2020版高考物理大一轮复习第八章恒定电流本章学科素养提升学案

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1、第八章恒定电流利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：设“柱体微元”的长度为L，横截面积为S，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，电荷定向移动的速率为v，则：(1)“柱体微元”中的总电荷量为Q＝nLSq.(2)电荷通过“柱体微元”的时间t＝.(3)电流的微观表达式I＝＝nqvS.例1　如图1所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均

2、速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　　)图1A.B.C．ρnevD.答案　C解析　由电流定义可知：I＝＝＝neSv.由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ＝ρneLv，又E＝，故E＝ρnev，选项C正确．例2　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压为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.B.C.D.答案　B解析　在加速电场中有eU＝mv2，得v＝.

3、在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为q＝IΔt＝I，则电子个数n＝＝，B正确．(1)电路简化把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．(2)电容器的电压①电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压．②电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导线．(3)电容器的电荷量及变化①利用Q＝UC计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2；②如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为

4、Q1－Q2

5、；③如果变化前后极板带电的电性相反，通过所

6、连导线的电荷量为Q1＋Q2.例3　阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(　　)图2A.B.C.D.答案　C解析　S断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U1＝×R×＝E；S闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U2＝×R＝E，由Q＝CU得＝＝，故选项C正确．例4　如图3所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板

7、水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是(　　)图3A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S答案　B解析　由闭合电路欧姆定律可知，增大R1的阻值会使总电阻增大，总电流减小，电源内电路电势降落减小，R1两端电压增大，则电容器两板间电压增大，板间电场强度增大，油滴所受电场力增大，油滴将向上运动，选项A错误；电路稳定时R2中无电流，R2阻值变化对电路无任何影响，选项B正确；只增大板间距离d，会使板间电场强度

8、减小，油滴将向下运动，选项C错误；断开开关S，电容器放电，油滴将向下运动，选项D错误．