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1、,第八章 學(xué)科素養(yǎng)提升,,第八章恒定電流,,1.利用“柱體微元” 模型求電流,,,利用“柱體微元”模型求解電流的微觀問題時，注意以下基本思路： 設(shè)“柱體微元”的長度為L，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n， 每個自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動的速率為v，則： (1)“柱體微元”中的總電荷量為QnLSq.,例1如圖1所示，一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向移動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為,圖1,答案,,例2在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放
2、出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為l的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是,答案,,(1)電路簡化 把電容器所在的支路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應(yīng)位置補(bǔ)上. (2)電容器的電壓 電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓. 電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻無電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線. (3)電容器的電荷量及變化 利用QUC計算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q1和Q2； 如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1Q2|； 如果變化前后極板帶電的電性相反
3、，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1Q2.,,2.含電容器電路的分析,,,例3阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖2所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1； 閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2. Q1與Q2的比值為,圖2,答案,,解析S斷開時等效電路圖如圖甲所示.,S閉合時等效電路圖如圖乙所示.,甲,乙,例4如圖3所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置.閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動.如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動的是 A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值 C.增大兩板間的距離 D.斷開開關(guān)S,圖3,答案,,解析由閉合電路歐姆定律可知，增大R1的阻值會使總電阻增大，總電流減小，電源內(nèi)電路電勢降落減小，R1兩端電壓增大，則電容器兩板間電壓增大，板間電場強(qiáng)度增大，油滴所受電場力增大，油滴將向上運(yùn)動，選項A錯誤； 電路穩(wěn)定時R2中無電流，R2阻值變化對電路無任何影響，選項B正確； 只增大板間距離d，會使板間電場強(qiáng)度減小，油滴將向下運(yùn)動，選項C錯誤； 斷開開關(guān)S，電容器放電，油滴將向下運(yùn)動，選項D錯誤.,
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