21电源与电流

高中物理之电流和电源知识点电源和电流产生电流的条件（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压导体中产生持续电流的条件是什么？有能把电子从正极搬运到负极的装置。

（电源）作用是保持导体两端的电势差（电压）使电路有持续的电流。

电源的作用1. 电子从正极搬运到负极2. 电场力做负功，电子的势能增加，通过电源把其他形式的能转化为电能。

怎样描述电流的强弱1. 定义：流过导体某一截面的电荷量与所用时间的比值2. 定义式：I=Q/tq表示通过导体截面正负离子的电量的绝对值之和。

电流是标量我们规定，正电荷的移动方向为电流的方向电流的微观表达式一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，自由电荷移动的速率为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，每个自由电荷带电量为q。

导体内的自由电荷数为：N=lsn导体内的自由电荷总电量：Q=lsnq电流的微观表达式为：电流的类型1. 直流电（方向不变）①恒定电流（大小不变）②脉冲电流（大小变化）2. 交流电（方向变化）①正（余）弦交流电②矩形锯齿形习题演练1. 关于电流的方向，下列说法正确的是（）A 电源供电的外部电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极B 电源内部，电流的方向是从电源的正极流向负极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2. 下列说法正确的是（）A 电流的方向与负电荷定向移动的方向相同B 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同C 在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源的负极流向正极D 在直流电源的内电路上，电流方向是从电源正极流向负极。

1 电源和电流[学习目标] 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.理解电流的定义，知道电流的单位和方向，学会用公式I ＝q t分析问题(重点)。

3.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各物理量的意义(重难点)。

一、电源1．如图所示，用导线H 连接两个分别带正、负电荷的导体A 、B ，导线H 中的电荷将如何移动？导线中有无电流？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________2．如图所示，在上述过程中，两导体的电荷量如何变化，A 、B 之间的电势差如何变化，自由电子会一直运动吗？能否形成持续的电流？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________3．如图所示，如果想让导线中有持续的电流，我们需要一个怎样的装置？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________1．电源的定义：能在电源内部把电子从电源________搬运到电源________的装置就是电源。

高二物理电源和电流知识点一、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。

高二物理知识点原子核的组成原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。

在原子核中有：质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质量数减电荷数。

原子核的衰变;半衰期⑴衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中，电荷数和质量数守恒⑵半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。

放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。

放射性的应用与防护;放射性同位素放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。

同位素：具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。

正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。

1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷。

实验二 叠加定理一、实验目的1、验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路叠加性的认识和理解。

2、正确使用直流稳压电源、电压表和电流表。

二、实验原理叠加原理不仅适用于线性直流电路，也适用于线性交流电路，为了测量方便，我们用直流电路来验证它。

叠加原理可简述如下：在线性电路中，任一支路中的电流（或电压）等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支电路中产生的电流（或电压）的代数和。

所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉，即理想电压源所在处用短路代替，理想电流源所在处用开路代替，但保留它们的内阻，电路结构也不作改变。

由于功率是电压或电流的二次函数，因此叠加定理不能用来直接计算功率。

例如在2－1中''1'11I I I -= ''2'22I I I +-=''3'33I I I +=显然 12''112'11)()(R I R I P R +≠图2-1E 1E 26V E 1 12V E 2 6V三、仪器设备四、实验内容与步骤1、按图2-1计算电路中电压电流，并将计算值填入表2-1中。

2、 实验箱电源接通220V 电源，调节输出电压，使第一路输出端电压1E ＝12V ；2E =6V ，（须用万用表重新测定），断开电源开关待用。

按图2-2接线。

图2-23、测量1E 、2E 同时作用和分别单独作用时的支路电流，并将数据记入表格2-2中。

注意：一个电源单独作用时，另一个电源从电路中取断开。

还要注意电流（及电压）的正、负极性。

（注意：用指针表时，凡表针反偏的表示该量的实际方向与参考方向相反，应将表针反过来测量，数值取为负值！）4、测定各电阻元件上的电压，将数据记入表格2-2中。

E 1 12VE 26V表2-2五、实验报告要求1、用实验数据验证支路的电流是否符合叠加原理，并对实验误差进行适当分析。

控制变量法、图像法1.按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A；（5）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。

（6）①闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I1，②闭合S、断开S1，此时为只有R x工作的电路，电流表测量R x的电流，示数为I2，可测出电源电压U＝I2R x，根据并联电路电流的规律知，R0的电流：I0＝I1﹣I2，则电源电压为U＝（I1﹣I2）R0根据电源电压相等知：U＝U＝I2R x＝（I1﹣I2）R0未知电阻R x的表达式为：R x＝。

【分析】（1）将滑动变阻器与用电器串联，根据滑片向右移动时，连入电路的电阻变大确定其接线柱；（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；（3）电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；再根据电压表有示数分析可知电路故障；（4）根据电流表小量程计读数；（5）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；根据串联电路的分压作用判断出滑动变阻器的移动方向；由表中数据得出结论；（6）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式计算出其电阻。

2023年高考物理总复习《电源和电流》测试题
一．选择题（共22小题）
1．下列关于电流方向的说法中，不正确的是（）
A．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向
C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同
2．关于电流，下列说法正确的是（）
A．根据I ＝可知，I与q成正比
B．如果在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，因此电流是矢量
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
3．电路中有一电阻，通过电阻的电流为5A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数（）
A．1500个B．9.375×1019个
C．9.375×1021个D．9.375×1020个
4．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（）A．有可以自由移动的电荷
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压
5．关于电流，以下说法正确的是（）
A．通过截面的电荷数量就是电流的大小
B．电流的方向就是电荷定向移动的方向
C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
D．导体两端没有电压就不能形成电流
6．关于电流，下列说法中正确的是（）
A．通过导线截面的电量越多，电流越大
B．电子运动的速率越大，电流越大
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备战2021中考物理考点精准题练——专题五十五：电流和电路考点一：电流一、概念：电荷的形成电流二、方向:把定向移动的方向规定为电流的方向。

①自由电子的定向移动方向与之。

②在电源外部，电流的方向市从电源的极经过用电器流向极。

三、获得持续电流的条件：电路中有、电路为【精准题练】1．（2020衡阳，9）用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。

再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。

则下列说法正确的是（）A．验电器原理是异种电荷相互吸引B．C棒与其手柄D均为导体C．当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到BD．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子是由丝绸转移到玻璃棒2.（2019内江，5）下列有关电现象的说法中正确的是（）A．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥B．摩擦起电是利用摩擦的方式创造电荷C．电荷的移动形成电流D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷3.（2109济宁)小明利用一红一绿两个发光二极管(符号:)制作了一个神奇的装置:当电流从该装置一端流入时发红光,从另一端流入时发绿光。

图中各选项中,符合该装置内部结构的可能是4.（2020 阜新，15）毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒带______电，用它去接触验电器的金属球，验电器的金属箔片因带同种电荷，相互______而张开；在这个过程中，瞬间电流方向是从______（选填“橡胶棒到验电器”或“验电器到橡胶棒”）。

5.（2020遂宁，12）生产生活中我们经常用到汽油，汽油易挥发，易燃易爆，运输中汽油与油罐摩擦产生静电，油罐失去电子带上▲电荷，电荷累积到-定程度极易出现放电观象，引起汽油燃烧爆炸，为防止爆炸事故发生，油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，该过程铁链中自由电子定向移动方向是从▲(选填“大地到油罐”或“油罐到大地”)6.（2020营口，15）用塑料梳子梳理干燥的头发后，梳子能够吸起碎纸屑，这是因为带电体能_______；若塑料的原子核束缚电子的本领强于头发，用该梳子接触不带电的验电器金属球，两金属箔片由于带上同种电荷互相___________而张开；接触的瞬间，电流方向______（选填序号即可：①“从梳子到金属球”或②“从金属球到梳子”）。

成电流为I的细柱形质子流．已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为（)A.错误!B。

错误!C。

错误!D。

错误!解析：设质子源与靶间的质子数为n,则I＝错误!＝错误!＝错误!，故n ＝错误!,选项B正确．答案：B6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电势差为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( ）A.错误!错误!B。

错误!错误!C。

错误!错误!D。

错误!错误!解析:对电子加速过程应用动能定理：eU＝错误!mv2所以电子刚出电场时定向移动速度v＝错误!设单位长度内电子数为n，在t时间内，通过某一截面的电荷量q ＝nevt,则I＝错误!＝nev，由此得n＝错误!＝错误!错误!.Δl内的电子数为N＝n·Δl＝错误!错误!，故选项B正确．答案：B二、多项选择题7．下列关于电源的说法正确的是( )A．电源是将电能转化为其他形式的能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部负电荷由正极流向负极(或正电荷由负极流向正极)解析:在电源内部把电子从正极搬运到负极，克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能，由此知选项A错误；电荷的搬运使电源正、负极间维持一定电势差，选项B正确；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,故选项C错；在电源内部，负电荷从电源正极流向负极(或正电荷从负极流向正极）,故选项D 正确．答案：BD8．下列关于电流的说法中，正确的是( )A．电荷的定向移动形成电流B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C．电流既有大小又有方向，电流相加时遵从平行四边形定则D．由I＝错误!可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多解析：电流产生的原因是由于电荷的定向移动形成的,选项A正确;国际单位制中，电流的单位是安培，选项B正确；电流有大小，也有方向，但相加时遵从代数运算,故选项C错误；由I＝错误!可知,电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项D正确．答案:ABD9．关于导线中的电场，下列说法正确的是（）A．导线内的电场线与导线平行B．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累电荷共同形成的C．导线侧面积累电荷分布是稳定的，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解析：由于导线侧面积累电荷的影响，导线内的电场线与导线是平行的，故选项A对．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累电荷共同形成的，故选项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，故选项C、D错．答案：AB10．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ）A．粗的地方电流大,细的地方电流小B．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C．各处的电流大小相同D．粗的地方电荷定向移动速率小,细的地方大解析：同一根导线上的电流相等,故C对；由I＝nqSv可得v＝错误!，故D对．答案：CD。

备战高考物理选修31第二章恒定电流电源和电流（含解析）2019备战高考物理选修3-1-第二章恒定电流-电源和电流（含解析）一、单选题1.通过一个电阻的电流是5 A，经过4 min，通过该电阻的一个截面的电荷量是（）A. 20CB. 50CC. 1 200CD. 2 000 C2.关于电流强度的说法中正确的是（）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. 根据I= ，电阻越大，电流越小3.如图所示，电解池接入电路后，在t秒内有n导出单位5.对电流概念的正确理解是（）A. 通过导体的横截面的电量越多，电流越大 B. 单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大C. 电流有方向，它是一个矢量D. 电流的方向就是电荷移动的方向6.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有4C的正、负电荷通过面积为0.08m2的横截面AB，那么（）A. 正离子向左移动，负离子向右移动B. 由于正负离子移动方向相反，所以电解槽中无电流C. 4s内通过横截面AB的电荷量为4CD. 电解槽中的电流为2A7.关于电流强度，下列说法中正确的是（）A. 导体中的电流强度越大，表示通过其横截面的电荷量越多B. 在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度就越小C. 通电时间越短，电流强度越大D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度越大8.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. 0B. 0.8AC. 1.6AD. 3.2A9.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。

已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N，电子的电量为e。

若认为导A线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（）A.B.C.D.10.下列叙述正确的是（）A. 导体中电荷运动形成电流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11.某电解池，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，那么通过这个横截面的电流是（）A. 0B. 0.8AC.1.6AD.3.2 A12.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，电子平均定向移动的速率为（）A. 光速cB.C.D.13.下列说法中正确的是（）A. 电流的方向就是电荷移动的方向 B. 在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极C. 电流都是由电子的移动形成的 D. 电流是有方向的量，所以是矢量14.在一示波管中，3s内有3×1012个电子通过某一横截面的电子枪，则示波管中电流大小为（）A. 1.6×10﹣7AB. 3×10﹣13AC. 9.6×10﹣6AD. 无法确定15.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. 电子运动的速率越大，电流越大C. 通过导线截面的电荷量越多，电流越大 D. 单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大二、多选题16.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（）A. nvStB. nvtC.D.17.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，则在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为A.B.C.D.18.判断下列所示的电流－时间图象，不属于恒定电流的是（）A. B.C.D.19.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷为e，则以下解释中正确的是A. 正离子定向移动形成的电流方向是从，负离子定向移动形成的电流方向是B. 溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C. 溶液内电流方向从A到B，电流D. 溶液中电流方向从A到B，电流20.如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，将产生等效电流，则A. 若不变而使电荷量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不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C. 若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变大 D. 若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变小21.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n，负离子1数是n，设元电荷为e，则以下解释中正确2的是（）A. 正离子定向移动形成的电流方向是从A→B，负离子定向移动形成的电流方向是B→AB. 溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C. 溶液内电流方向从A到B，电流I=D. 溶液中电流方向从A到B，电流I=22.充电宝是当今流行的移动充电电源，人们可以随时随地的给手机充电。

电源与电流关系电力是现代社会运转的重要基础，而电源和电流则是电力系统中的核心概念。

电源是提供电流的设备或装置，而电流是指由电源产生的电子流动。

电源与电流之间有着密切的关系，相互依存、相互影响。

本文将探讨电源与电流的关系以及它们在电力系统中的应用。

首先，我们来讨论电源与电流的定义和基本原理。

电源是产生、提供和稳定电流的装置。

常见的电源包括电池、发电机和电网。

电池通过化学反应将化学能转化为电能，发电机通过机械能转化为电能，而电网则通过将其他能源如燃煤、水力等转化为电能。

不同类型的电源具有不同的特点和应用场景。

电流是指电荷（通常是电子）在导体中的流动。

根据安培定律，电流的大小与单位时间内通过导体横截面的电荷量成正比。

电流的单位是安培（A），1安培等于每秒通过导体横截面的1库仑电荷。

接下来，我们来探讨电源与电流之间的关系。

电源提供电流源，给电流提供能量和动力。

电源的特性如输出电压、工作电流和功率等决定了其提供的电流特性。

例如，高压电源通常提供较大的电流，适用于大功率负载，而低压电源通常提供较小的电流，适用于小功率负载。

此外，电源还有开路电压和内阻等特性，这些特性会直接影响电流的大小和稳定性。

电流的大小和方向取决于电路的拓扑结构和负载特性。

电流在闭合电路中形成闭合回路，从正极流向负极。

当电源提供电压时，电荷在电路中被推动形成电流。

根据欧姆定律，电流与电压和电阻之间的关系为I = V/R，其中I是电流，V是电压，R是电阻。

这个公式揭示了电源、电流和阻抗之间的基本关系。

电源和电流的关系在电力系统中有着广泛应用。

电力系统是指将发电、输电和配电组成的系统，用于供电到各种终端用户。

在电力系统中，电源是发电机和电网，电流则是输电和配电过程中的重要参数。

在发电机中，机械能驱动转子旋转，产生磁场并导致电压差。

这个电压差在外部电路中形成电流。

发电机通过电磁感应原理将机械能转化为电能，并通过调整转子的转速和磁场强度来控制输出电流的大小。