微专题09 电源和电流 讲义 - 2026届高考物理一轮复习备考

这是一份微专题09 电源和电流 讲义 - 2026届高考物理一轮复习备考，共12页。学案主要包含了需要掌握的内容，知识回顾，典型例题等内容，欢迎下载使用。
一、需要掌握的内容
1.理解电源、电流的概念,培养物理观念。
2.通过对电荷在静电力作用下定向移动的分析,理解形成电流的条件,培养科学思维。
3.通过运用公式 I=qt 和I=nqSv分析、处理问题,培养科学态度。
二、知识回顾
1.电源
（1）概念:电路中把在静电力作用下移动到导体A的电子搬运到导体B的装置。
（2）作用:维持电路两端有一定的电势差。
2.电流
(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)符号及单位:电流用符号I表示,单位是安培,符号为A。常用单位还有毫安 (mA)和微安(μA),1 A=103 mA=106 μA。
(3)定义式:I=qt。
(4)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。
3.电流的形成
(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。
4、电流的微观表达式
表达式I=nqSv,n为导体单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷的电荷量。
推导过程：
1.建立模型
如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,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。设导体的长度为l,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。
2.理论推导
导体AD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导体横截面所需要的时间t=lv
根据公式I=qt可得,导体AB中的电流I=Qt=nlSqlv=nqSv。
由此可见,从微观上看,电流取决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、定向移动速率的大小和导体的横截面积。
3.利用I=nqSv分析问题应注意的三个方面
（1）各个物理量都要用国际单位。
（2）正确理解各符号的意义,特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数,v表示自由电荷定向移动速度的大小。
（3）若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为I=nqv。
【三种速率的区别】：
三、典型例题
【例1】.(单选)某电解液中,若在4 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,那么通过这个横截面的电流是( )
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
【例2】.(单选)关于电流,下列说法中正确的是( )
A.由I=Qt可知,通过导线截面的电荷量越多,电流越大
B.由I=nqSv可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大
C.由R=UI可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
【例3】(多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSΔt B.nvΔt C.IΔte D.IΔtSe
【例4】 (多选)一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I,则下列说法正确的有( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v=IneS
C.电场传播的速率为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v=Ine
【基础题组】
1.（单选）关于电源的作用,下列说法正确的是( )
A.电源的作用是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
2.(单选)有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,下列说法正确的是( )
A.通过甲、乙两导体的电流相同
B.通过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率是甲导体的2倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等
3.(单选)如果导体中产生了电流,则( )
A.导体两端的电压不为零,导体内部的电场强度为零
B.导体两端的电压为零,导体内部的电场强度不为零
C.导体两端的电压不为零,导体内部的电场强度不为零
D.导体两端的电压为零,导体内部的电场强度为零
4.(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,以下说法正确的是( )
A.导线中的电场强度处处为零
B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C.导线处于静电平衡状态
D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
5.（单选）一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v=IneS
C.自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v=Ine
6.(单选)我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道,电子电荷量e=1.6×10-19 C,在整个环中运行的电子数目为5×1011个,设电子的运行速度是3×107 m/s,则环中的电流是( )
A.10 mA B.1 mA C.0.1 mA mA
7.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面面积S铝=2S铜,在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是( )
A.IA=IB B.IA=2IB
C.IB=2IA D.不能确定
8.（单选）如图所示,电解池内有一价的电解液,时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,下列说法正确的是( )
A.当n1=n2时电流为零
B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流I=(n1-n2)et
C.当n1