人教版高中物理必修第三册精品课件 第11章 电路及其应用 1 电源和电流.ppt

某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱状的质子流。已知细柱状的质子流横截面积为S,其等效电流为I;质子的质量为m,电荷量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是多少?提示：根据电流的微观表达式I=neSv,质子加速eU=mv2,联立两式得n=。典例剖析【例3】(多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为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q,此时电子的定向移动速率为v。在时间Δt内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为()答案：AC规律方法利用I=nqSv分析问题应注意点:(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。学以致用3.如图所示,某同学设计了一种利用放射性元素的电池。该电池采用金属空心球壳结构,在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质,放射性物质与球壳之间是真空。球心处的放射性物质向四周均匀发射电子,电子的电荷量为e。已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N,在金属壳外表面有一块较小的圆形面积S,大小为金属壳表面积的,则通过S的电流大小约为()A解析:由题意可知,单位时间内从放射性物质射出的电子数为N,则有在t时间内从放射性物质射出的电荷量为q=Net则t时间内,通过金属壳表面较小的圆形面积S的电荷量是随堂训练1.形成持续电流的条件是()A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷答案：B2.(多选)关于电流的方向,下列说法正确的是()A.电源供电的外部电路中,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C.电子定向移动形成的等效电流方向与电子定向移动方向相同D.电流有方向,但它是标量答案：AD3.(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,下列说法正确的是()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答案：BD解析：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,选项B正确,A错误;导体内有电场,说明导体不是静电平衡状态,选项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,选项D正确。4.铜的原子质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为()答案：D5.某电解池,如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A解析：由题计算出1s内通过截面的正离子与负离子电荷量绝对值之和,根据电流的计算式求解电流。一价离子所带电荷量大小为e=1.6×10-19C。由题知,1s内通过截面正离子的电荷量为q1=2n1e,负离子的电荷量绝对值为q2=n2e,则电流为I=将n1=5.0×1018,n2=1.0×1019,e=1.6×10-19C代入解得,I=3.2A,选项D正确。D6.在氢原子模型中,电子绕核做圆周运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的圆轨道上运动,其质量、电荷量分别用m和e来表示,静电力常量为k,则电子圆周运动的周期及等效电流I等于多少?*不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！1电源和电流课前·基础认知课堂·重难突破随堂训练素养·目标定位素养?目标定位目标素养1.通过设置电流形成的具体情景,了解电流的形成原因,知道电源的作用和导体中的恒定电场,形成正确的物理观念。2.通过电流的形成,理解恒定电流。3.知道电流的定义及单位、方向的规定。4.通过拓展学习,了解电流形成的微观解释。知识概览课前·基础认知一、电源1.概念:能把电子