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。