第一节 电源和电流（练习）（附教材课后题）-2023-2024学年高二物理同步精品课件及习题精练（含教材习题）（人教版2019必修第三册）

第十一章 第一节 电源和电流 考点一：电源和恒定电流 【技巧与方法】 1．电源 (1)电源的作用：维持电路两端始终存在电势差，使电路中存在持续的电流。 (2)电源有正、负两个电极，正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。电源能在负极失去电子的过程中，不断地从正极取走电子，补充给负极。 2．恒定电场 (1)电源、导线等电路元件所积累的电荷在电源两极周围空间形成电场，尽管电路中电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化，因此形成的是恒定电场。 (2)由于在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，所以恒定电场的基本性质与静电场相同。静电场中电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中同样适用。 3．恒定电流的形成 在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化，形成大小、方向都不随时间变化的电流即恒定电流。 【例1】发电厂一“合闸”，千里之外的用户几乎同时就有了电，人们感叹：“电流的速度好大呀”，关于“电流的速度”，理解正确的是（　　） A．电流的速度就是自由电荷在电路中定向移动的速度 B．电流的速度就是电场在电路中传播的速度 C．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 D．在普通电路中，自由电荷定向移动的速度和普通子弹的速度数量级相当 【针对训练1】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．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同 C．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 D．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反 考点二：电流的强弱程度：电流 【技巧与方法】 1．对公式I＝的理解 电流的强弱程度用电流表示，符号是I。单位时间内流过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，且I＝。 (1)公式I＝求出的是电流在时间t内的平均值，对于恒定电流其瞬时值与平均值相等。 (2)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 2．对公式I＝nqSv的理解 (1)I＝nqSv是电流的微观表达式，其中n为导体中单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷的电荷量，v为自由电荷定向移动的平均速率，S为导体的横截面积。 (2)导体中电流的强弱I取决于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、自由电荷定向移动的平均速率v、导体的横截面积S。 (3)利用I＝nqSv分析问题时应注意使各物理量都取国际单位。 【例2】导体中的电流是5mA，那么在3.2s内有 C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于 个电子通过该截面。 【针对训练2】在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图所示。如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流为多大？ 考点达标 一、单选题 1．发电厂一“合闸”，千里之外的用户几乎同时就有了电，人们感叹：“电流的速度好大呀”，关于“电流的速度”，理解正确的是（　　） A．电流的速度就是自由电荷在电路中定向移动的速度 B．电流的速度就是电场在电路中传播的速度 C．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 D．在普通电路中，自由电荷定向移动的速度和普通子弹的速度数量级相当 2．关于电流、电流强度的下列说法中，正确的是（ ） A．电流是电荷运动形成的 B．电荷运动的方向就是电流的方向 C．同一段电路中，相同时间内通过各不同截面处的电量一定相等 D．电流强度有一定的方向，是矢量 3．某电解池中，若在2s内有个5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是（　　） A．0.8mA，水平向左 B．0.08mA，水平向左 C．1.6mA，水平向右 D．0.16mA，水平向右 4．电路中每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为1mm2的导线，那么电路中的电流是（   ） A．0.016mA B．1.6mA C．0.16μA D．1.6μA 5．下列关于电流方向的说法中正确的是(    ) A．电荷的定向移动方向即为电流的方向 B．电流的方向总是从电源的正极流向负极 C．电流既有大小，又有方向，是一个矢量 D．在电源内部，电流从负极流向正极 6．关于电动势，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势与电压的单位相同，所以电动势就是电源两极间的电