人教版高二物理选修3-1第二章第一节电源和电流学案含答案.docxVIP

第二章 恒定电流 第一节 电源和电流 学案 班别 姓名 学号 自主预习 课堂突破 (1) 建立模型：如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，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，设导体的横截面积为S，导体每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 AD导体中的自由电荷总数：N＝ 总电荷量Q＝Nq＝ 所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝ 根据公式q＝It可得：导体AD中的电流： I＝eq \f(Q,t)＝ (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、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关。 1.使用公式I＝nqSv计算时，一定要注意以下几点： (1)各个物理量都要用国际单位。 (2)正确理解各符号的意义，特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数，v表示自由电荷定向移动速度的大小。 (3)若已知单位长度的自由电荷数为n，则电流的微观表达式为I＝nqv. 2.由I＝nqSv可以看出，同一段导体，横截面积越大的位置，自由电荷定向移动的速率越小，如图所示。 3. 电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器。 4. 电荷的运动可以等效为电流，计算中可以选取一定时间(一般选一个周期)，此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流。对于等效电流的求解问题，一定要找出一段时间内通过某一横截面的电荷量，才能运用电流的定义式求出电流的大小。 巩固训练 1.下列关于电源的说法正确的是( ) A. 电源是将其他形式的能转化为电能的装置 B. 电源的作用是使电源的正负极之间维持一定的电势差 C. 与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 D. 在电源内部正电荷由负极流向正极,负电荷由正极流向负极 2.(多选)关于电源的作用,下列说法中正确的是(　　) A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 B.电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动 C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流 D.电源的作用就是使自由电荷运动起来 3.关于电流，下列说法正确的是(　　) A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流 B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的 C．单位时间内通过导体横截面单位面积的电荷量越多，电流就越大 D．电流的方向与电荷定向移动的方向相同 4.下列说法中正确的是(　　) A. 电流的方向就是电荷移动的方向 B. 在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 C. 电流都是由电子的移动形成的 D. 电流是有方向的量，所以是矢量 5.如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少？若“220 V　60W”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA，则20 s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？ 6.横截面积为S的导线中通有电流I，已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是(　　) A. nSvΔt　 B. nvΔt C. eq \f(IΔt,e) D. eq \f(IΔt,Se) 7.来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶间的加速度是均匀的，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为(　　) A. eq \f(Id,ev)　　　　　B. 2eq \f(Id,ev) C. eq \f(Id,v)　 D. 2eq \f(Id,v) 8.半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是(　　) A. 若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 B. 若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 C. 若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大 D. 若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小 9.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，则其等效电流为多大？ 参考答案 1.