1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大D.当通过同样的电荷量时，电动势为2V 的蓄电池比1.5V 的干电池提供的电能多答案 AD解析 同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻变大，容量变小，但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故A 正确，C 错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，电源电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示电源消耗的总功率，故B 错误，D 正确.3.(对电流和电动势的理解)(2018·山东烟台市高一下期末)下列说法正确的是( )A.由电流I ＝q t 可知I 与q 成正比B.电流有方向，所以电流是矢量C.电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同D.电源的电动势越大，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 答案 D4.(公式E ＝W q 的理解和应用)有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5C 的电子从正极移到负极需要3×10－2s 的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5J ，则该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2A ，供电10min ，非静电力做功是多少？答案 2V 240J 解析 电动势E ＝W q ＝4×10－52×10－5V ＝2 V 非静电力做的功W ＝Eq ＝EIt ＝2×0.2×60×10 J＝240 J.一、选择题考点一 对电动势的理解1.(2018·山东日照市高一下期末)在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性.下列关于电动势的说法正确的是( )A.电动势是一种非静电力B.电动势由电源中非静电力的特性决定C.电动势越大的电源中，储存的电能越多D.电动势越大，说明电源向外输出的电能越多答案 B2.(多选)关于电源电动势E 的下列说法中正确的是( )A.电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特VB.干电池和铅蓄电池的电动势是不同的C.由电动势E 可表示为E ＝W q可知，电源内非静电力做功越多，电动势越大D.电动势越大，表示电源内部将其它形式的能转化为电能的本领越大答案 ABD解析 电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特，故A 正确；干电池的电动势大小为1.5V ，而铅蓄电池的电动势大小是2V ，故B 正确；由电动势E 可表示为E ＝W q可知，电源内非静电力移动单位正电荷做功越多，电动势越大，选项C 错误；电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，表示电源内部将其它形式的能转化为电能的本领越大，选项D 正确.3.下列关于电源电动势的认识，你认为正确的是( )A.同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化B.1号1.5V 干电池比7号1.5V 干电池大，但电动势相同C.电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为的电能越多，电动势越大D.电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同答案 B解析 电动势由电源中非静电力的特性所决定，与外电路无关，所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变，故A 错误.电动势跟电源的体积无关，所以虽然1号干电池比7号干电池大，但电动势相同，故B 正确.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W ＝qE 可知，电源把其他形式的能转化为的电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关，故C 错误.电动势、电压和电势差物理意义不同，单位相同，故D 错误.4.(多选)如图1所示，为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )图1A.该电池的容量为500mA·hB.该电池的电动势为3.6VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD.若电池以10mA 的电流工作，可用50小时答案 ABD解析 电池上的3.6V 表示电动势，500mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500mA·h＝t ×10mA，得t ＝50h ，所以A 、B 、D 选项正确.5.下列说法中正确的是( )A.某同学订购的iPhone4s 手机的电池铭牌：“3.7V 1430mA·h”，相比iPhone4的“3.7V 1420mA·h”，说明电池容量前者大B.同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以非静电力做功越多，电源电动势越大D.新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池的电动势比新电池电动势小很多答案 A解析 由题可知，前者容量为1 430 mA·h，而后者容量为1 420 mA·h，故说明前者电池容量大，故A 正确；电动势的大小由电源自身的性质决定，与外电路无关，故B 错误；电动势E ＝W q，故电动势的大小是比较的移送单位电荷时做功的多少，故C 错误；新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池内阻比新电池内阻大很多，故D 错误.考点二 对公式E ＝W q 的理解和应用6.对于电动势的定义式E ＝W q 的理解，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 答案 C7.一台发电机用0.5A 的电流向外输电，在1min 内将180J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( )A.6VB.360VC.120VD.12V 答案 A解析 q ＝It ，E ＝W q ＝W It ＝1800.5×60V ＝6V. 8.(多选)如图2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1.2V ，这表示( )图2A.电路通过1C 的电荷量，电源把1.2J 其他形式的能转化为电能B.电源在每秒内把1.2J 其他形式的能转化为电能C.该电源比电动势为1.5V 的干电池做功少D.该电源与电动势为1.5V 的干电池相比，通过1C 电荷量时其他形式的能转化为的电能少 答案 AD二、非选择题9.一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6V ，容量为1000mA·h(相当于用1000mA 的电流释放可放电1h ，用500mA 的电流释放可放电2h ，以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为J ；当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为J.答案 32.4 54解析 电源输出的总电能W ＝EQ ＝EIt ＝3.6×1×3600J＝12960J.关闭液晶屏时，每拍一张照片消耗的电能W 1＝W 400＝32.4J. 打开液晶屏时，每拍一张照片消耗的电能W 2＝W 150＝86.4J. 每拍一张照片液晶屏消耗的电能W 3＝W 2－W 1＝86.4J －32.4J ＝54J.10.国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的，当正常行驶时，电路中的电流为5A ，在10min 内电源做功1.8×105J ，则这组蓄电池的总电动势是多少？每组的电动势为多少？答案 60V 2V解析 电源移送电荷量为： q ＝It ＝5×10×60C＝3000C ，这组蓄电池的总电动势为：E ＝W q ＝1.8×1053000V ＝60V 每组的电动势为：E 1＝E n ＝6030V ＝2V.。

第7节 闭合电路的欧姆定律1．了解外电路、内电路．知道电动势等于内、外电路电势降落之和． 2．理解闭合电路的欧姆定律的内容，掌握其表达式．3．会分析路端电压与负载的关系． 4．能够应用闭合电路欧姆定律分析电路问题．一、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路(1)闭合电路由外电路和内电路组成，用电器、导线组成外电路，电源内部是内电路． (2)电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，所以在外电路中，沿电流方向电势降低．2．闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I ，在时间t 内，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt ．3．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)公式：I ＝ER ＋r．(3)我们用U 外表示IR ，它是外电路上总的电势降落，习惯上叫做路端电压；用U 内表示Ir ，它是内电路的电势降落．所以E ＝U 外＋U 内，这就是说，电源的电动势等于内外电路电势降落之和．二、路端电压与负载的关系1．电路中，消耗电能的元件常常称为负载，负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化．2．路端电压的表达式：U ＝E －Ir ． 3．路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R 增大时，由I ＝E R ＋r 可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大． (2)当外电阻R 减小时，由I ＝ER ＋r可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小．(3)两种特殊情况①当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E ．这就是说，断路时的路端电压等于电源电动势．②当电源两端短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝E r．判一判 (1)外电路中，沿电流方向电势降低； 内电路中，沿电流方向电势升高．( )(2)在闭合电路中，当外电路断开时，路端电压等于零；当外电路短路时，电路中的电流无穷大．( )(3)I ＝ER ＋r、E ＝IR ＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路，而U 外＝E －Ir 、E ＝U 外＋U 内适用于任意的闭合电路．( )(4)在纯电阻电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)．( )(5)纯电阻电路中电源的输出功率随外电阻R 的增大而增大．( ) 提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×想一想 用电压表直接连接电源两端，电压表测的是电源电动势吗？提示：不是．因为电源也有内阻，用电压表和电源正、负极相连时，相当于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势．做一做 “神舟十一号”与“天宫二号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ．若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )A ．0．1 VB ．0．2 VC ．0．3 VD ．0．4 V提示：选D ．电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E ＝800 mV ．由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短＝E r ，所以电池内阻r ＝E I 短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，该电池与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I ＝ER ＋r ＝80020＋20mA ＝20 mA ，所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0．4 V ，D 项正确．对闭合电路欧姆定律的理解和应用1．闭合电路欧姆定律的表达形式(1)U －I 图象的函数表达式：U ＝E －Ir ．(2)U －I 图象特点：位于第一象限，与横纵坐标轴相交的倾斜直线，如图所示．(3)几个特点①三个特征量：与纵轴交点表示电动势，与横轴交点表示短路电流，直线斜率的大小表示电源的内阻．②两个特殊状态：当外电路断开时(R ＝∞)，I 变为零．Ir ＝0，U ＝E ；当电源两端短路时(R ＝0)，此时电流I 短＝E r(短路电流)．(1)不能用I ＝ER ＋r计算非纯电阻电路的电流．(2)不能将路端电压和电动势混淆．只有在电路断开时电源两端的电压才等于电动势． (3)注意闭合电路U －I 图象和伏安特性曲线I －U 图象的区别和不同应用． 命题视角1 对电源电动势和内阻的计算如图所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1．6 V 和0．4 A ．当S 断开时，它们的示数各改变0．1 V 和0．1 A ，求电源的电动势和内阻．[解析] 当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 得：E ＝1．6 V ＋0．4r ；当S 断开时，由E ＝U ＋Ir 得E ＝(1．6＋0．1) V ＋(0．4－0．1)r解得：E ＝2 V ，r ＝1 Ω． [答案] 2 V 1 Ω命题视角2 对电源U －I 图象的分析(多选)如图所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( ) A ．电源电动势为2 V B ．电源内阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A[思路点拨] 在U －I 图象中：纵坐标的截距表示电动势，横坐标的截距表示短路电流，斜率的绝对值表示内阻．[解析] 由闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 得知，当I ＝0时，U ＝E ，由图读出电源的电动势E ＝2 V ，故A 正确．电源的内阻等于图线斜率的绝对值，为r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝2－0．86 Ω＝0．2Ω，故B 错误．电源短路时R ＝0，电流I 短＝E r ＝20．2A ＝10 A ，故C 错误．当路端电压U＝1 V 时，由E ＝U ＋Ir 可得，I ＝E －U r ＝2－10．2A ＝5 A ，故D 正确． [答案] AD闭合电路问题的求解方法(1)分析电路特点：认清各元件之间的串、并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流．(2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路的欧姆定律直接求出，也可以利用各支路的电流之和来求．(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流．【题组突破】1．(多选)如图所示为两个闭合电路中两个电源的U －I 图象，下列说法中正确的是( ) A ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1<r 2 B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C ．电动势E 1＝E 2，发生短路时的电流I 1>I 2D ．当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大解析：选ACD ．电源的电动势和内阻的测定可以通过U －I 图线来完成，由图线可知，E 1＝E 2，两电源的短路电流I 1>I 2(图线的横截距)，故内阻r ＝EI，r 1<r 2，选项A 、C 正确，B错误；因图线1的斜率的绝对值小于图线2的斜率的绝对值，由图线可以得到ΔU ＝r ΔI ⇒ΔU 2>ΔU 1，选项D 正确．2．(多选)(2018·成都校级检测)A 、B 两电源分别供电时其路端电压与电流的关系图线如图所示，则下述正确的是( )A ．电源电动势E A ＝EB B ．电源内阻r A ＝r BC ．电源A 的短路电流为0．2 AD ．电源B 的短路电流为0．3 A解析：选BD ．由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，U ＝E ，U －I 图线的斜率的绝对值的大小等于电源内阻大小．由图看出，A 的电动势为2 V ，B 的电动势为1．5 V ，即有电源电动势E A ＞E B ，故A 错误．两图线平行，说明电源的内阻相等，即r A ＝r B ，故B 正确．电源A 的短路电流为I A ＝E A r A ＝22－10．2A ＝0．4 A ，故C 错误．电源B 的短路电流为I B ＝E Br B＝1．51．5－10．1A ＝0．3 A ，故D 正确．闭合电路中的功率和效率的计算1．电源的总功率P 总＝EI ；电源内耗功率P 内＝U 内I ＝I 2r ；电源输出功率P 出＝U 外I ．2．对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ＝E 2（R －r ）2R＋4r，当R ＝r 时，电源的输出功率最大， 其最大输出功率为P ＝E 24r．电源输出功率随外电阻的变化曲线如图所示．3．电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝P 出P 总＝IU IE ＝UE．对于纯电阻电路，电源的效率η＝I 2R I 2（R ＋r ）＝R R ＋r ＝11＋rR ，所以当R 增大时，效率η提高．当R ＝r (电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高．【题组过关】1．电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻R 0＝3 Ω．(1)当R 为何值时，R 0消耗的功率最大？最大值为多少？ (2)当R 为何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？ 解析：(1)由题图乙知电源的电动势和内阻为：E ＝20 V ，r ＝20－52Ω＝7．5 Ω 由题图甲分析知道，当R ＝0时，R 0消耗的功率最大，最大值为P max ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0＋r 2R 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫203＋7．52×3 W ≈10．9 W ． (2)当r ＝R ＋R 0，即R ＝4．5 Ω时，电源的输出功率最大，最大值为P ′max ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0＋R ＋r 2(R 0＋R )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫203＋4．5＋7．52×(3＋4．5) W ≈13．3 W ．答案：(1)0 10．9 W (2)4．5 Ω 13．3 W2．如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0．5 Ω，标有“8 V ，16 W ”的灯泡L 恰好能正常发光，电动机M 线圈的电阻R 0＝1 Ω，求：(1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率．解析：(1)L 正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8 V ．内电压U 内＝(10－8) V ＝2 V ，则总电流I ＝U 内r＝4 A ，电源总功率为P 电＝IE ＝4×10 W ＝40 W ． (2)流经电动机的电流I M ＝I －P U＝2 A ．输入电动机的总功率P M 总＝U ·I M ＝8×2 W ＝16 W ． 电动机内阻消耗功率P M 内＝I 2M R 0＝4×1 W ＝4 W ． 故电动机输出功率P M 出＝(16－4) W ＝12 W ． 答案：(1)40 W (2)12 W闭合电路的动态分析问题1．闭合电路动态分析的思路闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：2．闭合电路动态分析的三种方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即(2)结论法——“并同串反”“并同”是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大．(3)特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个端点去讨论．一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的情况．命题视角1 支路电阻变化引起的动态分析如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大[思路点拨] (1)滑动变阻器的滑动端向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小．(2)分析思路是先局部后整体再局部．[解析] 由滑动变阻器R 0的滑动端向下滑可知R 0连入电路的有效电阻减小，则R 总减小，由I ＝ER 总＋r可知I 增大，由U 内＝Ir 可知U 内增大，由E ＝U 内＋U 外可知U 外减小，故电压表示数减小．由U 1＝IR 1可知U 1增大，由U 外＝U 1＋U 2可知U 2减小，由I 2＝U 2R 2可知电流表示数减小，故选A ．[答案] A命题视角2 支路结构变化引起的动态分析如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V和A 分别为电压表和电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．V 的读数变小，A 的读数变大[解析] 当S 断开时，R 2所在支路断路，外电路总电阻R 变大，根据I ＝ER ＋r知，干路电流I 变小，根据U ＝E －Ir 知，路端电压变大，即V 的读数变大；根据U ＝IR 知，R 1两端电压U 1＝IR 1变小，而U ＝U 1＋U 3，所以R 3两端的电压U 3＝U －U 1变大，通过R 3的电流I 3＝U 3R 3变大，即A 的读数变大．故选项B 正确．[答案] B命题视角3 电路故障分析如图所示，电灯L 的规格为“4 V 1 W ”，滑动变阻器R 的总电阻为50 Ω．当滑片P 滑至某位置时，L 恰好正常发光，此时电流表示数为0．45 A ．由于外电路发生故障，电灯L 突然熄灭，此时电流表示数变为0．5 A ，电压表示数为10 V ．若导线连接完好，电路中各处接触良好．试问：(1)发生的故障是短路还是断路？发生在何处？ (2)发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？ (3)电源的电动势和内电阻为多大？[思路点拨] 如果某用电器被短路，则它两端的电压为零；如果电路中某处断路(且只有一处)，则断路处电压不为零，这是解决电路故障问题的主要依据．[解析] (1)电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压U 端＝U 2＝I 2R 2也增大，因此外电路总电阻增大，在外电路某处一定发生了断路．由于电流表有读数，R 2不可能断路，电压表也有读数，滑动变阻器R 也不可能断路，因此，只可能是电灯L 发生断路．(2)L 断路后，外电路只有R 2，因此无电流流过R ，电压表示数即为路端电压，U 2＝U端＝10 V ，R 2＝U 2I 2＝100．5 Ω＝20 Ω．L 未断路时恰好正常发光，U L ＝4 V ，I L ＝P U＝0．25 A ，U ′端＝U ′2＝I ′2R 2＝0．45×20 V ＝9 V ，R ＝U R I R ＝U ′端－U L I L ＝9－40．25Ω＝20 Ω．(3)根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir ，故障前E ＝9＋(0．45＋0．25)r ，故障后E ＝10＋0．5 r ，得r ＝5 Ω，E ＝12．5 V ．[答案] 见解析闭合电路动态分析问题的一般思路(1)分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象； (2)由局部电阻变化判断总电阻的变化； (3)由I ＝ER ＋r判断总电流的变化；(4)据U ＝E －Ir 判断路端电压的变化；(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化．【题组突破】1．如图所示，当滑动变阻器的滑片P 向上端移动时，则电表示数的变化情况是( )A ．V 1减小，V 2增大，A 增大B ．V 1增大，V 2减小，A 增大C ．V 1增大，V 2增大，A 减小D ．V 1减小，V 2减小，A 减小解析：选C ．P 向上端移动，R 3的有效电阻增大，外电阻R 外增大，干路电流I 减小，路端电压U 增大，判断出V 1示数增大．由I 减小知，内电压U 内和R 1两端电压U R 1减小，由U 外增大知R 2和R 3并联电路两端电压U 2增大，判断出V 2示数增大．由V 2示数增大知通过R 2的电流I 2增大，而干路电流I 减小，所以R 3中的电流减小，即A 示数减小，所以C 正确．2．(多选)如图所示，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )A ．A 的示数增大B ．V 2的示数增大C ．ΔU 3与ΔI 的比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 2解析：选ACD ．滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的总电阻变小，总电流变大，理想电流表A 的示数变大，选项A 正确；U 1＝IR ，V 1的示数增大，U 2＝E －Ir ，V 2的示数减小，选项B 错误；ΔU 3ΔI＝R ＋r ，选项C 正确；ΔU 1＝ΔI ·R ，ΔU 2＝ΔI ·r ，因为R >r ，所以ΔU 1>ΔU 2，选项D 正确．含容电路的分析与计算在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流．一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它．简化后若要求电容器所带电荷量时，可接在相应的位置上．分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点．1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压．2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等．3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．【题组过关】1．(2016·高考全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2．Q 1与Q 2的比值为()A ．25B ．12C ．35D ．23解析：选C ．电路中四个电阻阻值相等，开关S 断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R ，根据串并联电路的特点可知，电容器两端的电压为U 1＝12×23R 23R ＋R E ＝15E ；当开关S 闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端的电压为U 2＝12R 12R ＋R E ＝13E ，由Q ＝CU 可知，Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，C 项正确．2．如图所示，E ＝10 V ，r ＝1 Ω，R 1＝R 3＝5 Ω，R 2＝4 Ω，C ＝100 μF ，当S 断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态．求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．解析：(1)开关S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且电场力竖直向上．S 闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有U C＝R2R1＋R2＋rE＝4 V，qU Cd＝mg．S闭合后，U C′＝R2R2＋rE＝8 V 设带电粒子加速度为a，则qU′Cd－mg＝ma，解得a＝g，方向竖直向上．(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ＝C(U′C－U C)＝4×10－4 C．答案：(1)g方向竖直向上(2)4×10－4 C[随堂检测]1．电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电．关于路端电压，下列说法正确的是( )A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小解析：选D．此电路为闭合电路，应使用闭合电路欧姆定律分析，不能使用部分电路欧姆定律分析．根据U＝E－Ir可知，当I增大时，内电压Ir增大，路端电压减小，所以选项A、B、C错误，D正确．2．如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是( )A ．4 W ，33．3%B ．2 W ，33．3%C ．4 W ，66．7%D ．2 W ，66．7%解析：选C ．从题图中可知E ＝3 V ，图线A 和图线B 的交点是电源和电阻R 构成闭合电路的工作点，因此P 出＝UI ＝4 W ，P 总＝EI ＝6 W ．电源的效率η＝UE≈66．7%．3．如图所示，L 1、L 2、L 3三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头P 向下滑动时，三只电灯亮度的变化是( )A ．L 1、L 2、L 3都变亮B ．L 1、L 2变亮，L 3变暗C ．L 1、L 3变亮，L 2变暗D ．L 1变亮，L 2、L 3变暗解析：选B ．滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值R 减小，所以电路总电阻值R 总减小，由闭合电路欧姆定律知总电流⎝⎛⎭⎪⎫I 总＝E R 总＋r 变大，通过L 1的电流增大，L 1两端的电压U L1增大，故L 1变亮；由于I 总变大，所以内阻上的电压(U 内＝I 总r )变大，所以L 3两端的电压(U L3＝E －U L1－U 内)变小，通过L 3的电流I L3变小，所以L 3变暗；由于I 总变大，I L3变小，所以通过L 2的电流(I L2＝I 总－I L3)一定增大，L 2变亮，选B ．4．(2018·合肥质检)如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)题图乙中AB 延长线交纵轴于20 V 处，交横轴于1．0 A 处， 所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝EI 短＝20 Ω．(2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应图乙中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0．8 A ，得R 2＝U 2I 2＝5 Ω．(3)当P 滑到R 3的左端时，由图乙知此时U 外＝16 V ，I 总＝0．2 A ， 所以R 外＝U 外I 总＝80 Ω， 因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2， 所以滑动变阻器的最大阻值为R 3＝300 Ω． 答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω[课时作业] [学生用书P141(单独成册)]一、单项选择题1．有两个相同的电阻R ，串联起来接在电动势为E 的电源上，电路中的电流为I ；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为4I3，则电源的内阻为( ) A ．R B ．R 2 C ．4RD ．R8解析：选C ．由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E ＝I (2R ＋r )，E ＝43I ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2＋r ，由以上两式可得r ＝4R ． 2．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2、V 的示数分别为I 1、I 2和U ．现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A ．I 1增大，I 2不变，U 增大B ．I 1减小，I 2增大，U 减小C ．I 1增大，I 2减小，U 增大D ．I 1减小，I 2不变，U 减小解析：选B ．R 2的滑动触点向b 端移动时，R 2接入电路的电阻减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R 3电压增大，R 1、R 2并联电压减小，通过R 1的电流I 1减小，即A 1示数减小，而总电流I 增大，则流过R 2的电流I 2增大，即A 2示数增大．故A 、C 、D 错误，B 正确．3．如图所示，电源的电动势为30 V ，内电阻为1 Ω，一个标有“6 V ，12 W ”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联，开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为( )A ．36 WB ．44 WC ．48 WD ．60 W解析：选A ．电路中电灯正常发光，所以U L ＝6 V ，则电路中电流为I ＝P U ＝126A ＝2 A ，电动机两端的电压U M ＝30－Ir －6＝(30－2×1－6) V ＝22 V ；则电动机输出的机械功率P 出＝P 电－P 热＝U M I －I 2R M ＝(22×2－4×2) W ＝36 W ．4．如图所示电路中，R 1、R 2为定值电阻，电源内阻为r ，闭合开关S ，电压表显示有读数，调节可变电阻R 的阻值，电压表示数增大量为ΔU ，则在此过程中( )A ．可变电阻R 阻值增大，流过它的电流增大B ．电阻R 2两端的电压减小，变化量等于ΔUC ．通过电阻R 2的电流减小，变化量小于ΔUR 2D ．路端电压一定增大，变化量大于ΔU解析：选C ．由题，电压表的示数增大，R 和R 1并联的电阻增大，得知R 增大，总电阻增大，总电流减小，并联部分电压增大，通过R 1的电流增大，所以通过可变电阻R 的电流减小，故A 错误．R 增大，外电阻增大，干路电流减小，电阻R 2两端的电压减小，路端电压增大，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻R 2两端的电压减小量小于ΔU ，由欧姆定律得知，通过电阻R 2的电流减小，减小量小于ΔUR 2，故B 错误，C 正确．由于电阻R 2两端的电压减小，所以路端电压的增大量小于ΔU ，故D 错误．5．如图所示，已知C ＝6 μF ，R 1＝5 Ω，R 2＝6 Ω，E ＝6 V ，r ＝1 Ω，电表均为理想电表，开关S 原来处于断开状态，下列说法中正确的是( )A ．开关S 闭合瞬间，电流表的读数为0．5 AB ．开关S 闭合瞬间，电压表的读数为5．5 VC ．开关S 闭合后经过一段时间，再将开关S 迅速断开，则通过R 2的电荷量为1．8×10－5CD ．以上说法都不对解析：选C ．开关S 闭合瞬间，电容器充电，R 2接近于短路状态，I ＝ER 1＋r ＝65＋1A ＝1A ，A 错误；电压表的读数U ＝IR 1＝1×5 V ＝5 V ，B 错误；开关闭合一段时间后，电容器相当于断路，I ′＝E R 1＋R 2＋r ＝65＋6＋1A ＝0．5 A ，此时电容器上电荷量Q ＝CU 2＝CI ′R 2＝6×10－6×0．5×6 C ＝1．8×10－5C ，断开开关S 后，电荷量Q 经R 2释放，故C 正确，D 错误． 6．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时()A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显解析：选C ．当R M 变大时，回路的总电阻R 总变大，根据I 总＝ER 总，得干路中的电流变小，S 两端的电压U ＝I 总R S 变小，故选项A 、B 错误；当R M 变小时，回路的总电阻R 总＝11R ＋1R M＋R S 变小，根据I 总＝ER 总，得干路中的电流变大，S 两端的电压U ＝I 总R S 变大，而且R 越大，R M 变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C 正确，选项D 错误．7．(2018·天津南开中学测试)如图所示电路中，R 为一滑动变阻器，P 为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )A ．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B ．灯泡L 2一定逐渐变暗C ．电源效率一定逐渐减小D ．R 上消耗功率一定逐渐变小解析：选D ．滑动变阻器滑片P 向下滑动，R ↓→R 并↓→R 外↓．由闭合电路欧姆定律得I ＝E r ＋R 外推得I ↑．由电源内电路消耗功率P 内＝I 2r 可得P 内↑，A 正确．U 外↓＝E －I ↑r ，U 1↑＝(I ↑－I L1↓)R 1，U L2↓＝U 外↓－U 1↑，P L2↓＝U 2L2↓R L2，故灯泡L 2变暗，B 正确．电源效率η↓＝I 2R 外I 2（R 外＋r ）＝R 外R 外＋r＝11＋r R 外↓，故C 正确．R 上消耗的功率P R ＝U 2L2↓R ↓，P R 增大还是减小不确定，故D 错误．二、多项选择题8．如图所示，R 是光敏电阻(随光照强度增大，电阻减小)，当它受到的光照强度增大时()A ．灯泡L 变暗B ．光敏电阻R 上的电压增大C ．电压表V 的读数减小D ．电容器C 的带电荷量增大解析：选CD ．光照强度增大时，R 的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知I ＝ER ＋r ＋R 灯增大，灯泡L 变亮，选项A 错误；光敏电阻R 上的电压U R ＝E －I (r＋R 灯)减小，选项B 错误；电压表V 的读数U ＝E －Ir 减小，选项C 正确；电容器C 两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压U L ＝IR 灯增大，所以电容器C 的带电荷量Q ＝CU L 增大，选项D 正确．9．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法中正确的是()A ．电源1与电源2的内阻之比是11∶7B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2解析：选ABD ．电源的特性图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点，即为电源与小灯泡连接时的工作状态，交点的坐标为工作时的电压和电流，电源内阻之比r 1r 2＝1071011＝117，选项A 正确；两电源电动势均为10 V ，比值为1∶1，选项B 正确；两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是R 1R 2＝3556＝1825，选项C 错误；两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是P 1P 2＝I 1U 1I 2U 2＝3×55×6＝12，选项D 正确． 10．如图所示电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，电阻R 2、R 3为定值电阻，R 1为滑动变阻器，A 、B 为电容器的两个极板，当滑动变阻器R 1处于某位置时，A 、B 两板间的带电油滴静止不动，则下列说法中正确的是( )A ．仅把R 1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动B ．仅把R 1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动C ．仅把两极板A 、B 间距离增大，油滴向下运动，电流表读数不变D ．仅把两极板A 、B 间相对面积减小，油滴向下运动，电流表读数不变解析：选BC ．仅把R 1的触头向右滑动时，R 1增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，则电流表读数减小，由E ＝U d分析可知，板间场强增大，油滴所受电场力增。

第1节电源和电流一、电源┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。

2．作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。

(2)保持电路中有持续的电流。

[注意]有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满足两个条件：(1)电路中有电源。

(2)电路必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来。

①[判一判]1．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差(√)2．只要电路中有电源，电路中就一定有电流(×)3．电源实质上也是一个用电器(×)二、恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄②1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

(2)形成：导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

(3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。

(4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，因此其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。

2．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。

(3)符号及单位：电流用符号I表示，单位是安培，符号为A。

常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A ＝103 mA ＝106 μA。

(4)表达式：I ＝q /t (q 是在时间t 内通过导体某一横截面的电荷量)。

(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

3．恒定电流(1)概念：大小、方向都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。

[说明] 理解电流概念注意的几个要点(1)公式I ＝q t 中，q 是通过导体横截面的电荷量，而不是通过导体单位横截面积的电荷量。

第二章 恒定电流章末总结恒定电流一、纯电阻电路和非纯电阻电路1.对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路)，电流做功将电能全部转化为内能，W ＝Q ＝UIt ＝U 2R t ＝Pt .2.对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路)，电功大于电热.在这种情况下，不能用I 2Rt 或 U 2Rt来计算电功.例1 如图1所示，电源电动势E ＝90 V ，内电阻r ＝1 Ω ，电阻R ＝20 Ω，电动机绕线的电阻R 0＝0.5 Ω，闭合开关S ，电动机转动稳定后，电阻R 消耗的电功率为320 W ，不计电动机的摩擦损耗等.求：图1(1)通过电阻R 的电流及其两端的电压； (2)电动机输出的机械功率. 答案 (1)4 A 80 V (2)462 W 解析 (1)由P ＝I 12R 可得I 1＝PR＝4 A 由U ＝I 1R 得U ＝80 V(2)由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 可得I ＝E －Ur＝10 A 则通过电动机的电流I 2＝I －I 1＝6 A 电动机的输入功率为P 入＝UI 2＝480 W 电动机的热功率为P 热＝I 22R 0＝18 W电动机输出的机械功率为P 机＝P 入－P 热＝462 W. 二、含容电路的计算1.分析含电容器的电路时应注意电容器两极板分别与电路中哪两点等势，从而可确定电容器两极板间电势差和带电荷量的正负.2.当电路发生变化时，注意分析电容器两极板电势的变化，计算电容器带电荷量变化量时，要注意极板电荷电性的变化.若某一极板原来带正电Q 1，后来变为带正电Q 2，则电荷量变化量大小ΔQ ＝|Q 1－Q 2|；若该极板由原来带正电Q 1变为后来带负电－Q 2，则ΔQ ＝Q 1＋Q 2.例2 如图2所示，已知路端电压U ＝18 V ，φD >φC ，电容器C 1＝6 μF 、C 2＝3 μF ，电阻R 1＝6 Ω、R 2＝3 Ω.当开关S 断开时，A 、B 两点间的电压U AB 等于多少？当S 闭合时，电容器C 1的电荷量改变了多少？图2答案 18 V 减少了3.6×10－5C解析 在电路中电容器C 1、C 2相当于断路.当S 断开时，电路中无电流，B 、C 等势，A 、D 等势，因此U AB ＝U ＝18 V.当S 断开时，U AC ＝18 V ，电容器C 1带电荷量为Q 1＝C 1U AC ＝6×10－6×18 C＝1.08×10－4C.当S 闭合时，电路R 1、R 2导通，电容器C 1两端的电压即电阻R 1两端的电压，由串联电路的电压分配关系得U AC ′＝R 1R 1＋R 2U ＝66＋3×18 V＝12 V 此时电容器C 1的带电荷量为Q ′＝C 1U AC ′＝6×10－6×12 C＝7.2×10－5 C电容器C1带电荷量的变化量为ΔQ＝Q′－Q1＝－3.6×10－5 C负号表示减少，即C1的带电荷量减少了3.6×10－5 C.针对训练1 (多选)(2018·山东济南市高一下期末)如图3所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )图3A.R3上消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动答案AC解析当滑动变阻器滑片向b端移动时，R4减小，总电阻减小，干路电流I增大，并联部分电压U并＝E－I(R1＋r)减小，R3的电流减小，R2、R4支路电流增大，示数增大，示数减小，A正确，B错误；因为R外>R1＝r，当R4减小时，由P－R图象知，电源的输出功率增大，C正确；电容器两端的电压等于并联部分电压，所以U C减小，带电粒子受到的电场力减小，质点P将向下运动，D错误.三、电路故障分析1.故障种类及特点电路故障一般有两种情况，即短路和断路.①短路的特点：电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大.②断路的特点：在电源正常的情况下，断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电动势.2.分析与检测方法(1)电压表检测法若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点.若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段被短路.(2)欧姆表检测法断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分有断路.例3如图4所示是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查.图4(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡.该同学测试结果如表1所示，在测试c、d 间直流电压时，红表笔应接触 (选填“c”或“d”).根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是 .A.灯A短路B.灯B短路C.cd段断路D.df段断路表1表2(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是 .A.灯A断路B.灯B短路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路答案(1)c D (2)BD解析(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出c点电势高于d点电势，知红表笔应接触c点.由表1可知d、f间有示数，则d—c—a—电池—b—f间无断路，C错误；若仅灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若df段断路，则与测试结果相符，D正确.(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，A、C错误；d、e间存在大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则B灯短路，B正确.针对训练2 (多选)(2018·山东济南市高一下期末)如图5所示电路，当S闭合后两灯均不亮，已知两灯泡、电源、开关及开关到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路.若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用电表的红表笔与a点相连接，把黑表笔分别先后与b点、c点相连，则以下检测断线部分的方法可行的是( )图5A.S闭合，用多用电表的电压表B.S断开，用多用电表的电流表C.S断开，用多用电表×1量程的欧姆表D.S闭合，用多用电表×1量程的欧姆表答案AC。

第1节电源和电流2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．两根相互平行的水平放置长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2；有一电流元IL与两导线均平行，且处于两导线的对称面上，导线某一横截面所在平面如图所示，则下列说法正确的是（）A．电流元所处位置的磁场方向一定竖直向下B．电流元所处位置的磁场方向一定水平向右C．要使电流元平衡，可在电流元正上方某位置加一同向通电导线D．如果电流元在所处位置受的安培力为F，则两导线在该处的磁感应强度大小为B=F IL2．一定质量的理想气体，在温度升高的过程中（）A．气体的内能一定增加B．外界一定对气体做功C．气体一定从外界吸收热量D．气体分子的平均动能可能不变3．中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站—华能石岛湾高温气冷堆核电站，位于山东省威海市荣成石岛湾。

目前核电站使用的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典型的铀核裂变方程是23592U＋x→14456Ba＋8936Kr＋3x。

下列关于x的说法正确的是（）A．x是α粒子，具有很强的电离本领B．x是α粒子，穿透能力比较弱C．x是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的D．x是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的4．一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态，不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦，如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是A．在缓慢拉开B的过程中，水平力F不变B ．物体A 所受细绳的拉力一定变大C ．物体A 所受斜面体的摩擦力一定变大D ．物体A 所受斜面体的作用力的合力一定变大5．氡是一种化学元素，符号为Rn ，无色、无嗅、无味具有放射性，当人吸人体内后可在人的呼吸系统造成辐射损伤，引发肺癌，而建筑材料是室内氡的主要来源。