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物理选修3-1 第二章知识点总结要点

物理选修3-1 第二章知识点总结要点

第一节电流和电源一、电流1、电流的形成:2、产生电流的两个条件条件:3、电流的方向:二、直流和恒定电流1、直流:2、恒定电流:三.电流(强度)1、电流的定义及公式:2、电流是标量,但有方向注意: 1.在金属导体形成电流的本质:2.在电解液形成的电流应该注意的问题?3.1A的物理意义:四、金属导体中电流的微观表达式的推导已知n为导体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,求通过导体的电流。

五、欧姆定律的公式及实用条件的分析六、福安特性曲线(画出图像分析)第二节电阻定律一、探究决定导体电阻的因素1.探究方法:2.探究结果:二、电阻定律公式:物理意义:实用条件:三、电阻率与电阻的区别:典型例题:P49第二题第三节串联电路和并联电路一、串联电路1.串联电路的基本特点:2.串联电路的性质:等效电阻:电压分配:功率分配:二、并联电路1.并联电路的基本特点:2.并联电路的性质:等效电阻:电流分配:功率分配:三、对串并联电路的理解1.多(少)并联一个电阻,总电阻:2.电路中任意一个电阻变大(小),总电阻:3.并联电路总电阻最接近最小那个电阻的情况:四、电表的改装1、G表或表头Ga.作用:b. 三个主要参数①内阻:②量程:③满偏电压:2、改装后电流表的三个参数①内阻:②量程:③满偏电压:电阻的作用:3、改装后电压表的三个参数①内阻:②量程:③满偏电压:电阻的作用:五、限流分压名称/电路图()()1.电流调节范围:2.电压调节范围:3.选择条件:六、电流表内外接:1.画出电路图:内接 1.存在误差的原因:2.测量结果分析:3.适用条件:外接 1.存在误差的原因:2.测量结果分析:3.适用条件:2.选择电流表内外接的常用方法:1.2.例:“描绘小灯泡的伏安特性曲线”选择限流还是分压,电流表内接还是外接,说明原因。

第四节电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律一、电源1、电源作用:1.2.2、电源的电动势E定义:a.定义式:b.电动势物理意义:只由电源本身结构特性决定,与电路无关c.数值上等于:d.数值上等于电源未接入电路(即断路)时两极间电压,E=U断,单位:伏e.1V的物理意义:二、电路1.内电路(内电压):2.外电路(外电压):三.闭合电路欧姆定律三个表达式:每个表达式的物理意义及适用条件;第六节电功电功率焦耳定律一、电功电功率1.导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。

人教版高中物理选修3-1第二章第1节电源和电流课件2

人教版高中物理选修3-1第二章第1节电源和电流课件2
程,从而将其他情势的能转化为 电能 .
3. 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
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、恒定电流 1.恒定电场 (1)形成:当电路稳定时,导线中的电场是由 电__源__、导__线__等电路元 件所积累的电荷共同形成的。 (2)特点:任何位置的_电__场__强__度__ 都不随时间产生变化。
解析:电流传导速率等于光 速,而电子定向移动速率是 在电子以较大速率无规则热 运动基础上附加一个很小的 速率,AC不对.B对.自由 电子定向移动时仍在无规则 的热运动,D不对. 答案: B
课堂小结
1、形成电流的条件 (1)存在自由电荷 (2)导体两端存在电压 2、电源的作用:提供持续的电压 3、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 4、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
4、一截面积S=1mm2的铜导线,通过的 电 流 I=1A, 已 知 铜 的 密 度 ρ=8.9×103kg/m3, 铜 的 摩 尔 质 量 M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1, 电 子 的 电 量 e= -1.6×10-19C,求铜导线中自由电子 定向移动的速率.可认为铜导线中平 均每个铜原子贡献一个自由电子.
正离子电荷量是多少?负 离子电荷量是多少?
总电荷量是多少?
三、电流的微观表达式 推导: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。 总电量 电荷总数
v vv
v
v
l
I
=

高中物理人教版选修3-1第二章串联电路和并联电路

高中物理人教版选修3-1第二章串联电路和并联电路

为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应

,电压表应选
,并画出电路图。
分析: 先确定测量电路
额定电压Um= PRx 8V ≈2.8V,应选电压表V1
路接通后,四盏灯的电流之比
I1:I2:I3:I4= 7:5:2:7 .
L2
L1
L4
L3
U
五、电流计(表头) 1、作用: 测量微小电流和电压 2. 三个主要参数 ①内阻:电流计内阻Rg ②量程:满偏电流 Ig
③满偏电压Ug Ug Ig Rg
1
2
0
3
mA
3.电路图符号:
G
六、电压表
在表头串联一个阻值较大的电阻 例1:有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流 Ig=1mA。要把它改装为量程为0~3V的电压表, 要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-1
2.4《串联电路和 并联电路》
教学目标
❖ (一)知识与技能 ❖ 1、了解串联和并联电路的连接方式,掌握串并联电路的
电流和电压特点。 ❖ 2、掌握电组的串并联的计算。 ❖ 3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G
(表头)改装而成的。 ❖ 4、了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和
满偏电压。 ❖ 5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分
压电阻和分流电阻的阻值。 ❖ (二)过程与方法 ❖ 知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而
成的。通过分压电阻和分流电阻阻值的计算,培养学生应 用所学物理知识解决实际问题的能力。
❖ (三)情感、态度与价值观 ❖ 通过本节课的教学活动,要培养学生的应用意识,

人教版高二物理选修3-1第二章 第1节电源和电流

人教版高二物理选修3-1第二章 第1节电源和电流

均速度为v,则金属棒内的电场强度大小为( B )
A.neSvR/L
B.nevR/L
C.neSvRL
D.nevRL
7.一个半径为r的细橡胶圆环,均匀地带上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( C )
A.2πQ/ω
B.Q/2π
【课堂训练】 1.关于电流以下说法正确的是( C ) 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量越大电流越大 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
2.关于公式I=q/t,下列说法正确的是( D ) A.q表示通过导体单位横截面积内的电荷量 B.q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量 C.公式I=q/t表明,电流与通过导体横截面的电荷量成正比, 与通电时间成反比 D.电荷量q与通过导体所用时间t的比值表示电流的强弱程度
例题1 有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I =1A。已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量 M= 6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA= 6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C。在这个 问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。 求铜导线中自由电子定向移动的速率。
(5)电流也表示为单位时间内通过导体横截面的电荷量。 (6)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 (7)金属导体中电流方向与自由电子的定向移动方向相反。 (8)电流是标量。 (9)电流的微观表达式:如果导体单位体积内的自由电荷 数为n,每个电荷的电荷量为q,电荷的定向移动速率为v, 导体的横截面积为S,则电流的微观表达式为:I=nqvS

人教版高中物理选修3-1第二章 知识点归纳及专题练习

人教版高中物理选修3-1第二章  知识点归纳及专题练习

高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第二章 知识点归纳及专题练习第一节 电源和电流一、对电流概念的理解1、下列有关电流的说法中正确的是( )A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为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 .nvStB .nvtC .It/eD .It/Se三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是( )A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大( )A QB π2Q C πϖ2Q D πϖQ 2第二节 电动势 四、对电动势概念的理解5.下列关于电动势的说法中正确的是A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量五、电路中的能量转化6.将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V,当电路中有6C 的电荷流过时,则A 有18J其它形式的能转化为的电能B 外电路有14.4J的电能转化其他形式的能-C 内电路有3J的电能转化其他形式的能D内电路有3.6J的电能转化其他形式的能第三节欧姆定律六、伏安特性曲线7. 用伏安法测小灯泡的电阻(1)画出电路图(2)将图中实物按电路图连接好(3)连电路时,开关应;连完电路后,闭合开关前,应将滑动片置于端。

高二物理选修3-1第二章第一节

高二物理选修3-1第二章第一节
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新课标物理· 选修3-1
【思路点拨】 产生.
(1)溶液中的电流由 Na+、Cl-同时定向移动
(2)通过溶液中某截面积电荷量为正负电荷量绝对值之和.
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新课标物理· 选修3-1
【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. 故溶液中电流方向与 Na+定向 移动的方向相同,即由 A 指向 B. Na+和 Cl-都是一价离子,每个离子的电荷量为 e=1.6×10-
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新课标物理· 选修3-1
q (4)表达式:I= t . (5)电流的方向: 规定 正电荷 定向移动方向或 负电荷 定向移 动的反方向为电流方向.
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新课标物理· 选修3-1
2.恒定电流
大小 和 方向 都不随时间变化的电流.
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新课标物理· 选修3-1
【解析】
电流是由正、负离子定向移动形成的,则在 4 s
内通过某横截面的总电荷量应为 q=1.6×10-19×2×1.0×1019 C +1.6×10-19×1×2.0×1019 C=6.4 C.由电流的定义式知: I
q 6.4 =t= A=1.6 A,故选项 C 正确. 4
新课标物理· 选修3-1
自 主 学 习 · 基 础 知 识
解 题 技 巧 · 素 养 培 优
合 作 探 究 · 重 难 疑 点
1
电源和电流
课 时 作 业
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人教版高中物理选修3-1第二章 第一节《电源和电流》.docx

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高中物理学习材料桑水制作选修3-1第二章 第一节《电源和电流》课堂检测 (10分钟)1.下列叙述中,产生电流的条件是 ( )A .有自由电子B .导体两端存在电势差C .任何物体两端存在电压D .导体两端有恒定电压2.下列说法中正确的有 ( )A .导体中电荷运动就形成了电流B .电流强度的单位是安培C .电流强度有方向,它是一个矢量D .一切导体,只要其两端电势差为零,则电流强度就为零3.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10-6m 2的导线,那么电路中的电流是( )A .0.016μAB .1.6mAC .16μAD .0.16μA 4.通过一个导体电流是5A,经过4min 通过该导体一个截面的电量是( )A .20CB .50C C .1200CD .2000C5.(多选)有一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。

设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A .nvS △tB .nv △tC . e t I ∆D .Set I ∆ 6.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的两倍,而乙在单位时间内通过导体截面的电荷量是甲的2倍,以下说法中正确的是( )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二、填空题7.银导线的横截面积S ,通以大小为I 的电流,设银的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A .若每个银原子可以提供一个自由电子,则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=________。

8.电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动,已知电子的质量为m ,电子的电量为e ,则其等效电流的大小等于________.课堂检测参考答案1.B 2.B 3. D 4.C 5.AC 6.B 7.M SN A ρ 8.mr 2K e 2π 课后巩固提升(40分钟)一、选择题(每小题6分,共60分)1.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2.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m 2的导线,那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10-19 C)( ) A .0.016 μAB .1.6 mAC .16 μAD .0.16 μA3.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4.如果在导体中产生了电流,则下列说法中正确的是( )A .导体两端的电压为0,导体内部的场强不为0B .导体两端的电压为0,导体内部的场强为0C .导体两端的电压不为0,导体内部的场强不为0D.导体两端的电压不为0,导体内部的场强为05.如图所示,福娃欢欢带正电,福娃贝贝带负电,用导体棒连接的瞬间,就一系列问题两人发生争执,你认为下列说法不正确的是( )A.福娃欢欢说,电流计指针偏转,有瞬时电流B.福娃贝贝说,电流计指针不偏转,无电流C.福娃欢欢说,最终我们是等势体D.福娃贝贝说,最终导体棒内的电场强度等于零6.关于导体中的恒定电场,下列说法中正确的是( )A.导体中的电场是由电源两极在空间直接形成的B.导体中的电场是导体内自由电荷形成的C.导体中的电场线始终和导线平行D.导体中的电场分布随电荷的移动而随时间改变7.如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为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.vq B.q vC.qvS D.qv/S8.关于电流的方向,下列说法中正确的是( )A.在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.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板9.下列关于电流的叙述正确的是( )A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续的电流B.电源的作用是使闭合电路中有持续的电流C.通常导体内没有电流时,就说明导体内的电荷没有移动D.导体中的电流可以是正、负电荷同时沿相反方向移动而形成的10.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有( )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,电流将变小三、非选择题(共20分)11.(10分)如图是静电除尘器示意图,A接高压电源正极,B接高压电源的负极,AB之间有很强的电场,空气被电离为电子和正离子,电子奔向正极A的过程中,遇到烟气的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极A上,排出的烟就成为清洁的了,已知每千克煤粉会吸附m mol 电子,每昼夜能除尘n kg,计算高压电源的电流强度I,电子电量设为e,阿伏加德罗常数为N A,一昼夜时间为t.12.(10分) 如图所示,在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2s 内有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?课后巩固提升参考答案1.D 依据电流的定义式可知,电流与q、t皆无关,显然选项A是错误的;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,方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B也是错误的.电流是标量,故选项C也不对.2.D 由电流的定义式I=qt可知,电流大小与横截面积无关,代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA.3.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速率增大会阻碍电流增强,D 错误。

人教版高中物理选修3-1课件第二章第1节电源和电流

人教版高中物理选修3-1课件第二章第1节电源和电流

1.分别带正、负电荷的A、B两个导体,若用导线R连 接,导线R中可能存在一个________电流.若要保持持续的 电流,A、B间需维持着一定的________.能使A、B间维持 一定的电势差的装置称为________.
2.达到稳定状态时,导线内的电场是由________、 ________等电路元件所积累的电荷共同形成的.电荷的分 布是________的,电场的分布也是________的且导线内的 电场线保持和导线________.
推导:如右图所示,AD表示粗细均匀的一段长为l 的导体,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.
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:
答案:B
变式迁移
1.把一个金属导体的两端与具有不同电势的带电 物体接触,导体中的电荷将怎样运动?
答案:金属导体中能够自由移动的电荷是带负电 荷的电子,而负电荷在电场力作用下,将由低电势处 向高电势处移动,因此金属导体中的电荷(电子)将从 低电势的物体向高电势的物体运动.
三、电流
1.电流:通过导体横截面的电荷量跟通过这些电 荷量所用时间的比值.
通过触电者的电流大小,一般是取决于皮肤的电阻,湿皮肤 与干皮肤电阻范围大约在1~500 kΩ之间.足够大的电流能 引起手脚肌肉收缩,触电者往往有抓住不放的现象.起初, 电流往往还未达到致命的大小,但因皮肤的电阻是随时间增 加而减小的,当电流强度达到0.1 A时,便可置人于死地.电 流通过人体要放热,因此,人触电死亡,实际上是电流通过 人体(尤其是心脏)时把人烧死的.如果发现某人触电而被粘 在电线上,应该用干木棒或干衣服、绳索等将触电者尽快与 电线分离.

高二物理选修3-1第二章

高二物理选修3-1第二章
例1、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电 路中,通过灯丝的电流I和实际功率各有多 大?若接到110V的电路中结果又怎样?(假 定灯丝的电阻不变。)
解:灯泡的电阻R=U2/P=2202/100Ω=484Ω (1)灯泡接220V时,通过灯丝的电流 I=U/R=220/484A=0.45A 实际功率P=UI=220×220/484W=100W (2)灯泡接110V时,通过灯丝的电流 I/=U//R=110/484A=0.23A 实际功率P/=U/I/=110×110/484W=25W
(3)热功率:单位时间内发热的功率。 P=I2R (4)额定功率:用电器安全正常工作时消耗的功率。 实际功率:用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
单击此处添加标题
(5)输入功率:用电器输入端的电压与输入电流之积。P=UI 输出功率:用电器输出端的电压与输出电流之积.
单击此处添加标题
3、电热:电流通过导体产生的热量。 (1)大小——Q=I2Rt (2)单位:焦耳(J)
典型例题
例2、(课本P56“例题1”)
解:据能量守恒定律得: UIt=I2Rt+W机 故W机=UIt-I2Rt=220×50×60J-502 ×0.4 ×60J=6×105J
例3、(《中华第一考》P79“例4”)
输入功率P=UI 热功率P’=I2R、 输出功率:P-P’
例题:
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )
非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电转化的量度”可知:电流的热效应产生了电热,则电流必做功,那么电功与电热间有何关系呢?
S
V
U>IR
4、电功与电热: (1)在纯电阻电路中,电功等于电热:W=Q。 即电能全部转化为内能:UIt=I2Rt→U=IR,也即欧姆定律成立。此时有: UIt=I2Rt=(U2/R)t (2)在非纯电阻电路中,电功大于电热:W>Q。 即电能只有一部分转化为内能,另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量: UIt=I2Rt+E其它>I2Rt→U>IR,也即欧姆定律不成立。

2020-2021学年人教版物理高中选修3-1课件:第二章 1 电源和电流

2020-2021学年人教版物理高中选修3-1课件:第二章 1 电源和电流
第二章 恒 定 电 流 1 电源和电流
必备知识·自主学习
一、电源 1.定义:能把电子在电源内部从电源_正__极__搬运到电源_负__极__的 装置。
2.电源的作用: (1)从电荷移动角度看:移动电荷,维持电源正、负极间有一定的_电__势__差__,保持 电路中有持续电流。 (2)从能量转化的角度看:克服_非__静__电__力__做功,将其他形式的能转化为电能。
【解析】选A、D。电源将电子从正极搬运到负极,维持正、负极间有一定的电势 差,A正确,B错误;导线中的电场是电源电场和导线等电路元件积累的电荷形成的 电场叠加而成的,C错误,D正确。
【规律方法】形成持续电流的原因: 电源能在其正、负极之间维持一定的电压,如果电路闭合且安全,电路中将会保 持持续的电流。如果电路断开,即使有电源,电路中也不会有持续的电流。
【典例示范】 【典例】(多选)将一些电学元件用导线连接在某电源的两端,下列描述正确的 是 () A.电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 B.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 C.导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 D.导线中的电场是由电源的电场和导线等电路元件积累的电荷形成的电场叠加 而形成的
【解析】选D。物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,故A项错误;电 流国际单位是安培(A),故B项错误;1 mA=0.001 A,故C项错误;在导体中,电荷无 规则的运动不能形成电流,只有定向移动时才能形成电流;而电压是使电荷发生定 向移动的原因,也就是形成电流的原因,电源在电路中的作用是使电路两端存在电 压,故D项正确。
知识点二 恒定电流和恒定电场 1.恒定电场的形成
(1)形成时间:导线中的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形 成的,并且形成过程是在接通电源后的极短时间内(以光速)完成的。

人教版高中物理选修3-1知识点总结

人教版高中物理选修3-1知识点总结

物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。

2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)○2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)○3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。

在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。

(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。

4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。

最新人教版高中物理选修3-1第二章闭合电路的欧姆定律1

最新人教版高中物理选修3-1第二章闭合电路的欧姆定律1

如图所示,电路中电流为 I,在时间 t 内,非静电力做的功等于内外电路中 电能转化为其他形式的能的总和,即 EIt=I2Rt+I2rt。
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典型考题2)输出功率随外电阻 R 的变化关系。 电源的输出功率:P 出=UI= 由上式可以看出
RE2 (R+r)2
=
。 2 (R-r) +4r R
E2 Pmax=4r 。
E2
①当 R=r 时,电源的输出功率最大 ②当 R>r 时,随着 R 的增大输出功率越来越小。 ③当 R<r 时,随着 R 的增大输出功率越来越大。 ④当 P 出<Pmax 时,每个输出功率对应两个可能的外电阻 R1 和 R2,且 R1· R2=r2。 ⑤P 出与 R 的关系如图所示。
A.灯泡 L 将变暗 B.灯泡 L 将变亮 C.电容器 C 的电荷量将减少 D.电容器 C 的电荷量将增加
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7 闭合电路的欧姆定律
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大家几乎都注意过这种现象,傍晚是每一天的用电高峰时段,灯光较暗, 而夜深人静时,若打开灯的话,灯光特别亮;在家用电器使用中,如夏季打开 空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调后灯又会马上亮起来,这是为什么 呢? 1.能从能量守恒定律推证出闭合电路欧姆定律。 2.理解内、外电压,理解闭合电路的欧姆定律。 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,能进行相关的电路 分析和计算。

高中物理选修3-1第二章知识点归纳

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高中物理选修3-1第二章知识点第1节电源和电流一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流:电荷的定向移动形成电流。

2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 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。

2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。

四、电流(强度)1. 电流:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流,即:单位:安培(A) 常用单位:毫安(mA)、微安(μA)2、电流是标量,但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意:(1)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;(2)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。

第2节电动势一、电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。

电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。

(2)内阻(r):电源内部的电阻。

(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。

其单位是:A·h,mA·h.第3节欧姆定律一、导体的电阻(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。

(2)公式:R=U/I(定义式)说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R 只跟导体本身的性质有关。

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高中物理学习材料第二章恒定电流第1节电源和电流1.电源的作用是使电路两端维持一定的电势差,从而使电路中保持持续的电流.2.导线中的电场是沿导线切线方向的恒定电场,在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中同样适用.3.形成电流的条件(1)电路中存在自由电荷;(2)电路两端存在持续的电势差.4.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向.(1)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;在电解液中,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反.(2)恒定电流:方向和大小都不随时间变化的电流.5.设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为nSvt;若电子的电荷量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电荷量为enSvt;若导体中的电流为I,则电子定向移动的速率为IenS.6.下列说法中正确的是( )A.导体中只要电荷运动就形成电流B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在答案 B解析自由电荷定向移动才形成电流,故选项A错误.形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差,且必须是导体,故选项D错误.电流有方向,但它是标量,故选项C错误.正确选项为B.7.以下说法中正确的是( )A.只要有可以自由移动的电荷,就存在持续电流B.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C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流越大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答案BC解析自由电子在电场力作用下才定向移动,定向移动时热运动也同时进行.【概念规律练】知识点一导线中的电场1.导线中恒定电场的建立过程:在电源正、负极之间接入导线后,________使得导体中的电荷积累,从而产生________,合电场逐渐趋于与导线________,当不再有新的(更多)电荷积累,最后合电场与导线处处________,且不再变化,导线中电荷沿电场(导线)移动形成________,运动电荷的分布不随时间改变,形成一种________平衡,这两种电荷形成的合电场叫________.答案电源的静电场附加电场平行平行恒定电流动态恒定电场解析导线中的电场是两部分电场共同贡献的结果.首先电源电场使电子沿导线移动,并向导线某一侧聚集,从而产生附加电场.当两个电场达到动态平衡时,导线内只存在和导线平行的电场线,即形成恒定电场.2.关于导线中的电场,下列说法正确的是( )A.导线内的电场线可以与导线相交B.导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E′叠加的结果C.导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D.导线中的电场是静电场的一种答案 B解析导线内的电场线与导线是平行的,故A错;导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的,故B对;导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,故C、D错.知识点二电流3.关于电流的方向,下列描述正确的是( )A.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B.规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C.在金属导体中,自由电子定向移动的方向为电流的反方向D.在电解液中,由于正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,故无电流答案AC解析规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故A对,B错;金属导体中定向移动的是自由电子,电子带负电,故电子运动的方向与电流的方向相反,C对;在电解液中,正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,但有电流,电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值,D 错.点评 (1) 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事,导体两端存在电势差时,导体内的电荷才会定向移动,但电荷的无规则运动是不需要条件的.(2)电流是描述电流强弱的物理量,它有方向,但是个标量.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横截面,那么通过这个截面的电流是( )A .0B .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A答案 D解析 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 内通过某横截面的总电荷量应为q =1.6×10-19×2×1.0×1019 C +1.6×10-19×1×2.0×1019 C =6.4 C由电流的定义式知:I =q t =6.42A =3.2 A 点评 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,正电荷定向移动形成的电流与负电荷定向移动形成的电流是等效的,只不过负电荷定向移动形成的电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已.知识点三 电流的微观表达式5.导体中电流I 的表达式为I =nqSv ,其中S 为导体的横截面积,n 为导体每单位体积内的自由电荷数,q 为每个自由电荷所带的电荷量,v 是( )A .导体运动的速率B .电流传导的速率C .电子热运动的速率D .自由电荷定向移动的速率答案 D解析 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,还与导体的横截面积有关,故选 D.电荷的定向移动形成电流,这个定向移动的速率就是电流微观表达式I =nqSv 中的v .6.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中有n 个自由电子,每个自由电子的电荷量为q ,此时电子定向移动的速率为v ,则在Δt 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A .nvS ΔtB .nv Δt C.I Δt q D.I Δt Sq答案 AC解析 此题考查对电流公式I =q /t 的理解及电流的微观表达式I =nqvS 的理解.在Δt 时间内,以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v Δt ,由于铜导线的横截面积为S ,则在Δt 时间内,电子经过的导线体积为v ΔtS .又由于单位体积的导线中有n 个自由电子,在Δt 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS Δt ,故A 正确.由于流经导线的电流为I ,则在Δt 时间内,流经导线的电荷量为I Δt ,而电子的电荷量为q ,则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I Δt q,故C 也正确. 点评 电流的微观表达式I =nqSv ,S 为导体的横截面积,v 为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率,n 为导体单位体积内的自由电荷数,从微观看,电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度,还与导体的横截面积有关.【方法技巧练】用等效法求解电流7.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判断正确的是( )A .若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍,则等效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,则等效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,等效电流将变大D .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小答案 AB解析截取圆环的任一横截面S ,如右图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T 内,通过这个横截面的电荷量为Q ,则有I =q t =Q T又T =2πω,所以I =Q ω2π由上式可知,选项A 、B 正确.8.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,则其等效电流为多大?答案 ve2πr解析 等效电流为电子沿圆周持续运动时产生的.每经一个周期,通过圆周某点的电荷量为e .电子运动的周期T =2πr /v ,由I =q /t 得I =e /T =ve /(2πr ).方法点拨 电荷的运动可以等效为电流,计算中可以选取一定时间(一般选一个周期),此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流.1.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答案 D解析 依据电流的定义式可知,电流与q 、t 皆无关,显然选项A 是错误的.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 也是错误的.电流是标量,故选项C 也不对.2.下列有关电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是( )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,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部的电场不是稳定的C .因为导体处于电源的电场中,所以导体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,导体内的电荷处于平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的答案 D解析 导线内部的电场是电源和导线堆积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.3.关于电源的作用,下列说法正确的是( )A .电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B .电源的作用是能直接释放电能C .电源的作用就是保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D .电源的作用就是使自由电荷运动起来答案 BC解析 电源的作用是能直接释放电能,就是保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流,选项B 、C 正确.4.关于电流的方向,下列说法中正确的是( )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 .电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C .电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D .电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板答案 AD解析 在电源的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A 正确,B 错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C 错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板.5.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 .电子运动速率越大,电流越大C .单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量答案 C解析 由I =q t知q 大,I 不一定大,还要看t 的大小,故A 错.由I =nqSv 知,电子运动的速率v 大,电流不一定大,电流还与n 、S 有关,另外电子无规则热运动速度很大,不能形成电流,故B 错.单位时间通过导线横截面的电荷量越多,电流越大,C 对.电流虽有方向但不是矢量,因合成遵循代数法则,故D 错.6.计数器因射线照射,内部气体电离,在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极,有2n个电子到达阳极,则计数器中的电流为( )A .0B .2ne /tC .3ne /tD .4ne /t答案 D解析 I =q t =2ne +2ne t =4ne t,故选D. 7.北京正负离子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道.当环中的电流为10 mA 时,若电子的速率为十分之一光速.则在整个环中运行的电子数目为( )A .5×1011 个B .5×1019 个C .1.0×1013 个D .1.0×103 个答案 A解析 由公式I =q t ,q =Ne ,t =L v 得I =Nve 240, N =240I ve=5×1011个. 8.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量,乙是甲的两倍,以下说法中正确的是( )A .甲、乙两导体的电流相同B .乙导体的电流是甲导体的两倍C .乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D .甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案 B9.示波管中,电子枪两秒内发射了6×1013个电子,则示波管中电流强度的大小为( )A .9.6×10-6 AB .3×10-13 AC .4.8×10-6 AD .3×10-6 A答案 C10.如图1所示,电解池内有一价离子的电解液,时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷为e ,以下解释中正确的是( )图1A .正离子定向移动形成电流方向从A →B ,负离子定向移动形成电流方向从B →AB .溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C .溶液内电流方向从A 到B ,电流I =n 1e tD .溶液内电流方向从A 到B ,电流I =(n 1+n 2)e t 答案 D解析 正电荷定向移动方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正、负电荷反向经过同一截面时,I =q t公式中q 应该是正、负电荷 电荷量绝对值之和.故I =n 1e +n 2e t,电流方向由A 指向B ,故选项D 正确. 11.一电子沿一圆周顺时针高速转动,周期为10-10 s ,则等效电流为________ A ,方向为________方向(填“顺时针”或者“逆时针”).答案 1.6×10-9 逆时针解析 电流方向的规定是正电荷移动的方向,与负电荷移动的方向相反.根据电流的定义I =q t =1.6×10-19 C 10-10 s=1.6×10-9 A. 12.在某次闪电中,持续时间为0.5 s ,所形成的平均电流为6.0×104 A ,若闪电过程中电荷以0.5 A 的电流通过电灯,试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少?答案 6×104 s解析 该次闪电过程中产生的电荷量为q =I 1t 1=6.0×104×0.5 C =3×104 C ,若流过电灯,可供照明的时间t 2=q I 2=3×1040.5s =6×104 s。

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