第十一章 电路及其运用总结提升-2021-2022学年高二物理精讲精练（新人教版必修第三册）（解析版）

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第十一章 电路及其运用
第一部分 知识总结
内容 1：电源和电流
一、电源
1．定义：能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流
1．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由电荷定向加速运动，但在运动过程中
与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平均速率不随时间变化。
3．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。
4．电流
(1)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。
(2)公式：I＝。
(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是 A。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA＝10－3 A,1 μA＝10－6 A。
(4)方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
知识演练
1．(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
【解析】BD　在电源和导线中感应电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导体中形成
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，B正确，A错误；导体内有电场，说明
导体不是静电平衡状态，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。
2．下列关于电流的说法正确的是(　　)
A．根据 I＝，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
【解析】D　依据电流的定义式可知，电流与 q、t皆无关，故 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，
故B、C错误；电流的单位安培是国际单位制中的基本单位，故 D正确。
3．如图所示的电解池，通电 1 s，其间共有 3 C 的正离子和 3 C 的负离子通过截面 xy，则这个电路中
的电流是(　　)
A．0　　　　　 B．1.5 A
C．3 A D．6 A
【解析】D　由电流的定义知 I＝＝＝6 A，故 D正确。
4．(多选)关于电流的方向，下列描述正确的是(　　)
A．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向
C．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向
D．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流
【解析】AC　规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故 A对，B错；金属导体中定向移动的是自
由电子，电子带负电，故电子运动的方向与电流的方向相反，C对；在电解液中，正、负离子的电荷量相
等，定向移动的方向相反，但有电流，电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值， D
错。
5．情境：
在潮湿、高温、高压的情况下，绝缘体有可能变为导体。例如，空气是绝缘体，但在一定条件下也可
能转变为导体。在雷电现象中，由于两云层之间的电压极高，将空气击穿，此时空气就成了导体 (如图)。
因此，绝缘体和导体的划分与其周围的条件密切相关。
雷电中空气被击穿
问题：假设某次雷电持续时间为 0.5 s，所形成的平均电流为 6.0×104 A，若这些电荷以 0.5 A 的电流通
过电灯 ，则电灯可供照明的时间为多长？
【解析】　该次雷电对应的电荷量 q＝It＝6.0×104×0.5 C＝3.0×104 C
可供电灯照明的时间
t′＝＝ s＝6.0×104 s。
内容 2：电源和电流
一、电阻
1．定义：导体两端的电压与导体中电流的比值。
2．定义式：R＝。
3．物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量。
4．导体的 UI 图像的斜率反映导体电阻的大小。
二、影响导体电阻的因素
1．探究电路
2．探究原理
a、b、c、d四条不同的导体串联，电流相同，因此，电阻之比等于相应的电压之比。
3．探究过程
(1)b与a只有长度不同，比较a、b的电阻之比与长度之比的关系。
(2)c与a只有横截面积不同，比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系。
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