内容正文:
知能素养提升
电路及其应用
第十一章
知能提升
《全效作业本》 物理 必修 第三册 [RJ]
归类探究
归类探究
知能提升
【例1】
【变式1】
【例2】
【变式2】
【变式3】
【变式4】
【例3】
【变式5】
【变式6】
【变式7】
【例4】
【变式8】
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《全效作业本》 物理 必修 第三册 [RJ]
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类型一 三种不同速率的比较
自由电荷定向移动速率 自由电荷定向移动形成电流,其中电荷定向移动的平均速率一般为10-4 m/s的数量级
无规则热运动速率 导体中的自由电子在不停地做无规则运动,由于沿各个方向无规则运动的机会相等,故不能形成电流。常温下自由电子无规则热运动的速率的数量级为105 m/s
电场传播速率(或电流传导速率) 等于光速,闭合开关的瞬间,电路中各处以真空中的光速形成恒定电场,在恒定电场的作用下,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
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【例1】 一根导线,分别通以不同电流,并保持温度不变,当电流较大
时,下列说法正确的是( )
A.单位体积内自由电子数较多
B.自由电子定向移动的速率较大
C.自由电子的热运动速率较大
D.电流的传导速度较大
B
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【解析】 对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的,A错误;电流和自由电子的定向移动的速率有关,与自由电子的热运动速率无关,B正确,C错误;电流的传导速度是电场的形成速度等于光速c,和电流的大小无关,D错误。
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【变式1】 (多选)一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I,下列说法正确的是
( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
CD
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类型二 有关电流的微观解释
【例2】 如图所示,一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积内自由电子数为n,电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均
速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
C
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【变式2】 因为射线照射,使计数器内部气体电离,在时间t内有n个2价
正离子到达阴极,有2n个电子到达阳极,则计数器中的电流I为( )
D
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【变式3】 (多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为
( )
A.nvSΔt B.nvΔt
AC
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【变式4】 一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米橡胶棒电荷量为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
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类型三 伏安特性曲线的理解
【例3】 如图所示,I-U图像中1表示的导体电阻为R1,2表示的导体电
阻为R2,下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3
B.R1∶R2=3∶1
C.将R1与R2串联后接在恒定电源上,则流过两电阻的电流之比为1∶3
D.将R1与R2并联后接在恒定电源上,则流过两电阻的电流之比为1∶3
A
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【变