电源和电流

2．1 电源和电流

学习目标

1．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平均速率的关系。

学习重、难点

重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

学法指导

自主、合作、探究

学习过程

用案人自我创新

【自主学习】：

1．电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。

2．导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。

3．由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4．把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5．电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。

6．电流的分析与计算

(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)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，此时 中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

7．电流的微观表达式 的应用

在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q／t计算电流时应引起注意.

【例题与习题】

例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）

A、有瞬时电流形成，方向由A到B

B、A、B两端的电势不相等

C、导体棒内的电场强度不等于零

D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动

例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？
例3如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8?的横截面AB，那么

⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；

⑵电解槽中的电流方向如何？

⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？

⑷电解槽中的电流为多大？

练习：

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，则下列说法中正确的有 ( )

A．自由电子定向移动的速率为V0

B．自由电子定向移动的速率为V=I/nes

C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c

D．自由电子定向移动的速率为V=I/ne

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1.形成持续电流的条件是( )

A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压

C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷

2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是 （ ）

A.导线中的电场强度处处为零 B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行

C.导线内各点的电势相等 D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低

3.以下说法正确的是（ ）

A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的

B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

4.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

5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有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u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）

A．nuSt B．nut C. It/q D. It/Sq

7.下列叙述正确的是( )

A.导体中电荷运动就形成电流 B.电流是矢量

C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零

D.只有自由电子的定向移动才能形成电流

8. 示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )

A.4.8×10-6A B.3×10-13A C.9.6×10-6A D.无法确定

9.我国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，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107 m/s，则环中的电流是：（ ）

A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA

10.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（ ）

A.导线中有恒定的电流

B.导线中有短时间的电流

C.通过导线的电荷量为q

D．通过导线的电荷量为2q

11. 如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为 　 ，通过该横截面积的电流为 ．
12．.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?


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