高中電流的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02電源和電流。
學(xué)習(xí)內(nèi)容2.1電源和電流
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立
2.知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量---電流
3.從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。
難點(diǎn):電源作用的道理,區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個(gè)不同的概念。
學(xué)法指導(dǎo)
自主、合作、探究
學(xué)習(xí)過程
用案人自我創(chuàng)新
【自主學(xué)習(xí)】:
1.電源是能把電路中的從正極搬到負(fù)極的裝置。
2.導(dǎo)線中的電場是由、等電路元件所積累的電荷在導(dǎo)線內(nèi)共同形成的電場,導(dǎo)線內(nèi)的電場保持和平行。
3.由分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場,稱為恒定電場。
4.把、都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。
5.電流的程度用電流這個(gè)物理量表示;規(guī)定定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍浑娏鞯膯挝皇牵柺牵还綖椤?p>6.電流的分析與計(jì)算
(1)電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?p>(2)金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子的定向移動(dòng)方向相反。
(3)電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向雖然相反,但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的,此時(shí)【例題與習(xí)題】
例1如圖驗(yàn)電器A帶負(fù)電,驗(yàn)電器B不帶電,用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間,下列敘述中錯(cuò)誤的是()
A、有瞬時(shí)電流形成,方向由A到B
B、A、B兩端的電勢不相等
C、導(dǎo)體棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不等于零
D、導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場力作用做定向移動(dòng)
例2在彩色電視機(jī)的顯像管中,從電子槍射出的電子在加速電壓U的作業(yè)下被加速,且形成的電流強(qiáng)度為I的平均電流,若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設(shè)電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,進(jìn)入加速電場之前的速度不計(jì),則在t秒內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)為多少?
8c的正、負(fù)電荷通過面積為0.8㎡的橫截面AB,那么
⑴在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向;
⑵電解槽中的電流方向如何?
⑶4s內(nèi)通過橫截面AB的電量為多少?
⑷電解槽中的電流為多大?
練習(xí):
一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S,導(dǎo)體單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)為n,金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e,自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為V0,導(dǎo)體中通過的電流為I,則下列說法中正確的有()
A.自由電子定向移動(dòng)的速率為V0
B.自由電子定向移動(dòng)的速率為V=I/nes
C.自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速c
D.自由電子定向移動(dòng)的速率為V=I/ne
達(dá)標(biāo)檢測
1.形成持續(xù)電流的條件是()
A.只要有電壓加在物體的兩端B.必須保持導(dǎo)體兩端有電壓
C.只在導(dǎo)體兩端瞬時(shí)加電壓D.只要有大量的自由電荷
2.在由電源、導(dǎo)線等電路元件所形成的電路中,以下說法正確的是()
A.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度處處為零B.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行
C.導(dǎo)線內(nèi)各點(diǎn)的電勢相等D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低
3.以下說法正確的是()
A.導(dǎo)體中的電流是正電荷的定向移動(dòng)形成的
B.電荷定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速率
C.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大
D.導(dǎo)體中越粗的地方單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大
4.某電解池,如果在1s內(nèi)共有5×1018個(gè)二價(jià)正離子和1×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過面積為0.1m2的某截面,那么通過這個(gè)截面的電流是()
A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A
5.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子,電子的電荷量為q,此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為u,在t時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為()
A.nuStB.nutC.It/qD.It/Sq
7.下列敘述正確的是()
A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B.電流是矢量
C.導(dǎo)體中有電流通過時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零
D.只有自由電子的定向移動(dòng)才能形成電流
8.示波管中,2s內(nèi)有6×1013個(gè)電子通過橫截面大小不知的電子槍,則示波管中電流大小為()
A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.無法確定
9.我國北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是周長為240m的近似圓形軌道,電子電荷量e=1.6×10-19C,在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為5×1011,設(shè)電子的速度是3×107m/s,則環(huán)中的電流是:()
A.10mAB.1mAC.0.1mAD.0.01mA
10.如圖所示,a、b兩導(dǎo)體板組成一電容器,電容為C,帶電荷量為q,然后用一根虛線所示的導(dǎo)線連接,以下說法中正確的是()
A.導(dǎo)線中有恒定的電流
B.導(dǎo)線中有短時(shí)間的電流
C.通過導(dǎo)線的電荷量為q
D.通過導(dǎo)線的電荷量為2q
11.如圖所示,在電解槽中,如果在5s內(nèi)共有2C正離子和2C負(fù)離子通過面積為S=0.1m2的某橫截面,那么5s內(nèi)通過該橫截面積的電荷量為,通過該橫截面積的電流為.
12..電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流,設(shè)氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運(yùn)動(dòng),用e表示電子的電荷量,則其等效電流為多少?
擴(kuò)展閱讀
第一節(jié)、電源和電流學(xué)案
第一節(jié)、電源和電流學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立
2.知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量---電流
3.從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。
(二)過程與方法
通過類比和分析對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識,勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。
二預(yù)習(xí)內(nèi)容:
1.電源是能把電路中的從正極搬到負(fù)極的裝置。
2.導(dǎo)線中的電場是由、等電路元件所積累的電荷在導(dǎo)線內(nèi)共同形成的電場,導(dǎo)線內(nèi)的電場保持和平行。
3.由分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場,稱為恒定電場。
4.把、都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。
5.電流的程度用電流這個(gè)物理量表示;規(guī)定定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?;電流的單位是,符號是;公式為?br>
提出疑惑
課內(nèi)探究學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立
2.知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量---電流
3.從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。
(二)過程與方法
通過類比和分析對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識,勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。
學(xué)習(xí)過程
1.電流的分析與計(jì)算
(1)電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?br>
(2)金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子的定向移動(dòng)方向相反。
(3)電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向雖然相反,但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的,此時(shí)中,q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對值之和。
(4)電流雖然有大小和方向,但不是矢量。
2.電流的微觀表達(dá)式的應(yīng)用
在電解液導(dǎo)電時(shí),是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流,在用公式I=q/t計(jì)算電流時(shí)應(yīng)引起注意.
例1如圖驗(yàn)電器A帶負(fù)電,驗(yàn)電器B不帶電,用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間,下列敘述中錯(cuò)誤的是()
A、有瞬時(shí)電流形成,方向由A到B
B、A、B兩端的電勢不相等
C、導(dǎo)體棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不等于零
D、導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場力作用做定向移動(dòng)
例2在彩色電視機(jī)的顯像管中,從電子槍射出的電子在加速電壓U的作業(yè)下被加速,且形成的電流強(qiáng)度為I的平均電流,若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設(shè)電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,進(jìn)入加速電場之前的速度不計(jì),則在t秒內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)為多少?
例3如圖所示的電解槽中,如果在4s內(nèi)各有8c的正、負(fù)電荷通過面積為0.8㎡的橫截面AB,那么
⑴在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向;
⑵電解槽中的電流方向如何?
⑶4s內(nèi)通過橫截面AB的電量為多少?
⑷電解槽中的電流為多大?
三反思總結(jié)
通過連接電路的操作性練習(xí)來認(rèn)識電流與電路的關(guān)系,電源和用電器在電路中所起的作用。本著學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體為指導(dǎo)原則,在學(xué)習(xí)的過程中采用實(shí)驗(yàn)法、觀察法、分析歸納法、練習(xí)法等,培養(yǎng)學(xué)生的興趣、觀察能力、分析歸納能力、電學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,提高認(rèn)識電路、連接電路、畫電路圖的能力。
四當(dāng)堂檢測:
1.形成持續(xù)電流的條件是()
A.只要有電壓加在物體的兩端
B.必須保持導(dǎo)體兩端有電壓
C.只在導(dǎo)體兩端瞬時(shí)加電壓
D.只要有大量的自由電荷
2.在由電源、導(dǎo)線等電路元件所形成的電路中,以下說法正確的是()
A.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度處處為零
B.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行
C.導(dǎo)線內(nèi)各點(diǎn)的電勢相等
D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低
3.以下說法正確的是()
A.導(dǎo)體中的電流是正電荷的定向移動(dòng)形成的
B.電荷定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速率
C.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大
D.導(dǎo)體中越粗的地方單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大
4.某電解池,如果在1s內(nèi)共有5×1018個(gè)二價(jià)正離子和1×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過面積為0.1m2的某截面,那么通過這個(gè)截面的電流是()
A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A
課后練習(xí)與提高
1.下列敘述正確的是()
A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流
B.電流是矢量
C.導(dǎo)體中有電流通過時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零
D.只有自由電子的定向移動(dòng)才能形成電流
2.示波管中,2s內(nèi)有6×1013個(gè)電子通過橫截面大小不知的電子槍,則示波管中電流大小為()
A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.無法確定
3.我國北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是周長為240m的近似圓形軌道,電子電荷量e=1.6×10-19C,在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為5×1011,設(shè)電子的速度是3×107m/s,則環(huán)中的電流是:()
A.10mAB.1mAC.0.1mAD.0.01mA
4.如圖所示,a、b兩導(dǎo)體板組成一電容器,電容為C,帶電荷量為q,然后用一根虛線所示的導(dǎo)線連接,以下說法中正確的是()
A.導(dǎo)線中有恒定的電流
B.導(dǎo)線中有短時(shí)間的電流
C.通過導(dǎo)線的電荷量為q
D.通過導(dǎo)線的電荷量為2q
例3解析:⑴電源與電解槽中的兩極相連后,左側(cè)電極電勢高于右側(cè)電極,由于在電極之間建立電場,電場方向由左指向右,故正離子向右移動(dòng),負(fù)離子向左移動(dòng)
⑵電解槽中的電流方向向右
⑶8C的正電荷向右通過橫截面AB,而8C的負(fù)電荷向左通過該橫截面,相當(dāng)于又有8C正電荷向右通過橫截面,故本題的答案為16C
⑷由電流強(qiáng)度的定義I==4A
同步檢測:1。D2.BD3.C4.D
拓展提高答案:1B2BD3C4D5A
電場和電流
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?考慮到您的需要,小編特地編輯了“電場和電流”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第一章電場電流復(fù)習(xí)學(xué)案
【電荷】
⑴自然界中只存在兩種電荷,
⑶使物體帶電的方法:
摩擦起電:電荷(電子)從一個(gè)物體
靜電感應(yīng):電荷(電子)從物體的一部分
【電荷守恒定律】
一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和。這就是電荷守恒定律。
【元電荷】
⑴電荷的多少叫電荷量。
⑵在國際單位制中,電荷量的單位是,簡稱,符號為。
⑶最小的電荷量就是所帶的電荷量,質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與電子相同,但符號相反。
⑷人們把最小的電荷量叫做。用e表示。所有帶電體的電荷量或等于e,或是e的。電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。e=1.6×10-19C
鞏固練習(xí)
1.下列說法正確的是()
A.摩擦起電和靜電感應(yīng)都是使物體的正負(fù)電荷分開,而總電荷量并未變化
B.用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電,是摩擦過程中硬橡膠棒上的正電荷轉(zhuǎn)移到了毛皮上
C.用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷是摩擦過程中玻璃棒得到了正電荷
D.物體不帶電,表明物體中沒有電荷
2.帶電微粒所帶電量不可能是下列值中的()
A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.8×10-17C
【庫侖定律】
⑴真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的成正比,與它們的的二次方成反比,作用力的方向在它們的。這個(gè)規(guī)律叫庫侖定律。電荷間的這種相互作用叫做靜電力或。
⑵點(diǎn)電荷:是一種理想化的物理模型。當(dāng)帶電體的形狀、及電荷分布狀況對靜電力的影響可以忽略時(shí),帶電體可看成點(diǎn)電荷。
⑶公式:,式中k=9×109Nm2/C為靜電力常量。
鞏固練習(xí)
3.關(guān)于點(diǎn)電荷的說法,正確的是()
A.只有體積很小的帶電體,才能作為點(diǎn)電荷
B.體積很大的帶電體一定不能看作點(diǎn)電荷
C.點(diǎn)電荷一定是電量很小的電荷
D.兩個(gè)帶電的金屬小球,不一定能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處理
4.A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離恒定,當(dāng)其它電荷移到A、B附近時(shí),A、B之間的庫侖力將()
A.可能變大B.可能變小C.一定不變D.不能確定
5.兩個(gè)金屬小球帶有等量同種電荷q(可視為點(diǎn)電荷),當(dāng)這兩個(gè)球相距為5r時(shí),它們之間相互作用的靜電力的大小為:()
A.B.C.D.條件不足,無法判斷
【電場】
帶電體周圍存在著一種物質(zhì),這種物質(zhì)叫電場,電場是客觀存在的物質(zhì),電場的基本性質(zhì)是對放在其中的電荷有______________,電荷間的相互作用就是通過________發(fā)生的。
【電場強(qiáng)度】
⑴定義:放在電場中某點(diǎn)的_____所受電場力F跟它的______的比值
⑵公式:________,由公式可知,場強(qiáng)的單位為________
⑶場強(qiáng)既有________,又有________,是____量。
方向規(guī)定:電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的________的方向相同。
【電場線】
⑴電場線是畫在電場中有方向的假想出來的曲線(或直線),電場線上每點(diǎn)的表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向,即電場方向。
⑵電場線特點(diǎn):
①電場線從正電荷(或無限遠(yuǎn)處)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷);
②電場線在電場中;
③電場線的_______反映電場的強(qiáng)弱,即電場線越密,電場______。
⑶勻強(qiáng)電場:
如果電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小______,方向______,這個(gè)電場就叫做勻強(qiáng)電場。
⑷幾種常見電場的電場線:
鞏固練習(xí)
6.下列說法錯(cuò)誤的是()
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在電場
B.電場是一種物質(zhì),它與其它物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西
C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的,電場最基本的性質(zhì)是對處在它周圍的電荷有力的作用
D.電荷只有通過接觸才能產(chǎn)生力的作用
7.電場強(qiáng)度的定義式E=F/q,下列說法正確的是()
A.該定義式只適用于點(diǎn)電荷形成的電場
B.F是試探電荷所受到的力,q是產(chǎn)生電場電荷的電荷量
C.電場強(qiáng)度的方向與F的方向相同
D.由該定義式可知,場中某點(diǎn)電荷所受的電場力大小與該點(diǎn)場強(qiáng)的大小成正比
8.某電場的電場線如右下圖所示,則某點(diǎn)電荷A和B所受電場力的大小關(guān)系是()
A.FAFBB.FAFB
C.FA=FBD.電荷正負(fù)不明無法判斷
9.關(guān)于電場線的說法,錯(cuò)誤的是()
A.沿著電場線的方向電場強(qiáng)度越來越小
B.在沒有電荷的地方,任何兩條電場線都不會相交
C.電場線是人們假設(shè)的,用以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向,客觀上并不存在
D.電場線是始于正電荷或無窮遠(yuǎn),止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)
【放電現(xiàn)象】
生活中常見的放電現(xiàn)象:__________________、__________________。
【雷電和避雷】
避雷針利用_____________原理來避雷的,當(dāng)帶電云層靠近建筑物時(shí),避雷針上產(chǎn)生的_________會通過______放電,逐漸______云中的電荷,使建筑物免遭雷擊。
【電容器】
⑴電容器是___________的裝置,__________是最早出現(xiàn)的電容器。
⑵平行板電容器:兩個(gè)正對的靠得很近的______________間夾有一層絕緣材料,就構(gòu)成了平行板電容器,而這層絕緣材料稱為電介質(zhì)。
⑶充電:把電容器的兩個(gè)極板分別與電源的正負(fù)極相連,兩極板就帶上了______________的電荷,從而把電荷儲存在極板上。
⑷放電:把已充電的電容器與用電器相連構(gòu)成回路,電容器就失去電荷。
【電容器的電容】
⑴電容器的電容是用來表示電容器儲存電荷的多少,國際單位是______,簡稱____,符號_____。常用單位:_____(μF)、______(pF)。
1F=____________μF=___________pF
⑵電容器極板的正對面積越大,極板間的距離越近,電容器的電容就越大。此外極板間電介質(zhì)也會影響電容器的電容。
鞏固練習(xí)
10.下列有關(guān)生活中的靜電,哪些是有利的__________________,哪些是有害的_________.
①靜電除塵②靜電噴涂③靜電復(fù)印④雷雨天高大樹木下避雨
⑤飛機(jī)輪胎用導(dǎo)電橡膠制成⑥電視熒屏上常有一層灰塵
11.為了防止靜電危害,下列措施錯(cuò)誤的是()
A.油罐車上拖一條與地面接觸的鐵鏈
B.飛機(jī)的機(jī)輪上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎
C.在地毯中夾雜不銹鋼纖維
D.盡可能保持印染廠空氣干燥
12.下列那位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象()
A.丹麥物理學(xué)家奧斯特B.英國物理學(xué)家法拉第
C.美國科學(xué)家富蘭克林D.法國物理學(xué)家?guī)靵?br>
13.電視機(jī)的熒光屏表面經(jīng)常有許多灰塵,這主要的原因()
A.灰塵的自然堆積
B.玻璃具有較強(qiáng)的吸附灰塵的能力
C.電視機(jī)工作時(shí),屏表面溫度較高而吸附灰塵
D.電視機(jī)工作時(shí),屏表面有靜電而吸附灰塵
【電流】
(1)電流的概念:電荷的形成電流。
(2)電流產(chǎn)生條件:導(dǎo)體兩端有電壓。
(3)電流的方向:規(guī)定為電流的方向。在金屬導(dǎo)體中,電流的方向與相反。
(4)電流——描述電流強(qiáng)弱的物理量。定義:通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量與所用時(shí)間的比值。公式:,單位:簡稱,符號,常用單位和。單位換算關(guān)系:1A=mA=μA
【電源和電動(dòng)勢】
(5)電動(dòng)勢是用來描述電源本身性質(zhì)的物理量。符號E,單位伏特。
電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。
鞏固練習(xí)
14.下列說法正確的是()
A.金屬導(dǎo)體導(dǎo)電,只有自由電子作定向移動(dòng)
B.電解液導(dǎo)電,只有正離子作定向移動(dòng)
C.氣體導(dǎo)電,一定只有正離子作定向移動(dòng)
D.氣體導(dǎo)電,正、負(fù)離子和自由電子都作定向移動(dòng)
15.關(guān)于電流強(qiáng)度正確的是()
A.根據(jù)I=q/t可知I與q成正比
B.如果在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電量相等,則導(dǎo)體中的電流是恒定電流
C.電流有方向,電流強(qiáng)度是標(biāo)量
D.電流強(qiáng)度的單位“安培”不是國際單位制
16.在示波管中,電子槍2秒內(nèi)發(fā)射了6×1013個(gè)電子,則示波管中電流強(qiáng)度的大小為()
A.4.8×10-6AB.3×10-13A
C.9.6×10-6AD.3×10-6A
【電阻與電流的熱效應(yīng)】
焦耳定律內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的二次方,導(dǎo)體的電阻、通過的時(shí)間成正比。公式:______________
熱功率:電熱器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能。表達(dá)式:______________
鞏固練習(xí)
17.從白熾電燈上標(biāo)有“220V、100W”的數(shù)據(jù)中,我們可以確定()
A.該電燈額定電壓為220V,額定功率為100W
B.給電燈加上220V電壓,通過它的電流強(qiáng)度一定為5/11安
C.該電燈的電阻為48.4歐姆
D.該電燈在電路中發(fā)光時(shí),它實(shí)際消耗的電功率可能不是100W
18.某電阻兩端電壓為2伏特時(shí),通過它的電流強(qiáng)度是0.25安培,它的阻值是___歐姆。如果這個(gè)電阻兩端電壓為1.6伏特時(shí),它的阻值是____歐姆,這時(shí)通過它的電流強(qiáng)度是__安培。
19.在某段電路中,每通過5庫侖電量時(shí),電流所做的功為3焦耳,則這段電路兩端的電壓為__伏特。
20.一只斷燈絲的燈泡,搖接燈絲后使用,要比原來亮一些,這是因?yàn)闊艚z的()
A.電阻變小B.電阻增大C.電阻率減小D.電阻率增大
測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便,下面是小編整理的“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
實(shí)驗(yàn):測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻學(xué)案(粵教版選修3-1)
一、實(shí)驗(yàn)原理和方法
1.畫出用電壓表、電流表加上滑動(dòng)變阻器來測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖.
2.畫出用電流表、電阻箱測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖.
3.畫出用電壓表、電阻箱測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖.
二、數(shù)據(jù)處理
1.計(jì)算法:取兩組實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù),列方程:E=U1+I(xiàn)1r,E=U2+I(xiàn)2r,解得:E=_____,r=______________.
為了減小誤差,多取幾組數(shù)據(jù),分別列若干組聯(lián)立方程,求若干組E和r,最后以電動(dòng)勢的________和內(nèi)電阻的________作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
2.圖象法:若采用第一種實(shí)驗(yàn)電路,在坐標(biāo)紙上以________為橫坐標(biāo)、________為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖.
一、實(shí)驗(yàn)原理和方法
[問題情境]
電池已成為人類生活的親密伙伴,生活中處處需要電池,新舊電池的主要不同是內(nèi)阻不同.從前面的學(xué)習(xí)可知伏安法可以測電阻,用歐姆表也可以直接測電阻.而電源的內(nèi)阻在里面,那又應(yīng)該怎樣測量呢?
1.三種測量方案,其原理均遵從什么定律?
2.第二、三種方案中的可變電阻與第一種方案中的相同嗎?
[要點(diǎn)提煉]
1.根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)條件,有下列三種測量電路,如圖1(1)、(2)、(3)所示分別寫出對應(yīng)的物理關(guān)系式:(1)________;(2)______;(3)________.
圖1
2.水果電池不太穩(wěn)定,也可改為測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,____________(填“新”或“舊”)干電池的內(nèi)阻較大,容易測量.
[問題延伸]
恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)器材,照電路圖連好實(shí)驗(yàn)器材,使開關(guān)處于________狀態(tài)且滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑到使接入電阻值________的一端.
二、數(shù)據(jù)處理
[問題情境]
我們都有這樣的體會:手電筒內(nèi)的電池用久了,燈泡的亮度會下降;收音機(jī)、錄音機(jī)內(nèi)的電池用久了,聲音會變小,這是什么原因呢?
1.用兩組I和U的數(shù)據(jù),解方程組就可以算出電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.這樣做雖然簡單,但有什么缺點(diǎn)?
2.描點(diǎn)作圖時(shí),為便于研究問題,畫出的圖象是直線好,還是曲線好?
[要點(diǎn)提煉]
1.?dāng)?shù)據(jù)處理的方法可用以下兩個(gè)方法,________法和________法.
2.用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),建立合適的坐標(biāo)系,使畫出的圖象盡量是直線,如________圖象.
[問題延伸]
干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小,即不會比電動(dòng)勢小很多,這時(shí),在畫U-I圖象時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始).此時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是________________________________________,
但縱軸的截距仍然是電池的______________,直線斜率的絕對值|ΔUΔI|照樣還是電池的______.
例1某同學(xué)的實(shí)物連線如圖2甲所示.
甲
乙
圖2
(1)請指出該同學(xué)在接線中錯(cuò)誤和不規(guī)范的地方.
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
(2)另有一同學(xué)實(shí)物連接圖正確,也能正確讀數(shù),但忙亂中在稿紙上記錄了一些數(shù)據(jù),如圖乙所示,請你幫他把數(shù)據(jù)整理好,并按實(shí)際情況填好表格.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
物理量123456
電流表示數(shù)I/A0.160.240.320.400.480.56
電壓表示數(shù)U/V
在所給的數(shù)據(jù)中,求出電源電動(dòng)勢E=______V,內(nèi)阻r=________Ω
聽課記錄:
變式訓(xùn)練1在測定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻約為2Ω)的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選:
A.電壓表量程為15V
B.電壓表量程為3V
C.滑動(dòng)變阻器為(20Ω,3A)
D.滑動(dòng)變阻器為(500Ω,0.2A)
(1)電壓表應(yīng)選________(填“A”或“B”),這是因?yàn)開________________________.
(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“C”或D),這是因?yàn)開___________________.
例2如圖3所
圖3
示為測量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線.用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成電路,測得路端電壓為4.8V.則該電路可能為下圖中的()
聽課記錄:
變式訓(xùn)練2某同學(xué)采用如圖4甲所示的電路測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.已知干電池的電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻約為2Ω,電壓表(0~3V,3kΩ),電流表(0~0.6A,1.0Ω),滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只.
圖4
(1)在實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”);
(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路.
【即學(xué)即練】
1.在“用伏安法測量電源的電動(dòng)勢與內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,下列注意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是()
A.應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源,使電壓表示數(shù)的變化比較明顯
B.應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表
C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過載
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U-I圖線時(shí),應(yīng)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線,并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)
2.
圖5
如圖5所示為閉合回路中兩個(gè)不同電源的U-I圖象,下列判斷錯(cuò)誤的是()
A.電動(dòng)勢E1=E2,發(fā)生短路時(shí)的電流I1>I2
B.電動(dòng)勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C.電動(dòng)勢E1=E2,內(nèi)阻r1<r2
D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí),電源2的路端電壓變化大
3.
圖6
如圖6所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象,下列關(guān)于這個(gè)圖象的說法中正確的是()
A.縱軸截距表示待測電源的電動(dòng)勢
B.橫軸截距表示短路電流
C.根據(jù)r=EI短,計(jì)算出待測電源內(nèi)電阻為12Ω
D.電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω
4.在測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖中(如圖7所示),電流表和電壓表的正接線柱都尚未連接,為了做這個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該把()
圖7
A.電流表的正接線柱與c點(diǎn)相連
B.電流表的正接線柱與b點(diǎn)相連
C.電壓表的正接線柱與a點(diǎn)相連
D.電壓表的正接線柱與c點(diǎn)相連
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
一、
1.
2.
3.
二、
1.I1U2-I2U1I1-I2U1-U2I2-I1平均值平均值
2.電流I電壓U
核心知識探究
一、
[問題情境]
1.閉合電路歐姆定律
2.不同.第二、三方案中是變阻箱,而第一方案中只需滑動(dòng)變阻器.
[要點(diǎn)提煉]
1.(1)E=U+I(xiàn)r(2)E=IR+I(xiàn)r(3)E=U+URr2.舊
[問題延伸]
斷開最大
二、
[問題情境]
1.誤差可能很大2.直線
[要點(diǎn)提煉]
1.計(jì)算圖象2.U-I
[問題延伸]
短路電流電動(dòng)勢內(nèi)阻
解題方法探究
例1見解析
解析(1)①電壓表沒有并接在開關(guān)和電源串接后的兩端;②電流表正負(fù)接線柱錯(cuò)誤;③電壓表量程選用不當(dāng).
(2)表格數(shù)據(jù)依次按順序?yàn)?.40、1.36、1.32、1.28、1.24、1.20
代入公式E=U+I(xiàn)r,
聯(lián)立解得E=1.48V,r=0.5Ω
變式訓(xùn)練1見解析
解析(1)由于電源電動(dòng)勢約為1.5V,故選量程為0~3V的電壓表,讀數(shù)既準(zhǔn)確,又方便;(2)D中滑動(dòng)變阻器的額定電流太小,最大阻值太大,調(diào)節(jié)不方便,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C.
例2B[由U-I圖線的斜率及截距可得該電源E=6V,r=0.5Ω.當(dāng)U=4.8V時(shí),I=E-Ur=2.4A,R=UI=2Ω,B正確.]
變式訓(xùn)練2見解析
解析(1)R1
(2)實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示.
即學(xué)即練
1.B[實(shí)驗(yàn)中選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)盡可能的大,而電流表的內(nèi)阻則盡可能的小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;其他三個(gè)選項(xiàng)的內(nèi)容均為正確操作.]
2.B[閉合電路的U-I圖象中,I是電路的總電流,U是路端電壓.圖象上圖線與U軸的交點(diǎn)表示電路電流為零,屬斷路,路端電壓即電源電動(dòng)勢;圖線與I軸交點(diǎn)表示路端電壓為零,電路短路,交點(diǎn)坐標(biāo)值即為短路電流,I=Er,即r=EI,可見圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻.從坐標(biāo)中可以看出圖線1、2與U軸交于一點(diǎn)表明電動(dòng)勢E1=E2;圖線1斜率比圖線2斜率小,表明r1<r2;圖線1與I軸交點(diǎn)坐標(biāo)大于圖線2與I軸交點(diǎn)坐標(biāo),表明I1>I2.可見A、C正確.兩個(gè)電源電動(dòng)勢相等,內(nèi)阻r1<r2,當(dāng)電流變化量ΔI1=ΔI2時(shí),ΔI1r1<ΔI2r2,即電源1內(nèi)電壓變化量小于電源2內(nèi)電壓變化量,所以電源2路端電壓變化量大.D項(xiàng)正確.]
3.AD[圖象與縱軸的交點(diǎn),電流取值為0,此時(shí)為斷路狀態(tài),截距即等于電源電動(dòng)勢,選項(xiàng)A對;但圖象與橫軸的交點(diǎn)處,電壓等于5.0V,所以0.5A是路端電壓為5.0V時(shí)的電流,而不是短路電流,所以B錯(cuò);根據(jù)r=E-UI得:r=2Ω,所以C錯(cuò);根據(jù)R=UI=5.40.3Ω=18Ω,選項(xiàng)D對.]
4.AC
化學(xué)電源
第四章電化學(xué)基礎(chǔ)
第二節(jié)化學(xué)電源
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1了解常用電池的構(gòu)造,2一次電池和二次電池的區(qū)別
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
閱讀書本,回答以下問題:
1、什么是一次電池?
2、什么是二次電池?
3.判斷一種電池的優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
4、日常生活中電池有那些應(yīng)用?
如何書寫復(fù)雜反應(yīng)的電極反應(yīng)式?
三、通過預(yù)習(xí)提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
應(yīng)用原電池原理,進(jìn)一步學(xué)習(xí)常見一次電池、二次電池、燃料電池的工作原理。能根據(jù)電池總反應(yīng)式判斷:正、負(fù)電極,寫出電極反應(yīng)式
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):能根據(jù)電池總反應(yīng)式判斷:正、負(fù)電極,寫出電極反應(yīng)式
二、學(xué)習(xí)過程
一、一次電池
1.堿性鋅錳電池
電極材料為Zn和MnO2,電解質(zhì)是KOH.
總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
如何書寫復(fù)雜反應(yīng)的電極反應(yīng)式?
負(fù)極:()________________________________________________
正極:()_________________________________________________
2.鋅銀電池
銀鋅電池是一種高能電池,它質(zhì)量輕、體積小,是人造衛(wèi)星、宇宙火箭、空間電視轉(zhuǎn)播站等的電源。
電極材料為Zn和Ag2O,電解質(zhì)是KOH.
總反應(yīng)式:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
負(fù)極:()________________________________________________
正極:()________________________________________________
二、二次電池
鉛蓄電池可放電亦可充電,具有雙重功能。
蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O
放電的電極反應(yīng)為:
負(fù)極:()________________________________________________
正極:()_________________________________________________
目前汽車上使用的電池,有很多是鉛蓄電池。由于它的電壓穩(wěn)定,使用方便、安全、可靠,又可以循環(huán)使用,因此廣泛應(yīng)用于國防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。
三.燃料電池
燃料電池是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池,。它與其它電池不同,它不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯存在電池內(nèi),而是在工作時(shí),不斷地從外界輸入,同時(shí)把電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。燃料電池的正極和負(fù)極都用多孔炭和多孔鎳、鉑、鐵等制成。從負(fù)極連續(xù)通入氫氣、煤氣、發(fā)生爐煤氣、水煤氣、甲烷等氣體;從正極連續(xù)通入氧氣或空氣?;瘜W(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物和燃燒時(shí)的產(chǎn)物相同。燃料電池的特點(diǎn)是能量利用率高,設(shè)備輕便,減輕污染,能量轉(zhuǎn)換率可達(dá)70%以上。
1.氫氧燃料電池
它是一種高效低污染的新型電池,主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為活化電極,碳電極上嵌有微細(xì)分散的鉑等金屬作催化劑,如鉑電極、活性炭電極等,具有很強(qiáng)的催化活性。電池反應(yīng)總式是_______________________________________________
a.電解質(zhì)是酸
負(fù)極:________________________________________________
正極:_________________________________________________
b.電解質(zhì)是堿
負(fù)極:________________________________________________
正極:_________________________________________________
c.電解質(zhì)是固體熔融物
負(fù)極:________________________________________________
正極:_________________________________________________
2.甲烷燃料電池
另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑。
電池總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
負(fù)極:________________________________________________
正極:_________________________________________________
課堂練習(xí)與提高
一、選擇題
1.如圖裝置能組成原電池的是()
2.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的電池反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O====2Ag+Zn(OH)2,則負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()
A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn
3.(2008江蘇高考,5)鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:
Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
有關(guān)該電池的說法正確的是()
A.充電時(shí)陽極反應(yīng):Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O
B.充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程
C.放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變
D.放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)
4.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為:
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)====Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列說法錯(cuò)誤的是()
A.電池工作時(shí),鋅失去電子
B.電池正極的電極反應(yīng)式為:
2MnO2(s)+H2O(l)+2e-====Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極
D.外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g
5.目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸。以下說法中正確的是()
①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)
②以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)
③充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br>
④放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br>
A.①③B.②④C.①④D.②③
6.用Pt電極放置于KOH溶液中,然后分別向兩極通入CO和O2,即可產(chǎn)生電流,下列敘述中正確的是()
①通入CO的電極為陰極
②通入CO的電極反應(yīng)式為:2CO+O2+4e-====2CO2
③正極電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-====4OH-
④負(fù)極電極反應(yīng)式為:CO+4OH--2e-====+2H2O⑤電池工作時(shí)溶液中的陽離子向原電池的負(fù)極移動(dòng)⑥放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)
A.①④⑥B.③④⑥C.④⑤⑥D(zhuǎn).①②③
7.我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極,鉑網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為:4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3,下列說法不正確的是()
A.正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-====4OH-
B.電池工作時(shí),電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極
C.以網(wǎng)狀的鉑為正極,可增大與氧氣的接觸面積
D.該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用
8.國外新型研制的溴鋅蓄電池的基本構(gòu)造是用碳棒作兩極,溴化鋅溶液為電解質(zhì)溶液。現(xiàn)有四個(gè)電極反應(yīng):
①Zn-2e-====Zn2+
②Zn2++2e-====Zn
③Br2+2e-====2Br-
④2Br--2e-====Br2
那么充電和放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)的是()
A.③①B.④①C.②③D.②④
9.如圖所示為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是()
A.a電極是負(fù)極
B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e-====2H2O+O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
10.將純鋅片和純銅片按如圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間,以下敘述正確的是…()
A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)極
C.兩燒杯中溶液的pH均增大D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢
11.燃料在電池中直接氧化而產(chǎn)生電能的裝置叫燃料電池,它是一種高效低污染的新型電池。燃料電池所用燃料可以是氫氣,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。肼分子(H2N—NH2)可以在氧氣中燃燒生成氮?dú)夂退?,利用肼、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池,請寫出該電池反應(yīng)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式:__________________________________;
并指出電解質(zhì)溶液中,OH-離子向哪極移動(dòng):_________________________________________。
參考答案
1解析:據(jù)構(gòu)成原電池條件分析,B能形成原電池。
答案:B
2解析:由電池反應(yīng)知,Zn作負(fù)極被氧化。
答案:D
3解析:由充電時(shí)方程式中的Cd和Ni的化合價(jià)的變化可知,Ni(OH)2作陽極,電解質(zhì)溶液為KOH,所以電極反應(yīng)式為:Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O;Cd(OH)2作陰極,Cd(OH)2+2e-====Cd+2OH-;充電的過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。放電時(shí),Cd作負(fù)極,Cd-2e-+2OH-====Cd(OH)2,Cd周圍的c(OH-)下降,OH-向負(fù)極移動(dòng)。
答案:A
4解析:由電池的總反應(yīng)式可知Zn作負(fù)極失去電子,MnO2在正極上得電子,故A、B正確;工作時(shí)電子由負(fù)極流出,通過外電路流向正極,C錯(cuò);流過0.2mol電子,有0.1molZn溶解,減少6.5g,D正確。
答案:C
5解析:充電、放電時(shí)反應(yīng)條件不同,故不是可逆反應(yīng),充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
答案:B
6解析:CO燃料電池總反應(yīng)為2CO+O2+4KOH====2K2CO3+2H2O,故③④正確。在負(fù)極消耗OH-,故陰離子向負(fù)極移動(dòng),⑥正確。
答案:B
7解析:由電池總反應(yīng)知,Al為負(fù)極,Al-3e-====Al3+,鉑網(wǎng)為正極:O2+4e-====+2H2O4OH-,電子由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極。故A對。電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,電流方向恰好相反,故B錯(cuò)。
答案:B
8解析:用惰性電極,故為電解質(zhì)溶液中離子放電,得到電子被還原,故為②③。選c
9解析:氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2H2+O2====2H2O,故通氫氣的a電極為負(fù)極,通氧氣電極為正極,電極反應(yīng)為O2-4e-+2H2O====4OH-,A正確,B錯(cuò)誤;電池產(chǎn)物為H2O,故為綠色電源,C正確;隨時(shí)不斷通入H2和O2,D正確。
答案:B
10解析:本題考查原電池的構(gòu)成條件及工作原理。題目中可以應(yīng)用的信息主要是①鋅片、銅片兩種活潑性不同的金屬,②甲、乙兩圖。解答該題時(shí),首先根據(jù)原電池的構(gòu)成條件判斷甲、乙是否能形成原電池,然后再根據(jù)原電池的原理具體分析、判斷,甲裝置符合原電池條件,c可構(gòu)成原電池,乙裝置不能構(gòu)成原電池。甲中銅片有氣泡,乙中無;由于都消耗H上標(biāo)+,所以pH都增大,C正確。
答案:C
11解析:肼燃料電池總反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2O,負(fù)極反應(yīng)為:N2H4-4e-+4OH-====N2+4H2O,正極反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O====4OH-。負(fù)極上消耗OH-,正極上產(chǎn)生OH-,故OH-向負(fù)極移動(dòng)。
答案:負(fù)極:N2H4-4e-+4OH-====N2+4H2O
正極:O2+4e-+2H2O====4OH-
總反應(yīng)式:N2H4+O2====N2+2H2O
OH-離子向負(fù)極移動(dòng)