电源和电流
电源和电流
恒定电场 由稳定分布的电荷产生 稳定的电场称为恒定电场.
恒定电场 电场强度不变
自由电子在各个位置的定向运动速率也不变 串一个电流表,读数不会变
恒定电流
三、恒定电流 1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 2、电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些 电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理 量。 3、单位：安培（简称安），符号：A
－ － －
+ + + +
+
A
－
+ + + + +
－ － － － － －
B
－
－ － － － －
P
电源的主要作用是维持导体两端的电
压。（能把自由电子从正极搬到负极的装置.）形
成持续电流！电源是提供电压的装置。 把其他形 式的能转换成电能的装置叫做电源。 利用非静电力!
电源 搬运工
Байду номын сангаас
一、电流的形成 2、导体中电流的形成。
n1e 向右 I t
负电荷移动形成的电流：
A
+ －
B
2n2 e 向右 I t
(n1 2n2 )e I t
五、典型例题讨论 2、一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条导线某一横 截面积的电子有多少个？
q It n q 1.6 1 个 1019 个 19
e 1.6 10
A
+ －
(n1 2n2 )e I t
C、当n1>n2时，电流方向由A指向B，电 流：
B
(n1 2n2 )e D、当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流： I t
第1节 电源和电流
第十一章电路及其应用第1节电源和电流[学习目标] 1.了解持续电流形成的原因，知道电源的作用，认识常见的电源。
2.对比静电平衡条件，认识导体中的恒定电场和恒定电流。
3.理解电流的定义，知道电流的单位和方向。
4.理解电流形成的微观实质。
知识点一电源与恒定电流❶电源(1)定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源。
(2)作用：使导体两端始终存在电势差。
❷恒定电场(1)形成：电源正、负极周围空间的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
电荷的分布和电场的分布不随时间变化。
(2)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。
(3)特点：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，所以它的基本性质与静电场相同。
❸恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。
(2)电流：表示电流的强弱程度。
①表达式：I＝q t。
②单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。
常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)。
1 A＝103 mA＝106 μA。
③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【思考】如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流。
(1)盐水中的电流沿什么方向？(2)假设电子的电荷量为e，t时间内有N个Cl－和N个Na＋通过图中虚线面，则电路中的电流为多大？提示(1)电流方向向左(2)I＝2Ne t1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。
当把导体和电源连接后，导体中形成恒定电场，导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。
(1)产生电流的条件：导体两端有电压。
(2)形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。
2.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＝qt是电流的定义式，用该式计算出的电流是时间t内的平均值。
高二物理电源及电流知识点
高二物理电源及电流知识点在高二物理学习中，电源及电流是重要的知识点之一。
了解电源及电流的原理和应用，对于理解电路的运行和解决相关问题至关重要。
本文将详细介绍高二物理中与电源及电流相关的知识点。
一、电源的基本概念1. 电源的定义：电源是指能将其他形式的能量转化为电能并向电路中提供电流的装置或器件。
常见的电源有电池、发电机、太阳能电池板等。
2. 电源的分类：(1) 直流电源：提供恒定方向的电流。
例如，电池就是常见的直流电源。
(2) 交流电源：提供方向交替的电流。
例如，家庭用电就是交流电源。
二、电流的基本概念1. 电流的定义：电流是单位时间内通过导线横截面的电荷量。
用符号"I"表示，单位是安培(A)。
2. 电流的方向：(1) 正电流：电荷由正极向负极流动的方向。
在电路中，正电流表示电子的流动方向与实际电流相反。
(2) 负电流：电荷由负极向正极流动的方向。
在电路中，负电流表示电子的流动方向与实际电流相同，只是符号上有差别。
三、欧姆定律欧姆定律是描述电流与电压、电阻之间关系的重要定律。
根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。
其数学表达式为：I = U / R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
四、串联电路和并联电路1. 串联电路：在串联电路中，电路元件按照串联的方式连接，电流在电路中只有一条路径可流动。
此时，总电阻等于各个电阻之和，电流相同，电压分配根据电阻的比例进行。
2. 并联电路：在并联电路中，电路元件按照并联的方式连接，电流在电路中有多条路径可选择。
此时，总电流等于各个支路电流之和，电压相同，电流按照电阻的倒数比例分配。
五、电阻和电功率1. 电阻的概念：电阻是指电流通过导体时遇到的阻碍程度。
用符号"R"表示，单位是欧姆(Ω)。
2. 电功率的概念：电功率是指单位时间内电能的转化速率。
用符号"P"表示，单位是瓦特(W)。
电功率可以通过以下公式计算：P = U × I，其中P为电功率，U为电压，I为电流。
电源和电流ppt课件
要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。
习题课
【例1】 下列关于电源的说法正确的是(
)
B
A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间
有电压
B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电能的过程
C.电荷的移动形成电流
D.只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
【例2】如图，电解液接入电路后，在t 内有n1个一价正离子通过溶液内截
2.物理意义:表示电流的强弱程度
q
3.公式： I
t
4.单位: 国际单位
安培(A)
1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
1A 103 mA 106 μA
注意
（1）电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在电源外部，电流从正极流向负极；电源的内部,电流从负极流向正极；
（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
C.电流大小为 ，电流方向为顺时针
2
D.电流大小为 ，电流方向为逆时针
2
D
)
7.(2015 上海卷)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，
其电流大小为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为(e=1.6x10-19C)(
A.3.0×1012
B.1.5×1013
-
_
_
__ B __ _ _++
+
+ A +
+ ++
A
B
导体两端存在电势差
抽水机
水势A
A
导体中自由电子的定向移动使两个带
电路中的电源与电流方向
电路中的电源与电流方向一、电源的概念1.电源是提供电能的装置，可以使电荷发生定向移动，形成电流。
2.电源的种类：直流电源、交流电源。
3.电源的电压：电压是电源对单位正电荷做的功，单位是伏特（V）。
二、电流的形成与方向1.电流是电荷的定向移动形成的，可以是正电荷，也可以是负电荷。
2.物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。
3.在电源外部，电流从电源的正极经过用电器流向电源的负极。
4.在电源内部，电流从电源的负极流向电源的正极。
三、电源的电动势1.电动势是电源内部非静电力做功的能力，单位是伏特（V）。
2.电源的电动势与外电路无关，是电源本身的属性。
四、电源的内阻1.电源内阻是电源内部电阻，对电流有一定的阻碍作用。
2.电源内阻会导致电源两端的电压降低，影响输出功率。
五、电路中的电压、电流与电阻1.电压是电路中电荷定向移动的动力，单位是伏特（V）。
2.电流是电荷定向移动形成的流动，单位是安培（A）。
3.电阻是电路中对电流的阻碍作用，单位是欧姆（Ω）。
六、欧姆定律1.欧姆定律是描述电路中电压、电流、电阻之间关系的定律。
2.欧姆定律公式：I = U / R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
七、电路的串并联1.串联电路：电路中各元件依次连接，电流相同，电压分配。
2.并联电路：电路中各元件并行连接，电压相同，电流分配。
八、电路中的功率1.功率是电路中电压、电流的乘积，单位是瓦特（W）。
2.有功功率：电路中实际做功的功率，与电压和电流的相位有关。
3.无功功率：电路中不做功的功率，与电压和电流的相位差有关。
九、电路中的能量转换1.电路中的能量转换包括电能与其他形式能量的转换，如热能、光能、机械能等。
2.能量转换效率：输出能量与输入能量的比值，表示电路的能量利用效率。
十、电路中的保护与安全1.过载保护：防止电路中电流过大，造成设备损坏或火灾。
2.短路保护：防止电路中发生短路，造成设备损坏或火灾。
3.安全用电：遵守用电规定，不接触带电体，不使用破损的电器设备。
电流和电源
解；取时间t内通过导体某一横截面 自由电子数目：N=vtsn t时间内通过的横截面的电量：Q=vtsnq 由定义式：I=Q/t=nqvs
联系教材：例题1
2、三种速率
（1）自由电荷热运动的速率为105m/s
（2）自由电荷定向移动的速率为10-5m/s
（3）电流的传导速率为光速即3*108m/s
电源的作用:把电子从A搬运到B的装置 保持导体两端的电压(电势差), 使电路有持续的电流.
电源 内电路：电流从负极流向正极，静电力做负功，非 静电力做正功，电势能增加。其他形式的能转化成 电能。
4、非静电力的种类 电池中，非静电力是化学作用，化学能转化成电势能 （电能）。
发电机中，非静电力是电磁作用，机械能转化成电势 能（电能）。
5、电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电 能的装置。
E=W非/q 中，W表示电源内部非静电力做的功
W U 中，W表示电源外部静电力做的功 q
2、能量是如何转化的? 其它形式能转化为电势能 E=W非/q E反映电源的特性
W U q
电势能转化为其它形式能 U反映电场的特性
生活中的电池
太阳电池 干电池
铅蓄电池 锌汞电池
锂电池
（2）电势差
2、恒定电场的基本性质与静电场相同。
三、恒定电流
1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 2、电流 （1）电荷的定向移动形成电流 （2）电流(强度)：通过导体横截面的电量跟通过这 些电量所用的时间的比值。 （3）定义式及单位： I=Q/t 安培（A） 1A=1C/S （5）标量 1 A =103mA = 106µA （4）方向：规定正电荷定向移动的方向
一、电源
1、瞬时电流
导线R中的自由电子在静电力作用下定向运 动。B失去电子，A得到电子，电场迅速减弱， 电势差消失，成等势体，达到静电平衡。导线R 中的电流是瞬时的。
2.1 电源和电流
二、电流
电流的微观表达式： n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线 的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 . 在时间t内通过导体某截面的电量为: Q=(VtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV
vt
二、电流
注意事项：
（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）
的定向移动方向相反； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方 向相同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是 正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表 示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
2.1 电源和电流
2.1 电源和电流
电源 恒定电场 恒定电流 电流
导线中的电场 电流 电流的微观表达式
一பைடு நூலகம்电源
导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
一、电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置. 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有 持续的电流.
一、电源
二、电流
形成电流的条件：
（1）存在自由电荷 金属导体——自由电子 电解液——正、负离子 （2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场， 导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动， 形成电流． 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中 有持续的电流．
二、电流
电流的微观表达式： n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线 的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 .
导线中的电场：
二、电流
1、恒定电流
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为
恒定电场。
电源和电流
+ F PP
正极
－
-
_ __
_ _
B _
_ _
--
负极
P的作用:把电子从 A搬运到B，使A、 B之间始终保持一 定的电势差。
电流的产生条件
（1）存在自由电荷
•
金属导体——自由电子
•
电解液——正、负离子
• （2）导体两端存在电压
•
当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导
体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形
的电流为I=1A，已知铜的密度为
ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4×10－2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA＝ 6.0×1023/mol，电子电量为e= 1.6×10－19C 。 在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子， 求铜导线中自由电子定向移动速率v。
I
－
－
－
－
－
－
长度L vt
为e，电子的定向移动速度为v，在t时间内，通 过导体横截面的自由电子数目N可表示为（ ）
• A．nvSt
B．nvt
• C．It/e
D．It/Se
I q NeI N It
－
－
－
tt
e
长度L vt
体积V LS Svt
－
－
－
N nV nSvt
• 5、有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流经其中
电流的微观表达式
一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电 荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。
A
B
总电量 电荷总数
1.电源和电流
(2)某电解槽的横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向
通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的 电流I＝________ A.
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
解析： (1)金属导体中定向移动形成电流的电荷是自由 电子，在 10 s 内通过导体横截面的电荷量 q1＝10 C，故 I1 q1 ＝ t ＝1 A. (2)电解槽中定向移动形成电流的电荷是沿相反方向运 动的正、负离子，在 10 s 内通过横截面的电荷量 q2＝20 C， q2 故 I2＝ t ＝2 A.
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
(2)对电流的进一步理解 ①电流虽有方向，但不是矢量，是标量．遵循代数运算 法则． ②电流方向规定为正电荷定向移动方向， 金属导体中电 流方向与自由电子定向移动方向相反． q ③电流定义式 I＝ t 为单位时间通过某一横截面的电荷 量，q 只代入绝对值．电解液中正、负离子定向移动方向虽 然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向相同，q 应
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
1．电源和电流
工具
第二章
恒Байду номын сангаас电流
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
一、电源
1．电源的定义
电源是不断把 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．
2．电源的作用 (1)从电荷移动角度看 电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一定 的 电势差 ，从而保持电路中有持续电流． 电子 从正极A搬运到负极B，
电流和电源 课件
(3)该公式为电流的计算式,不是电流的决定式,电流的大小是由电路中
的电压和电阻决定的。
(4)电流虽然有大小、有方向,但它不是矢量,它是一个有方向的标量。
(5)电流是一个基本物理量,因此,它的单位 A 是国际单位制中的基本
单位之一,常用单位还有 mA,μA。
其换算关系为 1 A=103 mA,1 A=106 μA。
【例题 1】 在某电路中,通过小灯泡灯丝的电流的大小是 250 mA,问 5 min
的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少?
解析:根据 Q=It,可以计算出通过灯丝横截面的电荷量,由于 1 C 的电荷
量等于 6.25×1018 个电子所带的电荷量,由此即可算出通过灯丝的自由电子
离子所带电荷量的绝对值之和,即 Q=|Q1|+|Q2|,用此公式计算出的电流是 t
时间的平均值;由于 I= 是电流的定义式,所以不能认为 I 与 Q 成正比,与 t
成反比。
●名师精讲●
1.形成电流的条件
(1)要有能自由移动的电荷。
一切导体中都有自由电荷,例如:金属导体中的自由电子,酸、碱、盐水
源。
(3)电源的作用:电源使导体两端保持一定的电压,导体中就建立了电场,
从而使导体中的自由电荷做定向移动,形成了持续的电流。
2.电动势
(1)大小:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)决定因素
电源的电动势是由电源本身的性质决定的,它表征了电源把其他形式
的能转化为电能的本领大小。
(3)符号及单位:电动势的符号是 E,单位与电压的单位相同,也是伏特。
持两极之间有稳定的电势差
电源和电流ppt课件
新知讲解
液运动到电池的负极。负极的碳材 料有很多微孔，到达负极的锂离子 就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子 越多，电池中充入的电荷量也就越 多。当汽车开动时，在负极的锂离 子又会通过电解液返回正极，回到 正极的锂离子越多，则放出的电荷 量也就越大。
正极
负极
锂离子电池原理
课堂练习
1．以下说法正确的是（ A ） A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基 本单位 B．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
新知讲解
1．电源定义：能把电子从A搬运到B的装置。装置P就是电源。 A、B就是电源的正负两个极。
-
+ ++
正极++
A
+ +
-极
-
电源
2.电源的作用：保持导体两端 的电势差（电压），使电路有 持续的电流。
新知讲解
二、恒定电流 1.恒定电场 （1）电荷和电场的分布不随时间变化，即由稳定分布的电荷所产生 的稳定的电场，叫作恒定电场。 （2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电源、导线等电 路元件所积累的电荷共同形成的。 注意：恒定电场不是静电场，但静电场中的一些规律同样适用于恒 定电场。
11.1 电源和电流
人教版（2019）高中物理 必修 第三册
新知导入
电学已经改变了我们的生活方 式，并且产生了一个巨大的工 程应用领域。
——塞格雷
今天我们就来学习电学的基础知识电 源和电流。
意大利裔美籍物 理学家塞格雷
新知导入
思考：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能 存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？
电源与电流能关系
电源与电流能关系电源与电流的关系引言：电源和电流是电学中两个重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
了解电源与电流之间的关系对于我们理解电流的产生、传输和应用，以及合理选择和使用电源，具有重要的意义。
本文将介绍电源与电流的概念及其关系，并讨论在不同情况下电源对电流的控制和影响。
一、电源的概念及种类：电源是指能够提供电能供应的设备或装置，其作用是将其他形式的能量转化为电能，以供各种电器设备使用。
常见的电源包括直流电源、交流电源、电池等。
1. 直流电源：直流电源是将其他形式的能量（如化学能、光能等）转化为直流电能的装置。
直流电源通常由直流发生器、整流器和滤波器等部件组成。
直流电源的电流一般是稳定的，具有固定的大小和方向。
2. 交流电源：交流电源是将其他形式的能量（如化学能、机械能等）转化为交流电能的装置。
交流电源通常由交流发生器和变压器等部件组成。
交流电源的电流是随时间变化的，具有周期性变化的特点。
3. 电池：电池是将化学能转化为电能的装置，它是一种便携式的电源。
电池通常由正负极、电解质和外壳等部分构成。
电池的电流大小和方向取决于电池内部的化学反应。
二、电源对电流的控制：电源对电流的控制涉及到电源电压和内阻的影响。
电源的电压决定了电流的大小，而电源的内阻决定了电流的稳定性和流动的方向。
1. 电压对电流的影响：根据欧姆定律，电流与电压成正比，而与电阻成反比。
因此，电源的电压越大，流过电路的电流就越大。
反之，电源的电压越小，流过电路的电流就越小。
同时，电源的电压还决定了电流的流动方向，当电压为正时，电流从电源正极流向负极；当电压为负时，电流从电源负极流向正极。
2. 内阻对电流的影响：电源内部存在着一定的内阻，这个内阻对电流的产生和流动具有影响。
内阻越小，电源输出的电流就越大，反之，内阻越大，电源输出的电流就越小。
此外，内阻还决定了电流的稳定性，内阻越小，电流的波动就越小。
三、电源与电流的应用：电源与电流的关系在各个领域都有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电源和电流
一、选择题
1．下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法正确的是( )
A．导线内部的电场就是电源所形成的电场
B．在静电平衡时，导线内部的场强为零，而导线外部的场强不为零，所以导线内部的电场不是稳定的
C．因为导线处于电源的电场中，所以导线内部的场强处处为零
D．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，导线内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的
[导学号99690145] 解析：选D.导线内部的电场是电源和导线积累电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A、B、C错，D对．
2．关于电流的说法中正确的是( )
A．根据I＝q/t，可知I与q成正比
B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
[导学号99690146] 解析：选D.依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A 错误．虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B、C错误．选项D显然正确．3．金属导体内电流增强，是因为( )
A．导体内单位体积的自由电子数增多
B．导体内自由电子定向移动的速率增大
C．导体内电场的传播速率增大
D．导体内自由电子的热运动速率增大
[导学号99690147] 解析：选B.对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A、C错；导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B正确；导体内自由电子的热运动与电流的大小无直接关系，D错误．
4．某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A．0 B．0.8 A
C．1.6 A D．3.2 A
[导学号99690148] 解析：选D.电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和．故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在 2 s内通过截面的总电荷量应为q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C＋1.6×10－19×1×2.0×1019C＝6.4
C．根据电流的定义式得I＝q
t
＝
6.4
2
A＝3.2 A.
5．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过横截面的电荷量，乙是甲的2倍，以下说法正确的是( )
A ．甲、乙两导体的电流相同
B ．乙导体的电流是甲导体的2倍
C ．乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2倍
D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等
[导学号99690149] 解析：选B.由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，A 错误，B 正确；由于I ＝nqSv ，所以v ＝I nqS ，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q 不知道)，所以无法判断v 的大小，C 、D 错误．
6.(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )
A ．电流相等
B ．电流不相等
C ．自由电子定向移动的速率相等
D ．自由电子定向移动的速率不相等
[导学号99690150] 解析：选AD.由电流定义知I ＝q t ＝ne t
，A 正确，B 错误．由电流的微观表达式I ＝nSqv 知，I 、n 、q 均相等，因为S A <S B ，所以v A >v B ，C 错误，D 正确．故选AD.
7．(多选)(2016·福建宁德一中高二检测)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，则由环产生的等效电流应满足( )
A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B ．若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
[导学号99690151] 解析：选AB.截取圆环的任一截面S ，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I ＝q t ＝Q T ，又 T ＝2πω，所以I ＝Q ω2π
.分析各选项可知本题选AB.
8．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动速率为( )
A ．光速c B.
I neS C.I ρneSm D.mI neS ρ
[导学号99690152] 解析：选D.假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体
横截面的自由电子数相当于在体积vt ·S 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为
vtS ρ，摩尔数为vtS ρm ，所以电量q ＝vtS ρne m ，I ＝q t ＝vS ρne m ，于是得：v ＝Im neS ρ
. 9．(2016·重庆市万州二中高二期中)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110
流动而形成10 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e ＝1.6×10
－19C)( )
A ．5×1010
B ．5×1011
C ．1×102
D ．1×104 [导学号99690153] 解析：选B.电子运动一周所需要的时间：t ＝240
110×3×108 s ＝8×10－6
s 在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有
电子的电量为：q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C
环中具有电子数N ＝q e ＝8×10－81.6×10
－19个＝5×1011个．故选B. 二、非选择题
10.如图所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图中所示，若测得2 s 内分别
有1.0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，溶液中的电流方向如何？电流为多大？
[导学号99690154] 解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －
，它们在电场力作用下
向相反方向运动．因为电流方向为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na ＋定向移
动的方向相同，即由A 流向B .Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1.6×10
－19 C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 定向移动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过横截面M 的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I ＝q t ＝q 1＋q 2t ＝1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－192
A ＝0.16 A.
答案：由A 流向B 0.16 A
11．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？
[导学号99690155] 解析：通过的电荷量为：q ＝It ＝4×10－6×24×3 600 C ≈0.35 C
通过的电子个数为：N ＝q e ＝0.35 C 1.6×10－19 C
≈2.19×1018个． 答案：0.35 C 2.19×1018
个
12．如果导线中的电流为1 mA ，那么1 s 内通过导体横截面的自由电子数是多少？若“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA ，则20 s 内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？
[导学号99690156] 解析：q ＝It ＝1×10－3×1 C ＝1×10－3
C ，
设通过导体横截面的自由电子的数目为n ，则n ＝q e ＝1×10－31.6×10－19＝6.25×1015(个)． 当“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时，电流I ′＝273 mA q ′＝I ′t ′＝273×10－3×20 C ＝5.46C.
设通过灯丝的横截面的电子的数目为N ，则N ＝
q ′e ＝ 5.461.6×10
－19≈3.4×1019(个)． 答案：6.25×1015 3.4×1019。