2024-2025學(xué)年版塊15 電荷與電路 專題15-1 電荷及電荷守恒定律 （含答案） 初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義83講

2024-2025學(xué)年版塊15電荷與電路專題15-1電荷及電荷守恒定律（含答案）初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義83講專題15-1電荷及電荷守恒定律知識·解讀一、電荷1、兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.2、電荷量：電荷的多少叫電荷量，在國際單位制中，它的單位是庫侖，簡稱庫.用C表示.3、元電荷：最小的電荷量叫做元電荷，用e表示.所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍.元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的，在我們的計(jì)算中，可取e＝1.60×10－19C.注意：①元電荷是最小的電荷量，而不是實(shí)物粒子，元電荷無正、負(fù)之分.②雖然質(zhì)子、電子的電荷量等于元電荷，但不能說質(zhì)子、電子是元電荷.③電子的比荷：電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比，叫做電子的比荷.二、三種起電方式的比較摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電現(xiàn)象兩絕緣體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷導(dǎo)體帶上與帶電體相同的電荷原因不同物質(zhì)對電子的束縛能力不同.束縛能力強(qiáng)的得電子，帶負(fù)電；束縛能力弱的失電子，帶正電導(dǎo)體中的電子在電荷間相互作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移，使靠近帶電體一端所帶的電荷電性與帶電體相反；遠(yuǎn)離帶電體一端與帶電體所帶電荷電性相同在電荷間相互作用下，電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上實(shí)質(zhì)電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移三、對電荷守恒定律的理解1、使物體帶電的實(shí)質(zhì)不是創(chuàng)造了電荷，而是物體所帶的電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間或物體內(nèi)部電荷的重新分布.2、電荷的中和是指帶等量異號電荷的兩物體接觸時(shí)，經(jīng)過電子的轉(zhuǎn)移，物體達(dá)到電中性的過程.3、導(dǎo)體接觸帶電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的材料、形狀、大小有關(guān)，當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后，電荷將平均分配，即最后兩個(gè)球一定帶等量的同種電荷.四、驗(yàn)電器的原理和使用驗(yàn)電器的兩種應(yīng)用方式及原理：1、帶電體接觸驗(yàn)電器：當(dāng)帶電的物體與驗(yàn)電器上面的金屬球接觸時(shí)，有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，與金屬球相連的兩個(gè)金屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開，物體所帶電荷量越多，電荷轉(zhuǎn)移的越多，斥力越大，張開的角度也越大.2、帶電體靠近驗(yàn)電器：當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球時(shí)，帶電體會(huì)使驗(yàn)電器的金屬球感應(yīng)出異種電荷，而金屬箔片上會(huì)感應(yīng)出同種電荷(感應(yīng)起電)，兩箔片在斥力作用下張開.典例·解讀類型一、三種起電方式判斷例1、如圖所示，放在絕緣支架上帶正電的導(dǎo)體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導(dǎo)體B，導(dǎo)體B用導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)接地，現(xiàn)把S先合上再斷開，再移走A，則導(dǎo)體B()A.不帶電B.帶正電C.帶負(fù)電D.不能確定【【答案】C.【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象和電荷間的相互作用，可判斷導(dǎo)體B帶負(fù)電，故選C.感應(yīng)起電的判斷方法1.當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，如圖甲所示.2.導(dǎo)體接地時(shí)，該導(dǎo)體與地球可視為一個(gè)導(dǎo)體，而且該導(dǎo)體可視為近端導(dǎo)體，帶異種電荷，地球就成為遠(yuǎn)端導(dǎo)體，帶同種電荷，如圖乙、丙所示.例2、把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí)，它們相互吸引，則這個(gè)小球()A、一定不帶電B、一定帶負(fù)電C、一定帶正電D、可能不帶電【【答案】D.【解析】本題考查電荷間的相互作用規(guī)律。用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí)，它們相互吸引，則這個(gè)小球可能帶正電或不帶電。類型二、電荷守恒定律及其分配規(guī)律例3、完全相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個(gè)完全相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開.(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？【【答案】(1)2∶3；(2)2∶1.(1)設(shè)(1)設(shè)A、B帶電荷量均為q，則A、C接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝eq\f(1,2)q.C與B球接觸后，B、C所帶電荷量為：qB＝qC′＝eq\f(q＋\f(1,2)q,2)＝eq\f(3,4)q.故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,2)q,\f(3,4)q)＝eq\f(2,3).(2)設(shè)A帶正電，B帶負(fù)電，且所帶電荷量大小均為q.則C與A接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝＋eq\f(1,2)q.C與B接觸后，B、C帶電荷量為qB＝qC″＝eq\f(\f(1,2)q－q,2)＝－eq\f(1,4)q，故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,2)q,\f(1,4)q)＝eq\f(2,1).兩金屬導(dǎo)體接觸后電荷量的分配規(guī)律1.當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體材料、形狀不同時(shí)，接觸后再分開，只能使兩者均帶電，但無法確定電荷量的多少.2.若使兩個(gè)完全相同的金屬球帶電荷量大小分別為q1、q2，則有(1)eq\x(若帶同種電荷)?eq\x(金屬球相接觸)?eq\x(總電荷量平分)?eq\x(即均帶電\f(q1＋q2,2))(2)eq\x(若帶異種電荷)?eq\x(金屬球相接觸)?eq\x(先中和再平分)?eq\x(即均帶電\f(|q1－q2|,2))類型三、驗(yàn)電器原理及使用例4、取兩個(gè)相同的驗(yàn)電器A和B，使A帶電，B不帶電，可以看到A的金屬錫箔張開，B的金屬錫箔閉合(如圖)。用帶絕緣柄的金屬棒將A和B上的金屬球連接起來，則A、B金屬箔張角的變化情況是()A、A和B都不變 B、A變小，B張開C、A變大，B不變D、A閉合，B張開【【答案】B.【解析】本題考查驗(yàn)電器的原理和使用。A帶電，B不帶電，用帶絕緣手柄的金屬棒將A、B連接起來，連接的瞬間，電荷從A轉(zhuǎn)移到B，使B帶上電荷，B的金屬箔因帶同種電荷相互排斥而張開；A帶的電荷減少，金屬箔片張角變小。例5、使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的金屬箔片張開，如圖所示表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是()【【答案】B.【解析】把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器，若金屬球帶正電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子吸引上來，這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負(fù)電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子被排斥到最遠(yuǎn)端，這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電荷，箔片帶負(fù)電荷.故選項(xiàng)B正確.培優(yōu)·訓(xùn)練一、判斷題(1)絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電，證明正電荷從絲綢轉(zhuǎn)移到玻璃棒上.()(2)摩擦起電的過程是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的過程.()(3)帶正電的物體A與不帶電的物體B接觸后，電子由B轉(zhuǎn)移到A上，B將帶正電.()(4)帶正電的物體C靠近不帶電的枕形導(dǎo)體AB，如圖所示，A端將帶正電，B端帶負(fù)電.()(5)電子的電荷量e的數(shù)值最早是由庫侖通過實(shí)驗(yàn)測出的.()(6)元電荷是最小的帶電體.()(7)元電荷就是質(zhì)子或電子.()(8)所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍.()(9)元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量.()二、選擇題1、把餐巾紙摩擦過的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示，手持帶負(fù)電的橡膠棒，靠近吸管A端，A端會(huì)遠(yuǎn)離橡膠棒。實(shí)驗(yàn)中()A、吸管不帶電B、吸管帶正電C、摩擦?xí)r，吸管得到電子D、與吸管摩擦的餐巾紙一直不帶電2、如圖所示，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的兩片金屬箔張開，以下說法正確的是()A、金屬球帶負(fù)電，金屬箔帶正電B、金屬球和金屬箔都帶正電C、兩片金屬箔都帶負(fù)電，由于互相排斥而張開D、兩片金屬箔都帶正電，由于互相排斥而張開3、如圖所示，通草球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲帶正電，那么乙、丙的帶電情況是()A、乙?guī)ж?fù)電、丙帶正電B、乙?guī)д姟⒈麕д奀、乙?guī)ж?fù)電、丙帶負(fù)電或不帶電D、乙?guī)д?、丙帶?fù)電或不帶電4、用絲綢摩擦兩根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒時(shí)，現(xiàn)象如圖5甲箭頭所示遠(yuǎn)離.而手持用毛皮摩擦過的橡膠棒，靠近被吊起的用絲綢摩擦過的玻璃棒時(shí)，現(xiàn)象如圖乙箭頭所示靠近.那么()A、圖甲中兩玻璃棒互相吸引B、圖乙中橡膠棒與玻璃棒互相排斥C、圖甲、乙中的玻璃棒帶異種電荷D、圖乙表明異種電荷互相吸引5、如圖所示，用絲綢摩擦過的玻璃棒和驗(yàn)電器的金屬球接觸，使驗(yàn)電器的金屬箔片張開，關(guān)于這一現(xiàn)象下列說法正確的是()A、兩片金屬箔片上帶異種電荷B、兩片金屬箔片上均帶負(fù)電荷C、金屬箔片上有電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上D、將玻璃棒移走，則金屬箔片立即合在一起6、如圖所示，某次實(shí)驗(yàn)老師用絲綢摩擦過的玻璃棒(帶正電)去吸引細(xì)碎的錫箔屑，發(fā)現(xiàn)錫箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散開，下列說法正確的是()A、錫箔屑被吸引過程會(huì)因?yàn)楂@得電子而帶負(fù)電B、錫箔屑被吸引過程是減速過程C、最后錫箔屑散開主要是因?yàn)榕鲎矊?dǎo)致D、散開時(shí)錫箔屑帶正電7、下列說法正確的是()A、物體所帶的電荷量可以為2×10－19CB、不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷C、摩擦起電的過程，是靠摩擦產(chǎn)生了電荷D、利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子趨向或遠(yuǎn)離帶電體8、如圖所示，Q帶負(fù)電荷，導(dǎo)體P在a處接地，下列說法中正確的是()A、導(dǎo)體P的a端不帶電荷，b端帶負(fù)電荷B、導(dǎo)體P的a端帶正電荷，b端不帶電C、導(dǎo)體P的a端帶正電荷，b端帶負(fù)電荷，且正、負(fù)電荷的電荷量相等D、導(dǎo)體P的a端帶正電荷，b端帶負(fù)電荷，正電荷的電荷量大于負(fù)電荷的電荷量9、如圖所示，A、B為帶異種電荷的小球，將兩條不帶電的導(dǎo)體棒C、D放在兩球之間，在用導(dǎo)線將C棒左端點(diǎn)x和D棒右端點(diǎn)y連接起來的瞬間，導(dǎo)線中自由電子移動(dòng)的方向是()A、x→yB、y→xC、沒有電流D、先是y→x，然后x→y10、吉爾伯特制作了第一只驗(yàn)電器，后來，英國人格雷改進(jìn)了驗(yàn)電器，其結(jié)構(gòu)如圖所示.驗(yàn)電器原來帶正電，如果用一根帶大量負(fù)電的金屬棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，金屬箔片的張角將()A、先變小后變大B、變大C、變小D、先變大后變小11、(多選)關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的理解，下列說法中正確的是()A、摩擦起電說明電荷能夠被創(chuàng)造B、摩擦起電現(xiàn)象說明通過摩擦可以使電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上C、感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了D、感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體的另一個(gè)部分12、(多選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.6×10－15C，丙物體帶電荷量的大小為8×10－16C.則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說法中正確的是()A、乙物體一定帶有負(fù)電荷8×10－16CB、乙物體可能帶有負(fù)電荷2.4×10－15CC、丙物體一定帶有正電荷8×10－16CD、丙物體一定帶有負(fù)電荷8×10－16C13、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，抑制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)，盜版書籍不但影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來隱患.某同學(xué)有一次購買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量數(shù)據(jù)看不清，只能看清是9.×10－18C，拿去問老師.如果你是老師，你認(rèn)為該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量可能是下列數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)()A、9.2×10－18CB、9.4×10－18CC、9.6×10－18CD、9.8×10－18C14、(多選)有A、B、C三個(gè)完全相同的金屬球，A帶1.2×10－4C的正電荷，B、C不帶電，現(xiàn)用相互接觸的方法使它們都帶電，則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù)()A、4.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB、6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CC、6.0×10－5C,3.0×10－5C,3.0×10－5CD、5.0×10－5C,5.0×10－5C,5.0×10－5C三、填空題1、將塑料繩的一端扎緊，盡可能將其撕成更多的細(xì)絲，用干燥的手從上向下捋幾下，觀察到如圖所示的現(xiàn)象，這是因?yàn)樗芰辖z帶了_________電荷(選填“同種”或“異種”)，這種使塑料絲帶電的方法稱為_________，塑料絲帶電的實(shí)質(zhì)是_________在物體間轉(zhuǎn)移。2、用在干燥的頭發(fā)上梳過的塑料梳子靠近細(xì)細(xì)的水流，會(huì)觀察到如圖所示的驚奇的現(xiàn)象。這是由于梳子摩擦后_________，會(huì)吸引細(xì)細(xì)的水流；當(dāng)梳子靠近帶負(fù)電的小球時(shí)，小球被排斥說明梳子帶_________電。3、有三個(gè)相同的金屬小球A、B、C，其中小球A帶有2.0×10－5C的正電荷，小球B、C不帶電，現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球的帶電荷量分別為qA＝_________________C，qB＝__________________C，qC＝__________________C.四、計(jì)算題1、11.多少個(gè)電子的電荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天氣一個(gè)人脫了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的電荷.此人身上有多少個(gè)剩余電子？他的質(zhì)量因聚集電子而增加了多少？(電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝－1.6×10－19C)2、如圖所示，大球A原來的電荷量為Q，小球B原來不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，達(dá)到靜電平衡時(shí)，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給大球A補(bǔ)充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補(bǔ)充到電荷量為Q，問：經(jīng)過反復(fù)足夠多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？專題15-1電荷及電荷守恒定律知識·解讀一、電荷1、兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.2、電荷量：電荷的多少叫電荷量，在國際單位制中，它的單位是庫侖，簡稱庫.用C表示.3、元電荷：最小的電荷量叫做元電荷，用e表示.所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍.元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的，在我們的計(jì)算中，可取e＝1.60×10－19C.注意：①元電荷是最小的電荷量，而不是實(shí)物粒子，元電荷無正、負(fù)之分.②雖然質(zhì)子、電子的電荷量等于元電荷，但不能說質(zhì)子、電子是元電荷.③電子的比荷：電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比，叫做電子的比荷.二、三種起電方式的比較摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電現(xiàn)象兩絕緣體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷導(dǎo)體帶上與帶電體相同的電荷原因不同物質(zhì)對電子的束縛能力不同.束縛能力強(qiáng)的得電子，帶負(fù)電；束縛能力弱的失電子，帶正電導(dǎo)體中的電子在電荷間相互作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移，使靠近帶電體一端所帶的電荷電性與帶電體相反；遠(yuǎn)離帶電體一端與帶電體所帶電荷電性相同在電荷間相互作用下，電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上實(shí)質(zhì)電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移三、對電荷守恒定律的理解1、使物體帶電的實(shí)質(zhì)不是創(chuàng)造了電荷，而是物體所帶的電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間或物體內(nèi)部電荷的重新分布.2、電荷的中和是指帶等量異號電荷的兩物體接觸時(shí)，經(jīng)過電子的轉(zhuǎn)移，物體達(dá)到電中性的過程.3、導(dǎo)體接觸帶電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的材料、形狀、大小有關(guān)，當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后，電荷將平均分配，即最后兩個(gè)球一定帶等量的同種電荷.四、驗(yàn)電器的原理和使用驗(yàn)電器的兩種應(yīng)用方式及原理：1、帶電體接觸驗(yàn)電器：當(dāng)帶電的物體與驗(yàn)電器上面的金屬球接觸時(shí)，有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，與金屬球相連的兩個(gè)金屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開，物體所帶電荷量越多，電荷轉(zhuǎn)移的越多，斥力越大，張開的角度也越大.2、帶電體靠近驗(yàn)電器：當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球時(shí)，帶電體會(huì)使驗(yàn)電器的金屬球感應(yīng)出異種電荷，而金屬箔片上會(huì)感應(yīng)出同種電荷(感應(yīng)起電)，兩箔片在斥力作用下張開.典例·解讀類型一、三種起電方式判斷例1、如圖所示，放在絕緣支架上帶正電的導(dǎo)體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導(dǎo)體B，導(dǎo)體B用導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)接地，現(xiàn)把S先合上再斷開，再移走A，則導(dǎo)體B()A.不帶電B.帶正電C.帶負(fù)電D.不能確定【【答案】C.【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象和電荷間的相互作用，可判斷導(dǎo)體B帶負(fù)電，故選C.感應(yīng)起電的判斷方法1.當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，如圖甲所示.2.導(dǎo)體接地時(shí)，該導(dǎo)體與地球可視為一個(gè)導(dǎo)體，而且該導(dǎo)體可視為近端導(dǎo)體，帶異種電荷，地球就成為遠(yuǎn)端導(dǎo)體，帶同種電荷，如圖乙、丙所示.例2、把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí)，它們相互吸引，則這個(gè)小球()A、一定不帶電B、一定帶負(fù)電C、一定帶正電D、可能不帶電【【答案】D.【解析】本題考查電荷間的相互作用規(guī)律。用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí)，它們相互吸引，則這個(gè)小球可能帶正電或不帶電。類型二、電荷守恒定律及其分配規(guī)律例3、完全相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個(gè)完全相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開.(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？【【答案】(1)2∶3；(2)2∶1.(1)設(shè)(1)設(shè)A、B帶電荷量均為q，則A、C接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝eq\f(1,2)q.C與B球接觸后，B、C所帶電荷量為：qB＝qC′＝eq\f(q＋\f(1,2)q,2)＝eq\f(3,4)q.故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,2)q,\f(3,4)q)＝eq\f(2,3).(2)設(shè)A帶正電，B帶負(fù)電，且所帶電荷量大小均為q.則C與A接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝＋eq\f(1,2)q.C與B接觸后，B、C帶電荷量為qB＝qC″＝eq\f(\f(1,2)q－q,2)＝－eq\f(1,4)q，故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,2)q,\f(1,4)q)＝eq\f(2,1).兩金屬導(dǎo)體接觸后電荷量的分配規(guī)律1.當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體材料、形狀不同時(shí)，接觸后再分開，只能使兩者均帶電，但無法確定電荷量的多少.2.若使兩個(gè)完全相同的金屬球帶電荷量大小分別為q1、q2，則有(1)eq\x(若帶同種電荷)?eq\x(金屬球相接觸)?eq\x(總電荷量平分)?eq\x(即均帶電\f(q1＋q2,2))(2)eq\x(若帶異種電荷)?eq\x(金屬球相接觸)?eq\x(先中和再平分)?eq\x(即均帶電\f(|q1－q2|,2))類型三、驗(yàn)電器原理及使用例4、取兩個(gè)相同的驗(yàn)電器A和B，使A帶電，B不帶電，可以看到A的金屬錫箔張開，B的金屬錫箔閉合(如圖)。用帶絕緣柄的金屬棒將A和B上的金屬球連接起來，則A、B金屬箔張角的變化情況是()A、A和B都不變 B、A變小，B張開C、A變大，B不變D、A閉合，B張開【【答案】B.【解析】本題考查驗(yàn)電器的原理和使用。A帶電，B不帶電，用帶絕緣手柄的金屬棒將A、B連接起來，連接的瞬間，電荷從A轉(zhuǎn)移到B，使B帶上電荷，B的金屬箔因帶同種電荷相互排斥而張開；A帶的電荷減少，金屬箔片張角變小。例5、使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的金屬箔片張開，如圖所示表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是()【【答案】B.【解析】把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器，若金屬球帶正電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子吸引上來，這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負(fù)電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子被排斥到最遠(yuǎn)端，這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電荷，箔片帶負(fù)電荷.故選項(xiàng)B正確.培優(yōu)·訓(xùn)練一、判斷題(1)絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電，證明正電荷從絲綢轉(zhuǎn)移到玻璃棒上.()(2)摩擦起電的過程是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的過程.()(3)帶正電的物體A與不帶電的物體B接觸后，電子由B轉(zhuǎn)移到A上，B將帶正電.()(4)帶正電的物體C靠近不帶電的枕形導(dǎo)體AB，如圖所示，A端將帶正電，B端帶負(fù)電.()(5)電子的電荷量e的數(shù)值最早是由庫侖通過實(shí)驗(yàn)測出的.()(6)元電荷是最小的帶電體.()(7)元電荷就是質(zhì)子或電子.()(8)所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍.()(9)元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量.()二、選擇題1、把餐巾紙摩擦過的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示，手持帶負(fù)電的橡膠棒，靠近吸管A端，A端會(huì)遠(yuǎn)離橡膠棒。實(shí)驗(yàn)中()A、吸管不帶電B、吸管帶正電C、摩擦?xí)r，吸管得到電子D、與吸管摩擦的餐巾紙一直不帶電2、如圖所示，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的兩片金屬箔張開，以下說法正確的是()A、金屬球帶負(fù)電，金屬箔帶正電B、金屬球和金屬箔都帶正電C、兩片金屬箔都帶負(fù)電，由于互相排斥而張開D、兩片金屬箔都帶正電，由于互相排斥而張開3、如圖所示，通草球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲帶正電，那么乙、丙的帶電情況是()A、乙?guī)ж?fù)電、丙帶正電B、乙?guī)д?、丙帶正電C、乙?guī)ж?fù)電、丙帶負(fù)電或不帶電D、乙?guī)д?、丙帶?fù)電或不帶電4、用絲綢摩擦兩根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒時(shí)，現(xiàn)象如圖5甲箭頭所示遠(yuǎn)離.而手持用毛皮摩擦過的橡膠棒，靠近被吊起的用絲綢摩擦過的玻璃棒時(shí)，現(xiàn)象如圖乙箭頭所示靠近.那么()A、圖甲中兩玻璃棒互相吸引B、圖乙中橡膠棒與玻璃棒互相排斥C、圖甲、乙中的玻璃棒帶異種電荷D、圖乙表明異種電荷互相吸引5、如圖所示，用絲綢摩擦過的玻璃棒和驗(yàn)電器的金屬球接觸，使驗(yàn)電器的金屬箔片張開，關(guān)于這一現(xiàn)象下列說法正確的是()A、兩片金屬箔片上帶異種電荷B、兩片金屬箔片上均帶負(fù)電荷C、金屬箔片上有電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上D、將玻璃棒移走，則金屬箔片立即合在一起6、如圖所示，某次實(shí)驗(yàn)老師用絲綢摩擦過的玻璃棒(帶正電)去吸引細(xì)碎的錫箔屑，發(fā)現(xiàn)錫箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散開，下列說法正確的是()A、錫箔屑被吸引過程會(huì)因?yàn)楂@得電子而帶負(fù)電B、錫箔屑被吸引過程是減速過程C、最后錫箔屑散開主要是因?yàn)榕鲎矊?dǎo)致D、散開時(shí)錫箔屑帶正電7、下列說法正確的是()A、物體所帶的電荷量可以為2×10－19CB、不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷C、摩擦起電的過程，是靠摩擦產(chǎn)生了電荷D、利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子趨向或遠(yuǎn)離帶電體8、如圖所示，Q帶負(fù)電荷，導(dǎo)體P在a處接地，下列說法中正確的是()A、導(dǎo)體P的a端不帶電荷，b端帶負(fù)電荷B、導(dǎo)體P的a端帶正電荷，b端不帶電C、導(dǎo)體P的a端帶正電荷，b端帶負(fù)電荷，且正、負(fù)電荷的電荷量相等D、導(dǎo)體P的a端帶正電荷，b端帶負(fù)電荷，正電荷的電荷量大于負(fù)電荷的電荷量9、如圖所示，A、B為帶異種電荷的小球，將兩條不帶電的導(dǎo)體棒C、D放在兩球之間，在用導(dǎo)線將C棒左端點(diǎn)x和D棒右端點(diǎn)y連接起來的瞬間，導(dǎo)線中自由電子移動(dòng)的方向是()A、x→yB、y→xC、沒有電流D、先是y→x，然后x→y10、吉爾伯特制作了第一只驗(yàn)電器，后來，英國人格雷改進(jìn)了驗(yàn)電器，其結(jié)構(gòu)如圖所示.驗(yàn)電器原來帶正電，如果用一根帶大量負(fù)電的金屬棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，金屬箔片的張角將()A、先變小后變大B、變大C、變小D、先變大后變小11、(多選)關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的理解，下列說法中正確的是()A、摩擦起電說明電荷能夠被創(chuàng)造B、摩擦起電現(xiàn)象說明通過摩擦可以使電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上C、感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了D、感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體的另一個(gè)部分12、(多選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.6×10－15C，丙物體帶電荷量的大小為8×10－16C.則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說法中正確的是()A、乙物體一定帶有負(fù)電荷8×10－16CB、乙物體可能帶有負(fù)電荷2.4×10－15CC、丙物體一定帶有正電荷8×10－16CD、丙物體一定帶有負(fù)電荷8×10－16C13、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，抑制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)，盜版書籍不但影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來隱患.某同學(xué)有一次購買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量數(shù)據(jù)看不清，只能看清是9.×10－18C，拿去問老師.如果你是老師，你認(rèn)為該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量可能是下列數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)()A、9.2×10－18CB、9.4×10－18CC、9.6×10－18CD、9.8×10－18C14、(多選)有A、B、C三個(gè)完全相同的金屬球，A帶1.2×10－4C的正電荷，B、C不帶電，現(xiàn)用相互接觸的方法使它們都帶電，則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù)()A、4.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB、6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CC、6.0×10－5C,3.0×10－5C,3.0×10－5CD、5.0×10－5C,5.0×10－5C,5.0×10－5C三、填空題1、將塑料繩的一端扎緊，盡可能將其撕成更多的細(xì)絲，用干燥的手從上向下捋幾下，觀察到如圖所示的現(xiàn)象，這是因?yàn)樗芰辖z帶了_________電荷(選填“同種”或“異種”)，這種使塑料絲帶電的方法稱為_________，塑料絲帶電的實(shí)質(zhì)是_________在物體間轉(zhuǎn)移。2、用在干燥的頭發(fā)上梳過的塑料梳子靠近細(xì)細(xì)的水流，會(huì)觀察到如圖所示的驚奇的現(xiàn)象。這是由于梳子摩擦后_________，會(huì)吸引細(xì)細(xì)的水流；當(dāng)梳子靠近帶負(fù)電的小球時(shí)，小球被排斥說明梳子帶_________電。3、有三個(gè)相同的金屬小球A、B、C，其中小球A帶有2.0×10－5C的正電荷，小球B、C不帶電，現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球的帶電荷量分別為qA＝_________________C，qB＝__________________C，qC＝__________________C.四、計(jì)算題1、11.多少個(gè)電子的電荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天氣一個(gè)人脫了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的電荷.此人身上有多少個(gè)剩余電子？他的質(zhì)量因聚集電子而增加了多少？(電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝－1.6×10－19C)2、如圖所示，大球A原來的電荷量為Q，小球B原來不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，達(dá)到靜電平衡時(shí)，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給大球A補(bǔ)充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補(bǔ)充到電荷量為Q，問：經(jīng)過反復(fù)足夠多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？

專題15-1電荷及電荷守恒定律例1、【答案】C.【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象和電荷間的相互作用，可判斷導(dǎo)體B帶負(fù)電，故選C.感應(yīng)起電的判斷方法1.當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，如圖甲所示.2.導(dǎo)體接地時(shí)，該導(dǎo)體與地球可視為一個(gè)導(dǎo)體，而且該導(dǎo)體可視為近端導(dǎo)體，帶異種電荷，地球就成為遠(yuǎn)端導(dǎo)體，帶同種電荷，如圖乙、丙所示.例2、【答案】D.【解析】本題考查電荷間的相互作用規(guī)律。用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí)，它們相互吸引，則這個(gè)小球可能帶正電或不帶電。例3、【答案】(1)2∶3；(2)2∶1.(1)設(shè)A、B帶電荷量均為q，則A、C接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝eq\f(1,2)q.C與B球接觸后，B、C所帶電荷量為：qB＝qC′＝eq\f(q＋\f(1,2)q,2)＝eq\f(3,4)q.故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,2)q,\f(3,4)q)＝eq\f(2,3).(2)設(shè)A帶正電，B帶負(fù)電，且所帶電荷量大小均為q.則C與A接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝＋eq\f(1,2)q.C與B接觸后，B、C帶電荷量為qB＝qC″＝eq\f(\f(1,2)q－q,2)＝－eq\f(1,4)q，故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,2)q,\f(1,4)q)＝eq\f(2,1).兩金屬導(dǎo)體接觸后電荷量的分配規(guī)律1.當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體材料、形狀不同時(shí)，接觸后再分開，只能使兩者均帶電，但無法確定電荷量的多少.2.若使兩個(gè)完全相同的金屬球帶電荷量大小分別為q1、q2，則有(1)eq\x(若帶同種電荷)?eq\x(金屬球相接觸)?eq\x(總電荷量平分)?eq\x(即均帶電\f(q1＋q2,2))(2)eq\x(若帶異種電荷)?eq\x(金屬球相接觸)?eq\x(先中和再平分)?eq\x(即均帶電\f(|q1－q2|,2))例4、【答案】B.【解析】本題考查驗(yàn)電器的原理和使用。A帶電，B不帶電，用帶絕緣手柄的金屬棒將A、B連接起來，連接的瞬間，電荷從A轉(zhuǎn)移到B，使B帶上電荷，B的金屬箔因帶同種電荷相互排斥而張開；A帶的電荷減少，金屬箔片張角變小。例5、【答案】B.【解析】把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器，若金屬球帶正電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子吸引上來，這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負(fù)電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子被排斥到最遠(yuǎn)端，這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電荷，箔片帶負(fù)電荷.故選項(xiàng)B正確.培優(yōu)·訓(xùn)練一、判斷題(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√(9)√(10)二、選擇題1、C【解析】本題考查電荷間的相互作用規(guī)律。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，該吸管A端與帶負(fù)電的橡膠棒相互排斥，故吸管帶負(fù)電荷，A、B錯(cuò)誤；摩擦起電的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，塑料吸管帶負(fù)電荷是因?yàn)殡娮佑刹徒砑埳限D(zhuǎn)移到吸管上，餐巾紙因失去電子而帶正電，C正確、D錯(cuò)誤。2、C【解析】本題考查驗(yàn)電器的原理及使用。根據(jù)正負(fù)電荷的定義可知，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，將它與驗(yàn)電器的金屬球接觸后，金屬箔片會(huì)帶上負(fù)電，因?yàn)橥N電荷相互排斥，所以驗(yàn)電器中閉合著的金屬箔片會(huì)張開一個(gè)角度。3、D【解析】本題考查電荷間的相互作用規(guī)律和帶電體的性質(zhì)。根據(jù)電荷間的相互作用規(guī)律，甲帶正電，甲、乙相互排斥，可判斷甲、乙一定帶同種電荷，即乙一定帶正電。因?yàn)榧着c丙相互吸引，存在兩種可能的情況：一是甲與丙帶異種電荷，即丙帶負(fù)電；二是丙不帶電，被甲吸引的原因是帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。故選D。4、D5、C解析自然界只存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷.絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，若將其接觸驗(yàn)電器的金屬球，此時(shí)兩個(gè)箔片均帶正電荷；在此過程中，一部分電子會(huì)從驗(yàn)電器向玻璃棒轉(zhuǎn)移；移走玻璃棒時(shí)，箔片仍帶電，不會(huì)立即合在一起.選項(xiàng)C正確.6、D解析帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，錫箔屑被吸引接觸而帶正電，故A錯(cuò)誤；錫箔屑被吸引過程是加速過程，故B錯(cuò)誤；最后錫箔屑散開主要是因?yàn)殄a箔屑帶正電，同種電荷相互排斥導(dǎo)致，故C錯(cuò)誤，D正確.7、D解析元電荷所帶電荷量1.60×10－19C，物體所帶電荷量是元電荷所帶電荷量的整數(shù)倍，故A項(xiàng)錯(cuò)；物體不帶電，是由于其內(nèi)部正、負(fù)電荷的數(shù)量相等，對外不顯電性，故B項(xiàng)錯(cuò)；電荷既不會(huì)創(chuàng)造，也不會(huì)消滅，摩擦起電同樣不會(huì)創(chuàng)造電荷，是一個(gè)物體失去電子，另一個(gè)物體得到電子的過程，故C項(xiàng)錯(cuò)；自由電子是金屬導(dǎo)體中的自由電荷，在帶電體的作用下，導(dǎo)體中的自由電子會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體兩端帶等量異種電荷，選項(xiàng)D正確.8、B解析金屬導(dǎo)體P接地時(shí)與大地組成一個(gè)新的導(dǎo)體，a為靠近Q的一端，而大地為遠(yuǎn)離Q的一端，由于靜電感應(yīng)，靠近Q的一端會(huì)帶上與Q相反的電荷，即帶上正電荷，大地端則帶上與Q相同的電荷，b端則不帶電荷，故B正確.9、B解析由于同種電荷相斥，異種電荷相吸，在C、D組成的導(dǎo)體中自由電子沿y向x運(yùn)動(dòng)，在C中聚集負(fù)電荷，在D中聚集正電荷，B正確.10、A解析帶大量負(fù)電的金屬棒接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí)，驗(yàn)電器上所帶的正電荷先被負(fù)電荷中和，驗(yàn)電器所帶電荷量減少，金屬箔片張角變??；中和后，多余的負(fù)電荷又會(huì)轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，使金屬箔片的張角再次變大.11、BD12、AD解析由于甲、乙、丙原來都不帶電，甲、乙相互摩擦導(dǎo)致甲失去電子而帶1.6×10－15C的正電荷；乙物體得到電子而帶1.6×10－15C的負(fù)電荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷為1.6×10－15C－8×10－16C＝8×10－16C，故A、D正確.13、C14、AC解析三個(gè)球同時(shí)接觸后各帶有4.0×10－5C的電荷量，A正確；根據(jù)電荷守恒定律，接觸前、后三球的總電量不變，B、D錯(cuò)誤；將B球先與A球接觸，再與C球接觸，分開后A、B、C各帶有6.0×10－5C、3.0×10－5C和3.0×10－5C的電荷量，C正確.故選A、C.三、填空題1、同種摩擦起電電子【解析】本題考查摩擦起電現(xiàn)象及其實(shí)質(zhì)和電荷間的相互作用規(guī)律。用摩擦的方法使物體帶電叫作摩擦起電，摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，手與塑料絲摩擦?xí)r，塑料絲由于帶上同種電荷相互排斥而出現(xiàn)張開的現(xiàn)象。2、帶電負(fù)【解析】本題考查帶電體的性質(zhì)和電荷間相互作用的規(guī)律。塑料梳子與干燥的頭發(fā)摩擦后帶電，而帶電體能夠吸引輕小物體，所以會(huì)吸引細(xì)小的水流；梳子靠近帶負(fù)電的小球，小球被排斥，根據(jù)同種電荷相互排斥可判斷梳子帶負(fù)電。3、5×10－67.5×10－67.5×10－6解析小球C先與球A接觸后平分A的電荷，則qA＝qC＝eq\f(q,2)＝1.0×10－5C，再讓小球B與球A接觸后分開，則qA′＝qB＝eq\f(qA,2)＝5×10－6C；最后讓小球B與小球C接觸后分開qB′＝qC′＝eq\f(qB＋qC,2)＝7.5×10－6C.四、計(jì)算題1、2.0×1014個(gè)3.0×1014個(gè)2.73×10－16kg解析－3.2×10－5C電荷量含有的電子數(shù)為n＝eq\f(q,e)＝eq\f(－3.2×10－5C,－1.6×10－19C)＝2.0×1014個(gè)，－4.8×10－5C的電荷量含有的電子數(shù)為n′＝eq\f(q′,e)＝eq\f(－4.8×10－5C,－1.6×10－19C)＝3.0×1014個(gè)，增加的質(zhì)量為M＝n′me＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16kg.2、eq\f(Qq,Q－q)解析由于兩個(gè)球的形狀和大小不等，所以在接觸過程中，兩球的電荷量分配比例不是1∶1，但應(yīng)該是一個(gè)確定的值.根據(jù)第一次接觸達(dá)到靜電平衡時(shí)兩者的電荷量關(guān)系可知，此比例為(Q－q)∶q.經(jīng)過多次接觸后，從大球上遷移到小球上的電荷量越來越少，最終將為零，設(shè)最終B球帶電荷量為q′，則有eq\f(Q－q,q)＝eq\f(Q,q′)，解得q′＝eq\f(Qq,Q－q)專題15-2電壓電流知識·解讀一、電源1、電源的作用(1)從電荷轉(zhuǎn)移的角度看，電源的作用是使電路中的自由電荷持續(xù)地定向移動(dòng)。(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度看，搬運(yùn)電荷的過程是非靜電力做功的過程，從而將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。2、形成電流的三種電荷形成電流的三種電荷為自由電子、正離子和負(fù)離子，其中金屬導(dǎo)體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷是自由電子，液體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷有正離子和負(fù)離子，氣體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷有自由電子、正離子和負(fù)離子。3、注意：有電源不一定得到持續(xù)的電流，要得到持續(xù)的電流需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：(1)電路中有電源。(2)電路還必須是閉合的，即必須用導(dǎo)體將電源連接起來。二、電流1、物理意義：表示電流強(qiáng)弱程度的物理量。2、符號及單位：電流用符號I表示，單位是安培，符號為A。3、表達(dá)式：I＝q/t(q是在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面上的電荷量)。4、方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉?、電流的微觀表達(dá)式(1)電流的微觀表達(dá)式：I＝nqSv。其中n是導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q是每個(gè)自由電荷的電荷量，v是導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率，S是導(dǎo)體的橫截面積。推導(dǎo)過程如下：如圖所示，在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取截面B和C，設(shè)導(dǎo)體的截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)電荷的電荷量為q，電荷的定向移動(dòng)速率為v，則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C?？傻茫篒＝eq\f(qnSvt,t)＝nqvS。(2)根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可以看出，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、定向移動(dòng)的速度，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。(3)由I＝nqSv可以看出，同種導(dǎo)體橫截面積越大的位置，電荷定向移動(dòng)的速率越小。注意：若已知單位長度的自由電荷數(shù)為n，則電流的微觀表達(dá)式為I＝vnq。5、理解電流的三個(gè)注意點(diǎn)(1)公式I＝eq\f(q,t)中，q是通過橫截面的電荷量，而不是通過單位橫截面積的電荷量。(2)當(dāng)導(dǎo)體中有正、負(fù)電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)形成電流時(shí)，公式中的q應(yīng)為通過導(dǎo)體橫截面的正、負(fù)兩種電荷電荷量的絕對值之和。(3)橫截面的選取是任意的，電流的大小與橫截面無關(guān)。6、三種速率的區(qū)別三種速率比較內(nèi)容電子定向移動(dòng)的速率電子熱運(yùn)動(dòng)的速率電流傳導(dǎo)的速率物理意義電流就是由電荷的定向移動(dòng)形成，電流I＝neSv，其中v就是電子定向移動(dòng)的速率，一般為10－5m/s的數(shù)量級構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運(yùn)動(dòng)的速率數(shù)量級為105m/s等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c建立恒定電場，在恒定電場的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開始定向移動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流大小10－5m/s105m/s3×108m/s注意：電流的形成是電子在速率很大的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)，電路閉合時(shí)，瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導(dǎo)體中所有自由電荷在電場力的作用下共同定向移動(dòng)，并不是電荷瞬間從電源運(yùn)動(dòng)到用電器。典例·解讀類型一、電源例1、現(xiàn)代生活離不開電源，電子表、照相機(jī)、移動(dòng)電話、計(jì)算器及許多電子產(chǎn)品，都需要配備各式各樣的電源，關(guān)于電源以下說法正確的是()A、電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差B、電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C、只要電路中有電源，電路中就一定有電流D、電源實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)用電器，也需要外界提供能量【【答案】B.【解析】電源的作用是維持正、負(fù)極之間恒定的電勢差，這需要電源不斷地將其內(nèi)部的負(fù)電荷向負(fù)極聚集，將正電荷向正極聚集，外電路中自由電子在電場力的作用下向正極移動(dòng)，在電源內(nèi)部，需要將正極上的電子搬運(yùn)到負(fù)極，維持電勢差不變，故A錯(cuò)；從能量角度來看，電源在搬運(yùn)電荷的過程中，需要克服電場力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，B對；電路中有電流不僅需要電源，還需要電路是閉合的，故C錯(cuò)；電源是對電路提供能量的裝置，故D錯(cuò)。類型二、電流的基本概念例2、（多選）關(guān)于電流的概念，下列說法中正確的是()A、導(dǎo)體中有電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B、電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向C、在國際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位安培是基本單位D、對于導(dǎo)體，只要其兩端電勢差為零，電流也必為零【【答案】CD.【解析】導(dǎo)體中有大量的自由電子，總在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，沒有定向運(yùn)動(dòng)，在一段時(shí)間t內(nèi)，通過導(dǎo)體某一截面的電荷是雙向的，其數(shù)值又是相等的，電流為零，故A錯(cuò)；電流是一個(gè)標(biāo)量，因?yàn)槠溥\(yùn)算不符合矢量運(yùn)算法則。為了便于研究電流，人們規(guī)定正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯恼较?，以區(qū)別于負(fù)電荷的定向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)；在國際單位制中，共有七個(gè)基本量，電流是其中之一，故C正確；對于導(dǎo)體，其兩端電勢差為零時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)無電場，電子不能定向運(yùn)動(dòng)，故電流為零，D正確。類型三、電流的定義式例3、某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某截面，那么通過這個(gè)截面的電流是()A、0B、0.8AC、1.6AD、3.2A【【答案】D.【解析】電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，應(yīng)用I＝eq\f(q,t)時(shí)，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對值之和。電荷的定向移動(dòng)形成電流，但“＋”“－”電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)時(shí)，通過某截面的電荷量應(yīng)是兩者絕對值的和。在2s內(nèi)通過截面的總電荷量應(yīng)為q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C＋1.6×10－19×1×2.0×1019C＝6.4C。由電流的定義式知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(6.4,2)A＝3.2A。類型四、電流的微觀表達(dá)式例4、（多選）截面積為S的導(dǎo)線中通有電流I。已知導(dǎo)線每單位體積中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量是e，自由電子定向移動(dòng)的速率是v，則在時(shí)間Δt內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是()A、nSvΔtB、nvΔtC、eq\f(IΔt,e)D、eq\f(IΔt,Se)【【答案】AC.【解析】(1)根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式，可知在Δt內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量q＝IΔt。所以在這段時(shí)間內(nèi)通過的自由電子數(shù)為N＝q/e＝IΔt/e。(2)自由電子定向移動(dòng)的速率是v，因此在時(shí)間Δt內(nèi)，位于以截面S為底、長l＝vΔt的這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電子都能通過截面。這段導(dǎo)線的體積V＝Sl＝SvΔt，所以Δt內(nèi)通過截面S的自由電子數(shù)為N＝nV＝nSvΔt，所以A、C正確。培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、關(guān)于電流，以下說法正確的是()A、通過截面的電荷量的多少就是電流的大小B、電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向C、在導(dǎo)體中，只要自由電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)形成電流D、導(dǎo)體兩端沒有電壓就不能形成電流2、關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是()A、金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B、在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C、不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D、電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同3、金屬導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)，是因?yàn)?)A、導(dǎo)體內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)增多B、導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增大C、導(dǎo)體內(nèi)電流的傳播速率增大D、導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大4、如圖所示的電解池，在1s的時(shí)間內(nèi)，共有3C的正離子和3C的負(fù)離子通過截面xy，則這個(gè)電路中的電流是()A、0AB、1.5AC、3AD、6A5、有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過橫截面的電荷量，乙是甲的2倍，以下說法中正確的是()A、甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B、乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍C、乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍D、甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度大小相等6、（多選）如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在鋁導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1秒內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等，那么，通過這兩個(gè)截面的() A、電流相等B、電流不相等C、自由電子定向移動(dòng)的速率相等D、自由電子定向移動(dòng)的速率不相等7、一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)體中通過的電流為I，則下列說法中正確的有()A、自由電子定向移動(dòng)的速率為v0B、自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,neS)C、自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速cD、自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,ne)8、（多選）電流通過生命機(jī)體或多或少都能傳導(dǎo)，其電流的傳導(dǎo)主要是靠()A、自由電子導(dǎo)電B、離子導(dǎo)電C、電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電D、質(zhì)子導(dǎo)電9、一臺(tái)半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8mA，也就是說 ()A、1h電池供給8C的電量B、1000s電池供給8C的電量C、s電池供給8C的電量D、1min電池供給8C的電量10、以下說法正確的是()A、只要有可以自由移動(dòng)的電荷，就能存在持續(xù)電流B、金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場作用下定向移動(dòng)形成的C、電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率D、在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動(dòng)時(shí)，它們的熱運(yùn)動(dòng)就消失了二、填空題演繹式探究：（1）自由電子在導(dǎo)體中定向移動(dòng)形成電流．物理學(xué)上把單位時(shí)間通過導(dǎo)體橫截面積的電荷叫電流．若用字母Q表示電荷，用字母t表示通電時(shí)間，則電流的定義式為：I=______．（2）若流過導(dǎo)體的電流為0.5A，導(dǎo)體中要流過20C的電荷（C為電荷的國際單位庫侖），則通電時(shí)間為______s．（3）若流過導(dǎo)體單位體積的電子個(gè)數(shù)為n，每個(gè)電子所帶電荷為e，電子在導(dǎo)體中流動(dòng)速度為v，導(dǎo)體直徑為d，則導(dǎo)體中電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：I=______．三、計(jì)算題1、如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有8C的正、負(fù)電荷通過面積為0.8m2的橫截面AB，那么(1)在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向；(2)電解槽中的電流方向如何？(3)4s內(nèi)通過橫截面AB的電荷量為多少？(4)電解槽中的電流為多大？2、一硫酸銅電解槽的橫截面積為2m2，在0.04s內(nèi)若相向通過同一橫截面的銅離子和硫酸根離子分別為5.625×1018個(gè)和4.735×1018個(gè)，則電解槽中的電流是多大？方向如何？3、一根銅導(dǎo)線的橫截面積為2mm2，其中的自由電子密度為8.5×1028個(gè)/m3，當(dāng)此銅導(dǎo)線通過2A的電流時(shí)，求：(1)1s內(nèi)有多少個(gè)電子通過銅導(dǎo)線的橫截面？(電子電荷量e＝1.6×10－19C)2)電子定向移動(dòng)的速率多大？4、在一次閃電的過程中，流動(dòng)的電荷量大約為300C，持續(xù)的時(shí)間大約是0.005s，(1)所形成的平均電流強(qiáng)度為多大？(2)這些電荷量如果以0.5A的電流強(qiáng)度流過燈泡，可使燈泡照明多長時(shí)間？

專題15-2電壓電流知識·解讀一、電源1、電源的作用(1)從電荷轉(zhuǎn)移的角度看，電源的作用是使電路中的自由電荷持續(xù)地定向移動(dòng)。(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度看，搬運(yùn)電荷的過程是非靜電力做功的過程，從而將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。2、形成電流的三種電荷形成電流的三種電荷為自由電子、正離子和負(fù)離子，其中金屬導(dǎo)體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷是自由電子，液體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷有正離子和負(fù)離子，氣體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷有自由電子、正離子和負(fù)離子。3、注意：有電源不一定得到持續(xù)的電流，要得到持續(xù)的電流需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：(1)電路中有電源。(2)電路還必須是閉合的，即必須用導(dǎo)體將電源連接起來。二、電流1、物理意義：表示電流強(qiáng)弱程度的物理量。2、符號及單位：電流用符號I表示，單位是安培，符號為A。3、表達(dá)式：I＝q/t(q是在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面上的電荷量)。4、方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉?、電流的微觀表達(dá)式(1)電流的微觀表達(dá)式：I＝nqSv。其中n是導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q是每個(gè)自由電荷的電荷量，v是導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率，S是導(dǎo)體的橫截面積。推導(dǎo)過程如下：如圖所示，在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取截面B和C，設(shè)導(dǎo)體的截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)電荷的電荷量為q，電荷的定向移動(dòng)速率為v，則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C?？傻茫篒＝eq\f(qnSvt,t)＝nqvS。(2)根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可以看出，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、定向移動(dòng)的速度，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。(3)由I＝nqSv可以看出，同種導(dǎo)體橫截面積越大的位置，電荷定向移動(dòng)的速率越小。注意：若已知單位長度的自由電荷數(shù)為n，則電流的微觀表達(dá)式為I＝vnq。5、理解電流的三個(gè)注意點(diǎn)(1)公式I＝eq\f(q,t)中，q是通過橫截面的電荷量，而不是通過單位橫截面積的電荷量。(2)當(dāng)導(dǎo)體中有正、負(fù)電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)形成電流時(shí)，公式中的q應(yīng)為通過導(dǎo)體橫截面的正、負(fù)兩種電荷電荷量的絕對值之和。(3)橫截面的選取是任意的，電流的大小與橫截面無關(guān)。6、三種速率的區(qū)別三種速率比較內(nèi)容電子定向移動(dòng)的速率電子熱運(yùn)動(dòng)的速率電流傳導(dǎo)的速率物理意義電流就是由電荷的定向移動(dòng)形成，電流I＝neSv，其中v就是電子定向移動(dòng)的速率，一般為10－5m/s的數(shù)量級構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運(yùn)動(dòng)的速率數(shù)量級為105m/s等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c建立恒定電場，在恒定電場的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開始定向移動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流大小10－5m/s105m/s3×108m/s注意：電流的形成是電子在速率很大的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)，電路閉合時(shí)，瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導(dǎo)體中所有自由電荷在電場力的作用下共同定向移動(dòng)，并不是電荷瞬間從電源運(yùn)動(dòng)到用電器。典例·解讀類型一、電源例1、現(xiàn)代生活離不開電源，電子表、照相機(jī)、移動(dòng)電話、計(jì)算器及許多電子產(chǎn)品，都需要配備各式各樣的電源，關(guān)于電源以下說法正確的是()A、電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差B、電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C、只要電路中有電源，電路中就一定有電流D、電源實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)用電器，也需要外界提供能量【【答案】B.【解析】電源的作用是維持正、負(fù)極之間恒定的電勢差，這需要電源不斷地將其內(nèi)部的負(fù)電荷向負(fù)極聚集，將正電荷向正極聚集，外電路中自由電子在電場力的作用下向正極移動(dòng)，在電源內(nèi)部，需要將正極上的電子搬運(yùn)到負(fù)極，維持電勢差不變，故A錯(cuò)；從能量角度來看，電源在搬運(yùn)電荷的過程中，需要克服電場力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，B對；電路中有電流不僅需要電源，還需要電路是閉合的，故C錯(cuò)；電源是對電路提供能量的裝置，故D錯(cuò)。類型二、電流的基本概念例2、（多選）關(guān)于電流的概念，下列說法中正確的是()A、導(dǎo)體中有電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B、電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向C、在國際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位安培是基本單位D、對于導(dǎo)體，只要其兩端電勢差為零，電流也必為零【【答案】CD.【解析】導(dǎo)體中有大量的自由電子，總在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，沒有定向運(yùn)動(dòng)，在一段時(shí)間t內(nèi)，通過導(dǎo)體某一截面的電荷是雙向的，其數(shù)值又是相等的，電流為零，故A錯(cuò)；電流是一個(gè)標(biāo)量，因?yàn)槠溥\(yùn)算不符合矢量運(yùn)算法則。為了便于研究電流，人們規(guī)定正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯恼较?，以區(qū)別于負(fù)電荷的定向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)；在國際單位制中，共有七個(gè)基本量，電流是其中之一，故C正確；對于導(dǎo)體，其兩端電勢差為零時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)無電場，電子不能定向運(yùn)動(dòng)，故電流為零，D正確。類型三、電流的定義式例3、某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某截面，那么通過這個(gè)截面的電流是()A、0B、0.8AC、1.6AD、3.2A【【答案】D.【解析】電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，應(yīng)用I＝eq\f(q,t)時(shí)，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對值之和。電荷的定向移動(dòng)形成電流，但“＋”“－”電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)時(shí)，通過某截面的電荷量應(yīng)是兩者絕對值的和。在2s內(nèi)通過截面的總電荷量應(yīng)為q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C＋1.6×10－19×1×2.0×1019C＝6.4C。由電流的定義式知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(6.4,2)A＝3.2A。類型四、電流的微觀表達(dá)式例4、（多選）截面積為S的導(dǎo)線中通有電流I。已知導(dǎo)線每單位體積中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量是e，自由電子定向移動(dòng)的速率是v，則在時(shí)間Δt內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是()A、nSvΔtB、nvΔtC、eq\f(IΔt,e)D、eq\f(IΔt,Se)【【答案】AC.【解析】(1)根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式，可知在Δt內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量q＝IΔt。所以在這段時(shí)間內(nèi)通過的自由電子數(shù)為N＝q/e＝IΔt/e。(2)自由電子定向移動(dòng)的速率是v，因此在時(shí)間Δt內(nèi)，位于以截面S為底、長l＝vΔt的這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電子都能通過截面。這段導(dǎo)線的體積V＝Sl＝SvΔt，所以Δt內(nèi)通過截面S的自由電子數(shù)為N＝nV＝nSvΔt，所以A、C正確。培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、關(guān)于電流，以下說法正確的是()A、通過截面的電荷量的多少就是電流的大小B、電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向C、在導(dǎo)體中，只要自由電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)形成電流D、導(dǎo)體兩端沒有電壓就不能形成電流2、關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是()A、金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B、在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C、不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D、電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同3、金屬導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)，是因?yàn)?)A、導(dǎo)體內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)增多B、導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增大C、導(dǎo)體內(nèi)電流的傳播速率增大D、導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大4、如圖所示的電解池，在1s的時(shí)間內(nèi)，共有3C的正離子和3C的負(fù)離子通過截面xy，則這個(gè)電路中的電流是()A、0AB、1.5AC、3AD、6A5、有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過橫截面的電荷量，乙是甲的2倍，以下說法中正確的是()A、甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B、乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍C、乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍D、甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度大小相等6、（多選）如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在鋁導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1秒內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等，那么，通過這兩個(gè)截面的() A、電流相等B、電流不相等C、自由電子定向移動(dòng)的速率相等D、自由電子定向移動(dòng)的速率不相等7、一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)體中通過的電流為I，則下列說法中正確的有()A、自由電子定向移動(dòng)的速率為v0B、自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,neS)C、自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速cD、自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,ne)8、（多選）電流通過生命機(jī)體或多或少都能傳導(dǎo)，其電流的傳導(dǎo)主要是靠()A、自由電子導(dǎo)電B、離子導(dǎo)電C、電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電D、質(zhì)子導(dǎo)電9、一臺(tái)半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8mA，也就是說 ()A、1h電池供給8C的電量B、1000s電池供給8C的電量C、s電池供給8C的電量D、1min電池供給8C的電量10、以下說法正確的是()A、只要有可以自由移動(dòng)的電荷，就能存在持續(xù)電流B、金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場作用下定向移動(dòng)形成的C、電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率D、在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動(dòng)時(shí)，它們的熱運(yùn)動(dòng)就消失了二、填空題演繹式探究：（1）自由電子在導(dǎo)體中定向移動(dòng)形成電流．物理學(xué)上把單位時(shí)間通過導(dǎo)體橫截面積的電荷叫電流．若用字母Q表示電荷，用字母t表示通電時(shí)間，則電流的定義式為：I=______．（2）若流過導(dǎo)體的電流為0.5A，導(dǎo)體中要流過20C的電荷（C為電荷的國際單位庫侖），則通電時(shí)間為______s．（3）若流過導(dǎo)體單位體積的電子個(gè)數(shù)為n，每個(gè)電子所帶電荷為e，電子在導(dǎo)體中流動(dòng)速度為v，導(dǎo)體直徑為d，則導(dǎo)體中電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：I=______．三、計(jì)算題1、如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有8C的正、負(fù)電荷通過面積為0.8m2的橫截面AB，那么(1)在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向；(2)電解槽中的電流方向如何？(3)4s內(nèi)通過橫截面AB的電荷量為多少？(4)電解槽中的電流為多大？2、一硫酸銅電解槽的橫截面積為2m2，在0.04s內(nèi)若相向通過同一橫截面的銅離子和硫酸根離子分別為5.625×1018個(gè)和4.735×1018個(gè)，則電解槽中的電流是多大？方向如何？3、一根銅導(dǎo)線的橫截面積為2mm2，其中的自由電子密度為8.5×1028個(gè)/m3，當(dāng)此銅導(dǎo)線通過2A的電流時(shí)，求：(1)1s內(nèi)有多少個(gè)電子通過銅導(dǎo)線的橫截面？(電子電荷量e＝1.6×10－19C)(2)電子定向移動(dòng)的速率多大？4、在一次閃電的過程中，流動(dòng)的電荷量大約為300C，持續(xù)的時(shí)間大約是0.005s，(1)所形成的平均電流強(qiáng)度為多大？(2)這些電荷量如果以0.5A的電流強(qiáng)度流過燈泡，可使燈泡照明多長時(shí)間？

專題15-2電壓電流例1、【答案】B.【解析】電源的作用是維持正、負(fù)極之間恒定的電勢差，這需要電源不斷地將其內(nèi)部的負(fù)電荷向負(fù)極聚集，將正電荷向正極聚集，外電路中自由電子在電場力的作用下向正極移動(dòng)，在電源內(nèi)部，需要將正極上的電子搬運(yùn)到負(fù)極，維持電勢差不變，故A錯(cuò)；從能量角度來看，電源在搬運(yùn)電荷的過程中，需要克服電場力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，B對；電路中有電流不僅需要電源，還需要電路是閉合的，故C錯(cuò)；電源是對電路提供能量的裝置，故D錯(cuò)。例2、【答案】CD.【解析】導(dǎo)體中有大量的自由電子，總在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，沒有定向運(yùn)動(dòng)，在一段時(shí)間t內(nèi)，通過導(dǎo)體某一截面的電荷是雙向的，其數(shù)值又是相等的，電流為零