专题2.1+电源和电流-2017-2018学年高二物理人教版（选修3-1）+Word版含解析.doc

第二章 恒定电流 第节 电源和电流 一、电源和恒定电场 1电源的概念 电源就是把 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 的装置。 2．电源的作用 保持导体两端的 （电压），使电路有持续的电流。 3．导线内的电场 有电源的电路中，导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的 共同形成的。 详尽的分析说明：尽管这些电荷也在运动，有的流走了，但是另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也是稳定的，故称 。 4．恒定电场 由稳定分布的电荷所产生的 电场称为恒定电场。 二、电流及其微观表达式 1．电流 通过导体横截面的 跟通过这些电荷量所用的时间的 。 2．电流的定义式 。 3．电流的单位 安（安培）， 。1 mA= A，1 μA= A。 自由电子 电能 电势差 电荷 恒定电场 稳定的 电荷量 比值 A 10-3 10-6 电流的微观表达式 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，导体中每单位体积的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电荷量为q，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。 体积为V=vtS 电荷数为N=nV 总电荷量为Q=nVq=nvtSq 电流为I=Q/t=nvqS 此即电流的微观表达式。 【例题】如图所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜除尘的质量为m，计算高压电源的电流I（电子电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为NA，一昼夜时间为t）。 规律总结： 1．当正、负电荷同时参与导电时，电流定义式中的电荷量是正、负电荷的电荷量的绝对值之和； 2．电流与横截面积结无关，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反； 3．等效思想：将电荷的绕核运动等效为电荷沿着一个环形导体定向运动，从而形成环形电流，再结合电流的定义式求解。 1．关于电流，下列说法中正确的是 A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 C．单位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 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 2．（2017·云南省昆明市黄冈实验学校高二月考）下列关于电流方向的说法中，不正确的是 A．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向 C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同 3．一根导线分别通以不同的电流，当电流较大时，以下说法正确的是 A．单位体积内自由电子数较多 B．自由电子定向移动速率较大 C．自由电子热运动速率较大 D．电流传导速率较大 4．（2017·广东省湛江市大成中学高二月考）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．导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大 D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大 5．（2017·河北省中国第二十冶金建设公司综合学校高二期末）在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作用下被加速，且形成电流强度为I的平均电流。若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收，在t秒内打在荧光屏上的电子数为 A． B． C． D． 6．示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为 A．9.6×10－6 A B．3×10－13 A C．4.8×10－6 A D．3×10–6 A 7．（2017·河北省张家口市高一期中）某根导线中的电流为1.6 A，则在0.5 s内通过这根导线某一横截面的电荷量为 A．0.8 C B．1.2 C C．0.8 K D．1.2 K 8．（2017·辽宁省辽源市高二期末）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为