第十一章 1 电源和电流-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教必修第三册 新课标辅导

1　电源和电流 　　　[学业要求与核心素养] 1．了解电源的概念，知道电源的作用。 2．了解电流的形成，知道导体中的恒定电场，知道电流的定义、单位及方向的规定，理解恒定电流。 3．理解电流形成的微观实质。 一、电源 1．定义 电源是能不断把__电子__从正极搬运到负极的装置。 2．作用 (1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的__电势差__。 (2)保持电路中有__持续__的电流。 二、恒定电场 1．定义 由电路中__稳定__分布的电荷所产生的稳定的电场。 2．特点 任何位置的__电荷__分布和电场强度都不随时间变化。 三、恒定电流 1．电流 (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。 2．恒定电流 (1)定义：大小、__方向__都不随时间变化的电流。 (2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的__不断碰撞__使自由电荷速率减小，最终表现为__平均速率__不变。 1．下列说法正确的是(　　) A．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动 B．电流既有大小，又有方向，是矢量 C．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 D．导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的 答案　C 2．某电解池中，若在 2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是________A。 解析　电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和。故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在 2 s内通过截面的总电荷量应为q＝1.6×10­19×2×1.0×1019 C＋1.6×10­19×1×2.0×1019 C＝6.4 C，根据电流的定义式得I＝＝ A＝3.2 A。 答案　3.2 知识点一　对电源的理解 [问题探究] 如图所示，有A、B两个导体，分别带正、负电荷。如果在它们之间连接一条导线R，回答下列问题。 (1)用导线连接后，电荷怎样移动？ (2)用导线连接后会有电流，为什么电流只是瞬时的？ (3)如何才能使导线H中存在持续的电流？ 提示：(1)B中的自由电子在静电力作用下沿导线定向移动到A。 (2)由于A、B中的电荷定向移动会形成电流，但也使A、B中的电荷发生中和，A、B之间的电势差很快消失、成为一个等势体，因此导线中的电流只是瞬时的。 (3)可以在 A、B之间连接一个装置P (如原题图)，它能在B失去电子的过程中，不断地从A取走电子，补充给B ，使A、B始终带一定数量的正、负电荷。这样，A、B之间始终存在电势差，R内就会存在持续的电流。 [归纳升华] 1．电源的作用 (1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。 (2)从能量转化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能。 2．形成电流的三种电荷 形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。 [例1]　下列关于电源的说法中正确的是(　　) A．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压 B．电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程 C．电荷的移动形成电流 D．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流 [解析]　在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要克服静电力做功，把其他形式的能转化为电势能，故选项A错误，选项B正确；电荷的定向移动才形成电流，选项C错误；电路中要形成持续的电流，既要有电源，电路又要闭合，两者缺一不可，故选项D错误。 [答案]　B 1．(多选)将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是(　　) A．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 B．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 C．导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 D．导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的 解析　电源将负电荷从负极搬到正极，维持正、负极间有一定的电势差，A正确，B错误；导体中的电场是电源电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而成的，C错误，D正确。 答案　AD 知识点二　电流的理解和计算 [问题探究] 如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种