专题09 恒定电流-备战2020年高考物理之纠错笔记系列

第一部分 易错点剖析 易错点一、电流的微观理解 （1）电流的微观表达式 取一段通电导体，令导体的横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，自由电荷电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，导体中的电流为I。 t时间内电荷定向移动的长度ΔL=vt， 流过导体横截面的电荷数N=ΔLSn=vtSn， 流过导体横截面的电荷量Q=Nq=vtSnq。 （2）三种速率的理解 电子定向移动速率 金属导体中的店里就是自由电子的定向移动形成的，可以证明电流I=neSv，其中v就是电子定向移动的速率，一般为为10–5 m/s的数量级 电子热运动的速率 构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动中电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为105 m/s 电流传导速率 电流传导速率等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立电场，在电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度I和方向为 A． ，顺时针 B． ，顺时针 C． ，逆时针 D． ，逆时针 【错因分析】不能深刻理解电流微观表达式的含义导致本题错解。 【正确解析】电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为 ，根据电流的定义式得：电流强度为，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故C正确，选项ABD错误。 【正确答案】C 【名师点睛】本题是利用电流强度的定义式求解电流，这是经常用到的思路，要知道电流方向与正电荷定向移动方向相同，而与负电荷定向移动方向相反。 1．一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电荷量为e，此时电子定向移动的速度为v，则以下关系正确的是 A． B． C． D． 2．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是 A．溶液内电流方向从A到B，电流为 B．溶液内电流方向从B到A，电流为[来源:学+科+网Z+X+X+K] C．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消 D．溶液内电流方向从A到B，电流为 易错点二、不知道伏安特性曲线的意义 对于电源或者电阻的伏安特性曲线问题容易出错的地方有以下几个方面： （1）易直接利用直线与横轴的夹角的正切值（即k=tan α）求斜率，从而求出电阻； （2）对于U–I图象是曲线的元件易直接利用该切点切线的斜率求电阻（应该用该点与原点连线的斜率求解）； （3）易弄混坐标，把I–U图象当作U–I图象分析或把U–I图象当作I–U图象分析； （4）不会利用电源和电阻的伏安特性曲线的交点解电源的输出功率。 【2018·吉林省实验中学高二上学期期中考试】某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是 A．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 B．图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值 C．电压为5 V时，导体的电阻是0.2 Ω D．电压为12 V时，导体电阻的电功率为18 W 【错因分析】没有理解透彻伏安特性曲线的深刻含义导致本题错解，如利用I–U上某点切线的斜率的倒数求该状态的电阻值，或者把I–U图象当作U–I图象分析。 【正确解析】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5 V时，由图知电流为I=1.0 A，则导体的电阻R=U/I=5 Ω，故C错误；加12 V电压时，电流为1.5 A，则电功率P=IU=18 W，故D正确。 【正确答案】D 【规律总结】伏安特性曲线问题的处理方法：（1）首先分清是I­U图线还是U­I图线；（2）对线性元件R＝，即非线性元件的电阻不等于U­I图像某点切线的斜率．（3）在分析电路问题时，I­U（或U­I）图像中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图像有机结合。≠；对非线性元件R＝＝ 1．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 A．两电阻的阻值为R1大于R2 B．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压 C．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率大于R2消耗的功率 D．两电阻并联在电路中时，R1消耗的功率大于R2消耗的功率 2．如图所