《2019高考物理二轮练习导学案-2.1导体中的电场和电流、电动势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理二轮练习导学案-2.1导体中的电场和电流、电动势（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019高考物理二轮练习导学案-2.1导体中的电场和电流、电动势第二章恒定电流【课题】 2.1导体中的电场和电流、电动势编制人：张小创审核：王文科年月日【学习目标】1、知道电源在电路中的作用，理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电流的概念和描 述电流强弱的物理量一一电流、2、知道非静电力在电路中的作用，理解电动势的概念、【知识要点】【一】电流1、形成电流的条件(1) 导体中有能够 的电荷、(2) 导体两端存在2、 电流的方向：与正电荷定向移动的方向 ，与负电荷定向移动的方向 、电流虽然有方向，但它是 、3、导线中的电场(1) 形成：导线中的电场是由 、导线等电路元件所积累的 共同形成的合电场、(
2、2) 特点：导线内的电场线和 ；电荷的分布是 ；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场、4、电流强度(1) 定义：通过导体横截面的电荷量 q和通过这些电荷量所用时间t的，叫做电流强度，简称电流，用字母I表示、(2) 定义式： I =.(3) 微观表达式：I =，式中n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积、单位：安培(安)，符号A,1A = 1C/s.【二】电动势1、 定义： 力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值 叫电源的电动势、2、公式：、3、物理意义：反映电源把转化为本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电
3、荷在电源内部从负极移送到正极所做的功、4、方向规定：电动势 E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极方向、说明：电动势是用比值定义的物理量，由电源中非静电力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量q和所做的功w无关，跟外电路也无关、【典型例题】【例题1】、(2017 广东实验中学模块考试)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,那么在 t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()A、nvS tC. qD. Sq【例题2】、如下图的电解池接入电路后，
4、在 t秒内有ni个1价正离子通过溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设e为基元电荷，以下说法正确的选项是（）n i=n2时电流强度为零ni n 时,电流方向从 At B,电流强度ini n2 时,电流方向从 Bt A,电流强度i二（n2nJe/t电流方向从AtB，电流强度 I =（m 52）e/t+卜【例题3】、铅蓄电池的电动势为2V,这表示（）A、电路通过1C的电荷量，电源把 2J的化学能转化为电能B电源内电阻上的电压为2VC电源两极间的电压为 2VD铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池的大【例题4】、下表是两个电池外壳上的说明文字上述进口电池的电动势是 V,上述国产电
5、池最多可放出 mAh的电量，假设该电池平均工作电流为 0.03A，那么最多可使用h、某型号国产电池【例题5】某型号进口电池 （2017 江苏镇江 RECHARGEABLE 模拟）一根粗细1.2V500mAh均匀的金属导STANDARD线，两端加上恒CHARGE定电压U时，通 过金属导线的电 流为I，金属导 线中自由电子定 向移动的平均速 率为V，假设将 金属导线均匀拉长,15hac50mA GNY0.6(KR AA)1.2V600mAhRECHARCEAHLESTANDARDCHARGE15hac60mA使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U,那么此时（）IA、通过金属导线的电流为
6、2IB通过金属导线的电流为 4vC自由电子定向移动的平均速率为2vD自由电子定向移动的平均速率为4【能力训练】1、以下说法中正确的选项是 （）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E、根据I = q/t，可知I与q成正比2. 某电解池，如果在1秒钟内共有5.0 X 1018个二价正离子和1.0 X 1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（）A 0AB 0.8AC 1.6A D 3.2A3. 关于电流的方向，以下说法正确的选项是（）A、在金属导体中，电流的方向是自由电子定向
7、移动的方向B在电解液中，电流的方向是负离子定向移动的方向C无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向4. 如图4所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀分布的负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运V（）据噩龜噩）动而形成的等效电流大小为（）qA、vqB.vqv C、qvSD. s5、 （2018 镇江模拟）用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电，电流为 0.1A，假设 把全部水银倒在一个内径大一倍的管子里，那么通过水银的电流将是（）A 1.6AB、0.
8、8AC 0.4AD 3.2A6、 关于有电源的电路中导线内部的电场强度，以下说法中正确的选项是（）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，所以导线内部场强处处为零D导线内的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷 处于动态平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的同7、半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q现使圆环绕垂直环于所在平面且通过圆心的轴以角速度 3匀速转动，那么对于由环产生的等效电流，应有（）A、假设3不变而使Q变为原来的2倍，那么电流也将变为
9、原来的2倍B假设Q不变而使3变为原来的2倍，那么电流也将变为原来的2倍C假设使3、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D假设使3、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小 &以下说法中正确的选项是（）A、在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加9、关于电动势 E,以下说法中正确的选项是（）A、电动势E的大小，与非静电力做功w的大小成正比，与移送电荷
10、量q的大小成反比B电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样D电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量10、 以下有关电压与电动势的说法中，正确的选项是（）A、电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B只有在外电路接通时，电源电动势才等于内外电路电压之和C电动势公式E=w/q中的w与电势差公式 U=W/q中的w是一样的，都是静电力做的功 D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量11. 如下图，在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如下图、如果测得
11、2s内分别有1.0 X 1018个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M试问：溶液中电流的方向如何？电流多大？12. 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速， 形成电 流强度为1mA的细柱形质子流、 质子电荷量e= 1.60 X 101匕 这束质子流每秒打到靶上的个 数为、假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 n1和n2,那么m :门2= .例题答案：1、AC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 t时间内，以速度v移动的电
12、子在铜导线 中经过的长度为 vAt，由于铜导线的横截面积为S,那么在 t时间内，电子经过的导线体积为 v AtS.又由于单位体积的导线中有n个自由电子，在At时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表 示为nvSA t，故A正确、由于流经导线的电流为I，那么在A t时时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I A tq ，故C也正确、间内，流经导线的电荷量为 I At，而电子的电荷量为 q，那么At15. BC金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的 2倍，横截面积变为原来的2，电阻变为I_v2, C正确，D错误、原来的4倍，两端加上恒定电压 U,那么通过金属导线的电流为 4, A错误，B正确、根
13、据I=nqSv可知自由电子定向移动的平均速率为 反馈训练能力训练答案1、 B自由电荷定向移动才形成电流，应选项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，应选项D错误、电流有方向，但它是标量，应选项C错误、 I = q/t只是电流的定义式，它与q、t皆无关，显然 E项是错误的、正确选项为B.2. 解析D在电解液导电中，通过导体某横截面的电荷量为通过该截面的正、负电荷量的q绝对值之和即 q= （5.0 X 1018X 2+ 1.0 X 1019） X 1.6 X 10190= 3.2C、所以 I = t = 3.2A.3. 解析C电流的方向为正电荷定向移动的方向、4. 解析
14、在垂直棒的运动方向选取一截面，设棒长为L,那么棒上所有电荷通过这一截面LLq Lq所用的时间t = v，从而得电流l= t = L = qv.v5、A11. 解析根据电流正方向的规定可知，溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，即由A指向B.每个离子的电荷量为 e= 1.6 x 10 19C.该水溶液导电时负离子由B向A运动，负离子的定向移动可以等效看做是正离子反方向的定向移动、所以，一定时间内通过横截 面的电荷量应该是正、负两种离子电荷量的绝对值之和、q qi+ q21 = t =2x 1.0 x 1018x 1.6 x 1019=2A= 0.16A.【答案】电流方向为 At B0.16
15、A12. 模型建立粗细均匀的一段导体长为I ,横截面积为S,导体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,当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.(1) 导体内的总电荷量：Q= nISq .I(2) 电荷通过截面 D的时间：t = v.Q(3) 电流表达式：I =t = nqSv.ne解析(1)质子流每秒打到靶上的质子数由I = T可知nt = e= 6.25 x 1015.(2)建立如下图的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源 L和4L处时的速度分别为 v1、v2, 在L和4L处作两个长为 L(极短)的柱体微元、因 L极短，故L和4L处的两个柱体微元 中
