内容正文:
预习10 电源和电流
基础知识
一、电源
1.定义:能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置。
2.作用:移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差,保持电路中有持续电流。
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:当电路达到稳定时,导线中的电场是由电源、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分布都不随时间变化,其基本性质与静电场相同。
2.恒定电流
(1)定义:大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流,电流的强弱程度用电流这个物理量表示。
(2)公式:I=,其中:I表示电流,q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量。
(3)单位:安培,简称安,符号是A;常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)。
1 A=103 mA;1 A=106 μA。
例题分析
例1.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度为I=
C.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流强度为I=
例2.某次闪电击中了一棵大树,某瞬间在树周围地面的电势分布情况如下方的俯视图.A、B两车按图中方式停放在树下,若车的橡胶轮胎始终对地绝缘.则下列相关说法正确的是( )
A.由右图可知,本次闪电地面电流的方向是大树流向小车
B.由右图可知,本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C.B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高
D.B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大
例3.如图所示,两片状电极通过滑动变阻器与电源连接,电极间连接一由某种金属材料制成的圆台工件,工件过A、B两点的圆形纵截面半径分别为rA和rB,P为滑动变阻器的滑片。已知电源的电动势及内阻均不变,不计温度对该金属材料电阻率的影响。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.滑片P向下滑动时,单位时间内通过截面A的自由电荷个数减少
B.滑片P向下滑动时,单位时间内通过截面B的自由电荷个数不变
C.滑片P保持不动时,A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比
D.滑片P保持不动时,A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比
基础小练
一、单选题
1.每分钟有个自由电子通过导线的横截面,导线的横截面积为,电子电荷量为,则该导线中的电流大小是( )
A. B. C. D.
2.在国际单位制中,被选定作为电学物理量基本单位的是( )
A.A B.C C.T D.W
3.下列关于电流的说法中,正确的是( )
A.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在
B.导体中没有电流时,导体内的电荷是静止的
C.导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的
D.电流可能是由正电荷的定向移动形成,也可能是由负电荷的定向移动形成
4.以下说法正确的是( )
A.只适用于点电荷产生的电场
B.适用于任何电场
C.由可以计算I的大小,但是I与q、t无关
D.由可知C与Q成正比,与U成反比
5.某电解池,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A
6.芜湖市拟于今年在部分公共场所试点配置50台自动体外除颤仪(AED),探索建立市区主要公共场所AED配置工作机制。除颤仪是通过电容器放电时的脉冲电流作用于心脏,实施电击治疗,使患者心脏恢复正常跳动的仪器。某除颤仪的电容器电容为10μF,充电后电容器电压为5kV,如果电容器在5.0ms时间内通过人体放电至两极板间电压为0,下列说法正确的是( )
A.这次放电有0.05C的电荷通过人体
B.这次放电有0.1C的电荷通过人体
C.放电过程通过人体的平均电流大小为0.5A
D.放电过程通过人体的平均电流大小为1A
二、多选题
7.下列对公式的理解正确的是( )
A.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位
B.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多
C.导体的通电时间越短,则形成的电流越大
D.在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大
8.关于电流,下列说法正确的是( )
A.导体中有电荷运动就会形成电流
B.电流方向就是正电荷定向移动的方向
C.在国际单位制中,电流是七个基本物理量之一
D.对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零
9.如图所示的电路中,M、N为小灯泡灯座的两接线柱,闭合开关后,小灯泡正常发光,若2.0s内通过小灯泡的电荷量为0.4C,则( )