1学科素养提升2科学思维1等效电流的求解电荷的运动可以等效为电流,计算中可以选取一定时间(一般选一个周期),此时间内通过截面的电荷量与此时间的比值即为等效电流。1.所谓等效是指不同的物理过程(或现象)在某种意义上有相同效果。等效法就是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的方法。32.根据电流的定义,只要电荷发生定向移动就可以看作产生了电流,而等效电流的计算要紧抓电荷定向移动方向上的一个截面,看时间t内通过这个截面的电荷量的数值q,然后再用I=qt计算。4[例1]一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()答案A解析时间t内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Q=qvt,依电流的定义式可得I=Qt=qv,故A正确。A.qvB.qvC.qvSD.qvS5方法总结等效电流的形成可以是电荷转动通过某一截面,也可以是平动经过某一截面。根据定义,只要电荷发生定向移动就可以看作产生了电流。而等效电流的计算要明确电荷定向移动方向上的一个截面,看时间t内通过这个截面的电荷量,由I=qt计算电流。特别注意当求负电荷运动产生的电流时,电流方向与负电荷运动方向相反。6[针对训练1](多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流判断正确的是()A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变大D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小7答案AB解析截取圆环的任一横截面S,如右图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个横截面的电荷量为Q,则有I=qt=QT,又T=2πω,所以I=Qω2π,由上式可知,选项A、B正确。8科学思维2电路的等效化简一、化简原则1.理想导线可任意长短。2.无电流支路可去掉。3.等电势点可合并。4.理想电压表可看成断路,理想电流表可看成短路,电流稳定后,电容器可看成断开。9二、化简方法1.电流分支法(1)将各节点用字母标上。(2)判定各支路元件的电流方向。(3)按电流流向,自左向右(或自上向下)将各元件、节点、分支逐一画出。(4)将画出的等效图加工整理。102...