内容正文:
第十一章 电路及其应用
课时11.1 电源和电流
1. 让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立。
2. 知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量——电流。
3. 从微观意义上看电流的强弱与自由电子定向移动平均速率的关系。
一、电源
1.定义:能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2.作用:(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流
1.恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2.自由电荷定向移动的平均速率:在恒定电场的作用下,自由电荷定向加速运动,但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞,碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平均速率不随时间变化。
3.恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
4.电流
(1)物理意义:表示电流强弱程度的物理量。
(2)公式:I=。
(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA=10-3 A,1 μA=10-6 A。
(4)方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
基础过关练
题组一 对电源和电流的理解
1.(2022江苏连云港海头中学月考)下列说法正确的是 ( )
A.电源的作用是使电路中产生电荷
B.电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动
C.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流
D.导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的
2.(2022北京通州区期中)关于电流,下列说法正确的是 ( )
A.电流有方向,所以是矢量
B.自由电荷的定向移动形成电流
C.只有正电荷的移动,才能形成电流
D.导体中没有电流时,说明导体内部没有电荷移动
题组二 电流的计算
3.(2022江苏常州月考)在示波管中,电子枪2 s 内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为 ( )
A.4.8×10-6 A B.3×10-13 A
C.9.6×10-6 A D.3×10-6 A
4.(2021山东学情高二上联考)某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个一价正离子和2.0×1019个二价负离子沿相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流是 ( )
A.0.8 A B.3.2 A
C.2.4 A D.4.0 A
5.(2022山东师范大学附中月考)北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的流动而形成10 mA的电流时,环中运行的电子数目的数量级为(已知光速c=3×108 m/s,电子电荷量e=1.6×10-19 C) ( )
A.102 B.104 C.1010 D.1011
6.(2020辽宁协作校联考)闪电是云与云之间、云与大地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。若某次闪电是在云与大地之间发生的,在放电时间t内有n个电子从地面向云层移动,电子的电荷量为e,则下列说法正确的是 ( )
A.放电电流为,方向由地面指向云层
B.放电电流为,方向由云层指向地面
C.放电电流为,方向由地面指向云层
D.放电电流为,方向由云层指向地面
题组三 电池容量的理解与应用
7.(2022北京四十三中期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为15 μF,充电后电容器的电压为4.0 kV,如果电容器在2.0 ms内完成放电,这次放电通过人体组织的平均电流大小为 ( )
A.3 A B.30 A
C.0.3 A D.6 A
能力提升练
题组一 等效电流的计算
1.(2022河北石家庄二中月考)如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷,单位长度内电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为 ( )
A.vq B. C.vqS D.
2.(2022福建莆田第二十四中学期中)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,关于由环产生的等效电流,下列判断正确的是 ( )
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4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4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
3.(2022湖南益阳箴言中学月考)电子绕核运动可等效为一