1. 电源和电流（举一反三讲义）物理人教版2019必修第三册

1. 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：电源 2 知识点2：恒定电流 5 知识点3：电流的微观表达式 8 【方法技巧】 12 方法技巧1 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 12 方法技巧2 电流大小的计算 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中恒定电场的建立。 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度物理量——电流。 3．理解电流的定义式并能运用定义式求各种情况下的电流强度。 4．理解电流的微出表达式的物理意义。 重点： 1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。 2．知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。 难点： 理解电流形成的微观解释以及电流的微观表达式。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：电源 1．定义 不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 2．原理 在 A、B 之间连接一个装置 P，如下图所示它能在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，H内就会存在持续的电流。能把电子从A搬运到B的装置P就是电源（power source），A和B是电源的两个电极。 电源内部：非静电力做功，把其它形式的能转化为电能。 电源外部：电场力做功，电能转化为其它形式的能。 3．作用 【典例1】关于电源的下列说法中正确的是（　　） A．电源就是产生电荷的装置 B．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 C．在电源内部只有其他形式的能量转化为电能 D．电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功 【答案】D 【详解】A．电源就是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正、负极之间存在一定电势差的装置，即把其他形式的能转化为电能的装置，A错误； B．在电源内部，电源依靠非库仑力搬移电荷，B错误； C．在电源内部，其他形式的能量转化为电能，同时还有电能转化为内能，C错误 D．由电动势的定义式可知，电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功，D正确。 故选D。 【变式1】（多选）下列关于电源和电动势的说法中正确的是（　　） A．电动势就是电势差，也叫电压 B．电动势大的电源，其内部非静电力做功不一定多 C．在外电路中和电源内部，因为正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流 D．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功 【答案】BD 【详解】A．电动势是反应电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，和电势差的定义不相同，故A错误； B．电动势大的电源，其内部非静电力移动相同电量时做的功多，但并不是电动势大，电源内部非静电力做的功就多，故B正确； C．在电源内部正电荷受到静电力和非静电力作用，正电荷能从负极到正极是因为非静电力大于静电力，故C错误； D．根据电动势的定义，可知电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，故D正确。 故选BD。 【变式2】关于电源的下列说法中正确的是（　　） A．电源就是产生电荷的装置 B．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 C．在电源内部只有其他形式的能量转化为电能 D．电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功 【答案】D 【详解】A．电源就是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正、负极之间存在一定电势差的装置，即把其他形式的能转化为电能的装置，A错误； B．在电源内部，电源依靠非库仑力搬移电荷，B错误； C．在电源内部，其他形式的能量转化为电能，同时还有电能转化为内能，C错误 D．由电动势的定义式可知，电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功，D正确。 故选D。 【变式3】铅蓄电池的电动势为2V，电池正常工作时，在电池内部（　　） A．非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2J B．非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功 C．非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2eV D．非静电力将自由电子从电源负极移动到正极，每移动一个电子，非静电力做功 【答案】C 【详解】铅蓄电池的电动势为2V，根据公式 可得非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子所需要做的功 故选C。 知识点2：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． 2.电流的定义式：I＝，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量． 3.在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A. 4.电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反． 5.对电流的理解 (1) 电流虽然有方向，但它是标量，其计算遵循代数运算法则． (2) 在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极． (3) I＝是电流的定义式，或者说是求解电流的一种方法，电流I与q、t无正反比关系． (4) q＝It是电荷量的计算式． 6.电路中的恒定电场 在电源正、负极之间连一根导线，导线内的自由电子受力如图所示，电子受静电力向导线两侧堆积，在导线表面堆积的电荷产生的电场E′和E0的矢量和E与导线平行。 （1）恒定电场的形成：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内很快形成沿导线方向的恒定电场，并且形成过程是在接通电源后的极短时间内(接近光速)完成的。 尽管这些电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成了动态平衡，所以电荷的分布是稳定的，由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。 （2）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。 （3）恒定电场与静电场的比较 电场类型 静电场 恒定电场 定义 静止的电荷产生的电场。 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 共同点 它们都是物质的一种客观存在形式，都储存着电能；对处于其中的电荷都有力的作用；移动电荷是两种电场的电场力一般都要做功。 不同点 导体中要建立恒定电场就必须将导体与电源相连接，形成一个闭合回路，静电场只要有电荷就会存在；静电平衡状态下的导体内部场强为零，此时导体处于静态平衡状态，恒定电场条件下导体内部可以带电，导体内部场强也可以不为零，此时导体处于动态平衡状态；静电场的电场线一般不是电荷运动的轨迹线，而恒定电场的电场线是电荷运动的轨迹线。 ★、特别提醒 （1）电荷定向运动才形成电流，并不是电荷运动就可形成电流，其实导体内自由电荷是处于不停的热运动之中的，但并不形成电流。 （2）电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。 【典例2】关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流不变 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 【答案】D 【详解】A．电流由定义，电荷量多但时间未知，无法确定电流大小，A错误； B．是电流的定义式，不是决定式，不能说电流大小与成正比或与成反比（如和同时增大时，可能不变），故B错误； C．单位时间内电荷量越多，电流应越大，而非“不变”，故C错误； D．金属导体中自由电子在电场力作用下定向移动形成持续电流，故D正确。故选D 【变式1】关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．由I＝neSv可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大 C．电荷定向移动的方向就是电流的方向 D．I＝适用于任何电荷的定向移动形成的电流 【答案】D 【详解】A．电流有大小和方向，但方向是指沿正电荷的定向移动方向，不同于矢量的方向，故电流是标量，故A错误。 B．由I＝neSv可知，电流的大小由导体的材料（决定ne）、导体的横截面积（S）和电荷定向移动的速率（v）共同决定，故B错误； C．物理学中把正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向规定为电流的方向，故C错误； D．电流的定义式I＝采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性，是普遍适用的，适用于任何电荷的定向移动形成的电流，故D正确；故选D。 【变式2】如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（　　） A．溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消，即电流为0 B．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 C．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 【答案】B 【详解】电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，则正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流，方向也是从A到B，不会相互抵消；则 故BD错误；溶液内电流方向从A到B，时间内通过溶液截面的电荷量为 根据电流的定义式有故选B。 【变式3】.(2025山东济宁一中月考)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运动而形成1 mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108 m/s，电子电荷量为e=1.6×10-19 C) (　　) A.5×1010个 B.5×1011个 C.1×102个 D.1×103个 【答案】A 【详解】电子在储存环内运动一周所需要的时间T== s=8×10-6 s；在圆形轨道上任取一横截面，则在T时间内通过该横截面的电荷量q=IT=1×10-3×8×10-6 C=8×10-9 C，则环中运行的电子数为n==5×1010个，故选A。 知识点3：电流的微观表达式 1.电流的微观表达式的推导 （1）建立模型 如右图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q。 （2）理论推导 AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS ； 总电荷量Q＝Nq＝nlSq ； 所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间t＝ ； 根据公式q＝It可得：导体AD中的电流：I＝＝＝nqSv . （3）结论 由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关。 电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器。 （4）电流表达式的对比 表达式 I＝ I＝nqSv 性质 定义式 微观式 适用范围 一切电路 物理量的含义 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 n为导体单位体积内自由电荷数；q为每个自由电荷电荷量；S为导体横截面积；v为电荷定向移动速率 含义 I与q、t无关，I与q/t值相等 微观量n、q、S、v决定I的大小 3.三种不同速率的比较 （1）三种速率 a.电场的传导速率等于光速。 b.电子定向移动速率，其大小与电流有关。 c.电子热运动速率，其大小与温度有关。 （2）三种速率对比 三种速率 比较内容 电子定向移动的速率 电子热运动的速率 电场传导的速率 物理意义 电流由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率 导体内部电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流 等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流 大小 10－5 m/s 105 m/s 3×108 m/s （1）准确理解公式中各物理量的意义，式中的v是指自由电荷定向移动的速率，不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。 （2）I=neSv是由I＝导出的，若n的含义不同，表达式的形式也会不同。 【典例3】一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】时间通过导线的电量为 导线中的电流为 故选C。 【变式1】某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。来自质子源的质子经加速后，形成细柱形的质子流。已知经过加速后的质子运动的速率为v，细柱形的质子流横截面积为S，质子流内单位长度的质子数为n，质子电荷量为e，那么这束质子流的等效电流 I 大小为（　　） A．neSv B．nev C．neS D．eSv 【答案】B 【详解】设经过时间，由电流的定义式可得，等效电流为 故选B。 【变式2】（多选）有一横截面积为S的铜导线，设单位体积内该铜导线中有n个自由电子，每个电子的电荷量为e，已知在Δt时间内，有N个自由电子通过该导线的横截面，则下列说法正确的是（　　） A．该导线中的电流 B．该导线中的电流 C．该导线中自由电子定向移动速率 D．该导线中自由电子定向移动速率 【答案】AC 【详解】AB．根据电流的定义式可知该导线中的电流为 故A正确，B错误； CD．根据电流的微观表达式可知该导线中自由电子定向移动速率为 故C正确，D错误。 故选AC。 【变式3】（多选）一段材料、截面均匀的导线中，通过的电流为I，导线的横截面积为S，单位长度导线内的电子数量为n，电子的电荷量为e，单位时间内通过导线中某横截面的电子数为N。则导线中电子运动的速率v为（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AB．取一段长为L的导线，其中的电子刚好全部通过这段导线的时间为 由已知条件可得这段导线中的电子数为Ln，电荷量为Lne，这些电荷量在t时间内通过，则根据电流的定义可得 由此解得电子速度为 故A正确，B错误； CD．单位时间内通过这段导线的电荷量也可以写作Ne，根据电流定义有 即 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 【方法技巧】 方法技巧1 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 设柱体微元的长度为 ，横截面积为 ，单位体积内的自由电荷数为 ，每个自由电荷的电荷量为 ，电荷定向移动的速率为 ，则： （1）柱体微元中的总电荷量为 . （2）电荷通过柱体微元两端横截面的时间 . （3）电流的微观表达式 . 方法技巧2 电流大小的计算 金属导体 中的电流 金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用 计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量 电解液中 的电流 电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 计算时，q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和 环形电流 环形电流的计算采用等效的观点。所谓等效电流，就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期，利 求等效电流 【巩固训练】 1．关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流不变 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 【答案】D 【详解】A．电流由定义，电荷量多但时间未知，无法确定电流大小，A错误； B．是电流的定义式，不是决定式，不能说电流大小与成正比或与成反比（如和同时增大时，可能不变），故B错误； C．单位时间内电荷量越多，电流应越大，而非“不变”，故C错误； D．金属导体中自由电子在电场力作用下定向移动形成持续电流，故D正确。故选D。 2．关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．由I＝neSv可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大 C．电荷定向移动的方向就是电流的方向 D．I＝适用于任何电荷的定向移动形成的电流 【答案】D 【详解】A．电流有大小和方向，但方向是指沿正电荷的定向移动方向，不同于矢量的方向，故电流是标量，故A错误。 B．由I＝neSv可知，电流的大小由导体的材料（决定ne）、导体的横截面积（S）和电荷定向移动的速率（v）共同决定，故B错误； C．物理学中把正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向规定为电流的方向，故C错误； D．电流的定义式I＝采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性，是普遍适用的，适用于任何电荷的定向移动形成的电流，故D正确；故选D。 3．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（　　） A．溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消，即电流为0 B．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 C．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 【答案】B 【详解】电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，则正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流，方向也是从A到B，不会相互抵消；则 故BD错误；溶液内电流方向从A到B，时间内通过溶液截面的电荷量为 根据电流的定义式有故选B。 4．某手机的说明书标明该手机电池容量为，待机时间为25天；若此手机连续播放视频只能工作20h。则通过计算可知该手机（　　） A．待机电流为250mA B．待机电流为240mA C．播放视频的电流是待机电流的30倍 D．播放视频的电流是待机电流的1.5倍 【答案】C 【详解】AB．待机电流为故AB错误 CD．播放视频的电流则故C正确，D错误。故选C。 5．以下说法正确的是（　　） A．单位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 B．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率 C．电子的数量越多，电流越大 D．电子运动速率越大，电流越大 【答案】A 【详解】A．由电流定义式可知单位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，A正确； B．电流微观表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子定向运动的速率，B错误； C．由电流微观表达式I＝nqvS可知，单位体积内的自由电子数越多，电流不一定越大，还与导体的横截面积、电子定向移动的速率有关，故电子的数量越多，电流不一定越大，C错误； D．由电流微观表达式I＝nqvS可知，电流强度不仅仅与电子运动的速率有关，还与导体的横截面积、单位体积内自由电子的数目有关，故电子运动速率越大，电流不一定越大，D错误。故选A。 6．铜的导电性能优于其他常见导体材料（如铁和铝），因此在电流传输过程中能量损失较小，适合用于家庭电路中。如图，在水平放置的铜导体中，4s内有10C的负电荷水平向右通过铜导体某一横截面。关于该段铜导体内电流的大小和方向，下列说法正确的是（　　） A．2.5A，水平向右 B．2.5A，水平向左 C．0.4A，水平向右 D．0.4A，水平向左 【答案】B 【详解】电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，故电流的方向水平向左，大小为 故选B。 7．一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】时间通过导线的电量为导线中的电流为 故选C。 8．一横截面积为的铜导线，流过电流为，设单位体积的导线中有个自由电子，电子的电量为，此时电子的定向移动速度为，则在时间内，通过电线的横截面积的自由电子数为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为，由于铜导线的横截面积为S，则在时间内，电子经过的导线体积为又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为由于流经导线的电流为I，则在时间内，流经导线的电荷量为而电子的电荷量为q，则时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为故选A。 9．一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上电荷量为Q的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为（　　） A．Q B． C． D． 【答案】C 【详解】负电荷运动的周期则电流故选C。 10．将质子加速到一定的速度可以杀死某些肿瘤癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知质子流等效电流为，质子的质量为，电荷量为，则质子流单位长度内的质子数是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】质子在加速电场中加速过程中，根据动能定理得质子流等效电流为I，质子的质量为m，电荷量为e，N为单位体积内的质子数，根据电流微观表达式得I=NevS联立解得质子流单位长度内的质子数是 故选B。 11．（多选）图甲为某品牌扫地机器人，它使用的是微型刀片电池（如图乙），具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后，充电时间约60分钟，充电完成时电池容量为2000mAh。下列说法正确的是（　　） A．电池容量是指电池储存电荷量的多少 B．电池容量是指电池储存电能的多少 C．刀片电池在正常工作时，电源外部电流由负极流向正极 D．该刀片电池的平均充电电流约为2A 【答案】AD 【详解】AB．电池容量是指电池的存储电量（电流与时间的乘积）多少，不是储存电能的多少，故A正确，B错误； C．刀片电池在正常工作时，电源外部电流由正极流向负极，故C错误； D．该刀片电池的平均充电电流为故D正确。故选AD。 12．（多选）自动体外除颤器（简称AED）治疗时，把两电极板放于心颤患者心脏附近的皮肤上，按下放电按钮，让一部分电荷通过心脏，使之恢复正常跳动。一般体外除颤能量（电容器储存的电能）在200～300 J之间。若除颤器的电容器电容为16 μF，在某次治疗时设定除颤能量为200 J，在2 ms时间内放电至两极板间电压为零。已知充电后电容器储存的电能表达式为E＝CU2，其中C表示电容器的电容，U表示电容器极板间的电压。下列说法正确的是（    ） A．充电完成后，两极板之间的电压为5×103 V B．放电完成后电容器的电容变为零 C．该次治疗过程通过人体组织的电荷量为0.08 C D．该次治疗过程平均放电电流为40 A 【答案】ACD 【详解】A．由公式代入数据解得故A正确； B．电容器的电容与所带电量无关，由其本身决定，故B错误； C．由公式得该次治疗过程通过人体组织的电荷量为故C正确； D．由电流的定义有故D正确。故选ACD。 13．（多选）如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是（　　） 整车型号 CH830BEV 最大设计总质量 1800kg 动力电池容量 A．该电池的容量为60A·h B．该电池以6A的电流放电，可以工作5h C．该电池以6A的电流放电，可以工作10h D．该电池充完电可贮存的电荷量为60C 【答案】AC 【详解】由表格数据可知，该电池的容量为；电池以6A的电流放电，可以工作的时间为该电池充完电可贮存的电荷量为故选AC。 14．（多选）如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是（　　）    A．该电池的容量为500 mA·h B．该电池以5 mA电流工作可用500 h C．该电池在工作时的电流为500 mA D．若电池以10 mA的电流工作，可用50 h 【答案】AD 【详解】A.由手机电池的标签可知，该电池的总电量为500 mA·h，故A正确； B.该电池以5 mA电流工作可用故B错误； C.由于不知道电池的工作时间，所以无法计算放电电流，故C错误； D.若电池以10 mA的电流工作，可用故D正确。故选AD。 15．（多选）图为一半径为R的绝缘盘，在盘的外缘均匀地分布着总电荷量为Q的正电荷。现使绝缘盘以角速度ω顺时针（从上向下看）匀速转动，绝缘盘中产生的电流大小为I。下列说法正确的是（　　） A．绝缘盘中的电流方向从上向下看为顺时针 B．如果仅使绝缘盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍 C．如果仅使角速度ω加倍，则I不变 D．如果仅使绝缘盘的半径加倍，则I加倍 【答案】AB 【详解】A．圆盘的外缘均匀地分布正电荷，从上向下看，圆盘顺时针匀速转动，正电荷顺时针匀速转动，正电荷的定向移动方向是电流方向，因此绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针，故A正确； B．截取圆盘的外缘任一截面，则在圆盘运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即如果仅使绝缘圆盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍，故B正确； C．由上可知电流为如果仅使角速度ω加倍，则I加倍，故C错误； D．由上可知电流为电流与绝缘盘的半径R无关，如果仅使绝缘圆盘的半径加倍，则I不变，故D错误。故选AB。 16．如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为252C B．该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA C．mA⋅h与J均属于能量的单位 D．mA和h都是国际单位制中的基本单位 【答案】B 【详解】A．该电池的容量为，故A错误； B．该电池待机时的平均工作电流为，故B正确； C．mA⋅h为电荷量的单位，J为能量的单位，故C错误； D．mA和h都不是国际单位制中的基本单位，故D错误。 故选B。 17．闪电的可见部分之前有一个不可见阶段，在该阶段，由于雷雨云和地面间强大的电场，云底首先出现大气被强烈电离形成的一段暗淡的气柱，这种气柱逐级从云底向下延伸到地面，称梯级先导。梯级先导长约50m、直径约6m、电流约100A，可视为电子柱，它以平均约的速度一级一级地伸向地面，一旦接近地面，柱内的电子迅速地倾泄到地面，在倾泄期间，运动电子与柱内空气的碰撞导致明亮的闪光。一般情况下雷雨云距离地面1000m左右。用高速摄像机研究发现梯级先导电流主要集中在直径为几厘米的核心通道内流动。已知若电荷均匀分布在一条长直线上，与长直线距离为r处的电场强度大小的表达式为（λ为单位长度上的电荷量，，）。不考虑电荷运动引起的其他效应，下列估算正确的是（　　） A．梯级先导到达地面的时间约为 B．电子柱内的平均电子数密度约为个 C．核心通道每米长度上的电荷量约为 D．电子柱边缘处的电场强度大小约为 【答案】D 【详解】A．梯级先导到达地面的时间约为 故A错误； B．取时间 通过某横截面积的电荷量为 解得 故B错误； C．取时间通过某横截面积的电荷量为 解得 D．根据 解得 故D正确。 故选D。 18．（多选）某次闪电前云地之间的电势差约为，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（　　） A．闪电电流的平均值约为 B．闪电电流的平均值约为 C．闪电前云地间的电场强度约为 D．闪电前云地间的电场强度约为 【答案】AC 【详解】AB．闪电电流的平均值 故A正确，B错误； CD．电场强度大小 故C正确，D错误。 故选AC。 【链接高考】 1．（2025·重庆·一模）纯电动汽车逐渐进入大众生活，其电能由锂离子电池提供。电池容量常以“A·h”为单位，“A·h”指的是（　　） A．电量 B．能量 C．电流 D．功率 【答案】A 【详解】由易知，“A·h”是电量的单位； 故选A。 2．（2024·浙江·高考真题）下列物理量中，属于矢量的是（　　） A．位移 B．时间 C．电流 D．热量 【答案】A 【详解】A．位移既有大小又有方向，且运算法则为平行四边形法则，是矢量，故A正确； BD．时间和热量均只有大小没有方向，是标量，故BD错误； C．电流运算法则是算术法则，是标量，故C错误。 故选A。 3．（2025·新疆乌鲁木齐·一模）我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过该导体的电流为I时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（    ） A．v B．2v C．4v D．8v 【答案】B 【详解】由电流的微观表达式可知，电流与同一段粗细均匀的导体，电流I与自由电荷定向移动的平均速率为v成正比。 故当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。 故选B。 4．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）物理学中有很多物理量，这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是（　　） A．长度、质量、时间都是基本量，因此都属于基本单位 B．电容的单位也可以表示为 C．库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作 D．已知球状液滴小振动频率，式中为液滴密度，为液滴半径，则比例系数的单位为 【答案】A 【详解】A．长度、质量、时间都是基本量，基本量的单位都属于基本单位，因此都属于基本单位，而国际单位制的基本单位是m，kg，s，故A正确； B．根据，， 电容的单位也可以表示为，故B错误； C．根据库仑定律，库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作，故C错误； D．比例系数，的单位为，而，故D错误。 故选 A。 5．（2025·北京东城·一模）闪电是由云层中所积累的电荷放电引起的，通常是云层底部带正电荷，云层下方的地面会感应出负电荷，当云层底部与地面间的电场强度增大到时击穿空气，发生短时放电现象，形成闪电。某圆盘形云朵底部与地面的距离，该云朵与地面间的电场强度恰好达到时发生闪电，放电电流随时间变化的简化函数图像如图所示。假设该次放电将云朵所带电荷全部放掉，云朵和地面构成的电容器可视为理想的平行板电容器。下列说法不正确的是（　　） A．这次放电释放的总电荷量 B．这次放电过程中的平均电流 C．该等效电容器的电容值 D．放电前该电容器存储的电能 【答案】D 【详解】A．根据可知图像与轴围成面积表示电荷量，则这次放电释放的总电荷量 故A正确； B．这次放电过程中的平均电流 故B正确； C．云朵和地面的电势差 该等效电容器的电容值 故C正确； D．放电前该电容器存储的电能 故D错误。 本题选不正确项，故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1. 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：电源 2 知识点2：恒定电流 5 知识点3：电流的微观表达式 8 【方法技巧】 12 方法技巧1 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 12 方法技巧2 电流大小的计算 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中恒定电场的建立。 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度物理量——电流。 3．理解电流的定义式并能运用定义式求各种情况下的电流强度。 4．理解电流的微出表达式的物理意义。 重点： 1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。 2．知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。 难点： 理解电流形成的微观解释以及电流的微观表达式。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：电源 1．定义 不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 2．原理 在 A、B 之间连接一个装置 P，如下图所示它能在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，H内就会存在持续的电流。能把电子从A搬运到B的装置P就是电源（power source），A和B是电源的两个电极。 电源内部：非静电力做功，把其它形式的能转化为电能。 电源外部：电场力做功，电能转化为其它形式的能。 3．作用 【典例1】关于电源的下列说法中正确的是（　　） A．电源就是产生电荷的装置 B．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 C．在电源内部只有其他形式的能量转化为电能 D．电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功 【变式1】（多选）下列关于电源和电动势的说法中正确的是（　　） A．电动势就是电势差，也叫电压 B．电动势大的电源，其内部非静电力做功不一定多 C．在外电路中和电源内部，因为正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流 D．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功 【变式2】关于电源的下列说法中正确的是（　　） A．电源就是产生电荷的装置 B．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 C．在电源内部只有其他形式的能量转化为电能 D．电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功 【变式3】铅蓄电池的电动势为2V，电池正常工作时，在电池内部（　　） A．非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2J B．非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功 C．非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2eV D．非静电力将自由电子从电源负极移动到正极，每移动一个电子，非静电力做功 知识点2：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． 2.电流的定义式：I＝，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量． 3.在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A. 4.电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反． 5.对电流的理解 (1) 电流虽然有方向，但它是标量，其计算遵循代数运算法则． (2) 在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极． (3) I＝是电流的定义式，或者说是求解电流的一种方法，电流I与q、t无正反比关系． (4) q＝It是电荷量的计算式． 6.电路中的恒定电场 在电源正、负极之间连一根导线，导线内的自由电子受力如图所示，电子受静电力向导线两侧堆积，在导线表面堆积的电荷产生的电场E′和E0的矢量和E与导线平行。 （1）恒定电场的形成：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内很快形成沿导线方向的恒定电场，并且形成过程是在接通电源后的极短时间内(接近光速)完成的。 尽管这些电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成了动态平衡，所以电荷的分布是稳定的，由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。 （2）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。 （3）恒定电场与静电场的比较 电场类型 静电场 恒定电场 定义 静止的电荷产生的电场。 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 共同点 它们都是物质的一种客观存在形式，都储存着电能；对处于其中的电荷都有力的作用；移动电荷是两种电场的电场力一般都要做功。 不同点 导体中要建立恒定电场就必须将导体与电源相连接，形成一个闭合回路，静电场只要有电荷就会存在；静电平衡状态下的导体内部场强为零，此时导体处于静态平衡状态，恒定电场条件下导体内部可以带电，导体内部场强也可以不为零，此时导体处于动态平衡状态；静电场的电场线一般不是电荷运动的轨迹线，而恒定电场的电场线是电荷运动的轨迹线。 ★、特别提醒 （1）电荷定向运动才形成电流，并不是电荷运动就可形成电流，其实导体内自由电荷是处于不停的热运动之中的，但并不形成电流。 （2）电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。 【典例2】关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流不变 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 【变式1】关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．由I＝neSv可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大 C．电荷定向移动的方向就是电流的方向 D．I＝适用于任何电荷的定向移动形成的电流 【变式2】如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（　　） A．溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消，即电流为0 B．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 C．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 【变式3】.(2025山东济宁一中月考)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运动而形成1 mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108 m/s，电子电荷量为e=1.6×10-19 C) (　　) A.5×1010个 B.5×1011个 C.1×102个 D.1×103个 知识点3：电流的微观表达式 1.电流的微观表达式的推导 （1）建立模型 如右图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q。 （2）理论推导 AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS ； 总电荷量Q＝Nq＝nlSq ； 所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间t＝ ； 根据公式q＝It可得：导体AD中的电流：I＝＝＝nqSv . （3）结论 由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关。 电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器。 （4）电流表达式的对比 表达式 I＝ I＝nqSv 性质 定义式 微观式 适用范围 一切电路 物理量的含义 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 n为导体单位体积内自由电荷数；q为每个自由电荷电荷量；S为导体横截面积；v为电荷定向移动速率 含义 I与q、t无关，I与q/t值相等 微观量n、q、S、v决定I的大小 3.三种不同速率的比较 （1）三种速率 a.电场的传导速率等于光速。 b.电子定向移动速率，其大小与电流有关。 c.电子热运动速率，其大小与温度有关。 （2）三种速率对比 三种速率 比较内容 电子定向移动的速率 电子热运动的速率 电场传导的速率 物理意义 电流由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率 导体内部电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流 等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流 大小 10－5 m/s 105 m/s 3×108 m/s （1）准确理解公式中各物理量的意义，式中的v是指自由电荷定向移动的速率，不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。 （2）I=neSv是由I＝导出的，若n的含义不同，表达式的形式也会不同。 【典例3】一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（    ） A． B． C． D． 【变式1】某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。来自质子源的质子经加速后，形成细柱形的质子流。已知经过加速后的质子运动的速率为v，细柱形的质子流横截面积为S，质子流内单位长度的质子数为n，质子电荷量为e，那么这束质子流的等效电流 I 大小为（　　） A．neSv B．nev C．neS D．eSv 【变式2】（多选）有一横截面积为S的铜导线，设单位体积内该铜导线中有n个自由电子，每个电子的电荷量为e，已知在Δt时间内，有N个自由电子通过该导线的横截面，则下列说法正确的是（　　） A．该导线中的电流 B．该导线中的电流 C．该导线中自由电子定向移动速率 D．该导线中自由电子定向移动速率 【变式3】（多选）一段材料、截面均匀的导线中，通过的电流为I，导线的横截面积为S，单位长度导线内的电子数量为n，电子的电荷量为e，单位时间内通过导线中某横截面的电子数为N。则导线中电子运动的速率v为（　　） A． B． C． D． 【方法技巧】 方法技巧1 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 设柱体微元的长度为 ，横截面积为 ，单位体积内的自由电荷数为 ，每个自由电荷的电荷量为 ，电荷定向移动的速率为 ，则： （1）柱体微元中的总电荷量为 . （2）电荷通过柱体微元两端横截面的时间 . （3）电流的微观表达式 . 方法技巧2 电流大小的计算 金属导体 中的电流 金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用 计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量 电解液中 的电流 电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 计算时，q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和 环形电流 环形电流的计算采用等效的观点。所谓等效电流，就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期，利 求等效电流 【巩固训练】 1．关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流不变 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 2．关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．由I＝neSv可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大 C．电荷定向移动的方向就是电流的方向 D．I＝适用于任何电荷的定向移动形成的电流 3．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（　　） A．溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消，即电流为0 B．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 C．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 4．某手机的说明书标明该手机电池容量为，待机时间为25天；若此手机连续播放视频只能工作20h。则通过计算可知该手机（　　） A．待机电流为250mA B．待机电流为240mA C．播放视频的电流是待机电流的30倍 D．播放视频的电流是待机电流的1.5倍 5．以下说法正确的是（　　） A．单位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 B．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率 C．电子的数量越多，电流越大 D．电子运动速率越大，电流越大 6．铜的导电性能优于其他常见导体材料（如铁和铝），因此在电流传输过程中能量损失较小，适合用于家庭电路中。如图，在水平放置的铜导体中，4s内有10C的负电荷水平向右通过铜导体某一横截面。关于该段铜导体内电流的大小和方向，下列说法正确的是（　　） A．2.5A，水平向右 B．2.5A，水平向左 C．0.4A，水平向右 D．0.4A，水平向左 7．一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（    ） A． B． C． D． 8．一横截面积为的铜导线，流过电流为，设单位体积的导线中有个自由电子，电子的电量为，此时电子的定向移动速度为，则在时间内，通过电线的横截面积的自由电子数为（　　） A． B． C． D． 9．一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上电荷量为Q的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为（　　） A．Q B． C． D． 10．将质子加速到一定的速度可以杀死某些肿瘤癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知质子流等效电流为，质子的质量为，电荷量为，则质子流单位长度内的质子数是（　　） A． B． C． D． 11．（多选）图甲为某品牌扫地机器人，它使用的是微型刀片电池（如图乙），具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后，充电时间约60分钟，充电完成时电池容量为2000mAh。下列说法正确的是（　　） A．电池容量是指电池储存电荷量的多少 B．电池容量是指电池储存电能的多少 C．刀片电池在正常工作时，电源外部电流由负极流向正极 D．该刀片电池的平均充电电流约为2A 12．（多选）自动体外除颤器（简称AED）治疗时，把两电极板放于心颤患者心脏附近的皮肤上，按下放电按钮，让一部分电荷通过心脏，使之恢复正常跳动。一般体外除颤能量（电容器储存的电能）在200～300 J之间。若除颤器的电容器电容为16 μF，在某次治疗时设定除颤能量为200 J，在2 ms时间内放电至两极板间电压为零。已知充电后电容器储存的电能表达式为E＝CU2，其中C表示电容器的电容，U表示电容器极板间的电压。下列说法正确的是（    ） A．充电完成后，两极板之间的电压为5×103 V B．放电完成后电容器的电容变为零 C．该次治疗过程通过人体组织的电荷量为0.08 C D．该次治疗过程平均放电电流为40 A 13．（多选）如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是（　　） 整车型号 CH830BEV 最大设计总质量 1800kg 动力电池容量 A．该电池的容量为60A·h B．该电池以6A的电流放电，可以工作5h C．该电池以6A的电流放电，可以工作10h D．该电池充完电可贮存的电荷量为60C 14．（多选）如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是（　　）    A．该电池的容量为500 mA·h B．该电池以5 mA电流工作可用500 h C．该电池在工作时的电流为500 mA D．若电池以10 mA的电流工作，可用50 h 15．（多选）图为一半径为R的绝缘盘，在盘的外缘均匀地分布着总电荷量为Q的正电荷。现使绝缘盘以角速度ω顺时针（从上向下看）匀速转动，绝缘盘中产生的电流大小为I。下列说法正确的是（　　） A．绝缘盘中的电流方向从上向下看为顺时针 B．如果仅使绝缘盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍 C．如果仅使角速度ω加倍，则I不变 D．如果仅使绝缘盘的半径加倍，则I加倍 16．如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为252C B．该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA C．mA⋅h与J均属于能量的单位 D．mA和h都是国际单位制中的基本单位 17．闪电的可见部分之前有一个不可见阶段，在该阶段，由于雷雨云和地面间强大的电场，云底首先出现大气被强烈电离形成的一段暗淡的气柱，这种气柱逐级从云底向下延伸到地面，称梯级先导。梯级先导长约50m、直径约6m、电流约100A，可视为电子柱，它以平均约的速度一级一级地伸向地面，一旦接近地面，柱内的电子迅速地倾泄到地面，在倾泄期间，运动电子与柱内空气的碰撞导致明亮的闪光。一般情况下雷雨云距离地面1000m左右。用高速摄像机研究发现梯级先导电流主要集中在直径为几厘米的核心通道内流动。已知若电荷均匀分布在一条长直线上，与长直线距离为r处的电场强度大小的表达式为（λ为单位长度上的电荷量，，）。不考虑电荷运动引起的其他效应，下列估算正确的是（　　） A．梯级先导到达地面的时间约为 B．电子柱内的平均电子数密度约为个 C．核心通道每米长度上的电荷量约为 D．电子柱边缘处的电场强度大小约为 18．（多选）某次闪电前云地之间的电势差约为，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（　　） A．闪电电流的平均值约为 B．闪电电流的平均值约为 C．闪电前云地间的电场强度约为 D．闪电前云地间的电场强度约为 【链接高考】 1．（2025·重庆·一模）纯电动汽车逐渐进入大众生活，其电能由锂离子电池提供。电池容量常以“A·h”为单位，“A·h”指的是（　　） A．电量 B．能量 C．电流 D．功率 2．（2024·浙江·高考真题）下列物理量中，属于矢量的是（　　） A．位移 B．时间 C．电流 D．热量 3．（2025·新疆乌鲁木齐·一模）我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过该导体的电流为I时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（    ） A．v B．2v C．4v D．8v 4．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）物理学中有很多物理量，这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是（　　） A．长度、质量、时间都是基本量，因此都属于基本单位 B．电容的单位也可以表示为 C．库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作 D．已知球状液滴小振动频率，式中为液滴密度，为液滴半径，则比例系数的单位为 5．（2025·北京东城·一模）闪电是由云层中所积累的电荷放电引起的，通常是云层底部带正电荷，云层下方的地面会感应出负电荷，当云层底部与地面间的电场强度增大到时击穿空气，发生短时放电现象，形成闪电。某圆盘形云朵底部与地面的距离，该云朵与地面间的电场强度恰好达到时发生闪电，放电电流随时间变化的简化函数图像如图所示。假设该次放电将云朵所带电荷全部放掉，云朵和地面构成的电容器可视为理想的平行板电容器。下列说法不正确的是（　　） A．这次放电释放的总电荷量 B．这次放电过程中的平均电流 C．该等效电容器的电容值 D．放电前该电容器存储的电能 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $