第十七讲 电源和电流-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版2019）（原卷版）

3.0 envi 2025-03-18 4 4 628.98KB 10 页 3知币
侵权投诉
【暑假辅导班】2021 年新高二物理暑假精品课程（人教版 2019）
第十七讲 电源和电流
【基础知识 梳理 】
知识点一、电源
（1）形成持续电源的条件：有自由移动的电荷；有电势差。自由电子在静电力作用下沿导线定向移动形
成电流。
（2）电源的作用：通过“搬运”电荷，保持正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续的电流。
知识点二、恒定电流
1.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：连接 A、B导体的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：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同．
(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场．
2．恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流．
3．电流概念
(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＝.
(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．
(6)电流的微观表达式 I＝nqSv
① 建立模型
如图所示，AB 表示粗细均匀的一段导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率
为v.设导体的长度为 L，横截面积为 S，导体单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q.
② 理论推导
导体 AB 中的自由电荷总数 N＝nLS
总电荷量 Q＝Nq＝nLSq
所有这些电荷都通过导体横截面所需要的时间 t＝
根据公式 I＝可得，导体 AB 中的电流 I＝＝＝nqSv.
③ 结论
由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向
移动的速率以及导体的横截面积．
(7)自由电荷：金属中的自由电荷是电子；电解质溶液中的自由电荷是正、负离子。
【 模型 考点剖析】
一、电流的理解和计算
1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．
2．电流的定义式：I＝.用该式计算出的电流是时间 t内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值
相等．
3．电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则．
二、电流的微观表达式
1．电流微观表达式 I＝nqvS 的理解
(1)I＝是电流的定义式，I＝nqvS 是电流的决定式，因此 I与通过导体横截面的电荷量 q及时间 t无关，从微
观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数 n、每个自由电荷的电荷量大小 q、定向移动的速率
v，还与导体的横截面积 S有关．
(2)v表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自
由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的．
2．三种速率的比较
(1)电子定向移动速率：也是公式 I＝neSv 中的 v，大小约为 10－4 m/s.
(2)电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为 3×108 m/s.闭合开关的瞬间，电路中各处
以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流．
(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为 105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相
等，故此运动不能形成电流．
【真题 分项 演练】
1．（2020·浙江高考真题）国际单位制中电荷量的单位符号是 C，如果用国际单位制基本单位的符号来表
示，正确的是（　　）
A．B．C．D．
2．（2015·安徽高考真题）一根长为 L，横截面积为 S的金属棒，其材料的电阻率为 ρ。棒内单位体积自由
电子数为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运
动的平均速率为 v。则金属棒内的电场强度大小为（　　）
A．B．C．ρnev D．
3．（2015·上海高考真题）重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5 价重离子束，其电流强度为
，则在 1s 内发射的重离子个数为（ ）
A．B．C．D．
【 分类 过关检测】
一、单选题
1．（2021·浙江嘉兴市·高一期末）下列物理量是矢量的是（　　）
A．电流 B．电量 C．电势 D．电场强度
2．（2021·浙江绍兴市·高二期末）静电力常量 k的单位，如果用国际单位制中基本单位的符号来表示，正
确的是（　　）
A．B．C．D．
3．（2021·北京市海淀区精华培训学校高三月考）高铁上有很多地方应用了比较先进的技术，例如受电弓
（如图甲）。为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力。如果受电弓升的
高度太低，力太小（如图乙 3），会增加离线率；如果升的高度太高，力太大（如图乙 1），会使滑板和接
触线间产生较大的机械磨耗。因此弓网接触压力必须在一定范围内波动。受电弓获得的电流大小随压力的
增大而增大，如果受电弓的高度变化，接触网各点对受电弓施加的力不同，从而导致受电弓获得的电流大
小随时间发生如图丙中（A）的变化。为保证获得的电流大小稳定（如图丙中的 B），受电弓高度变化的图
像应该是下列选项中的（　　）
第十七讲 电源和电流-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版2019）（原卷版）.docx

共10页,预览3页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：10 页 大小：628.98KB 格式：DOCX 时间：2025-03-18

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 10
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注