（必修3）11.1 电源和电流参考答案（导学案3）

skybamboo · 发表于 8 小时前

第十一章 电路及其应用
11.1 电源和电流
【学习目标】

通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。

通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。

通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。

【开启新探索】

我们高中所学的电场和初中所学的电路有怎样的关系？
【质疑提升1】对电源的理解

如图所示，回顾电容器的放电实验：由已充电的电容器、小灯泡、电键组成电路，当电键闭合时，我们会观察到什么现象？并以闭合开关的时间为0，画出通过小灯泡的i-t图。

结合实验现象，思考：什么原因使导线中的自由电子发生定向移动，形成电流？形成的电流为什么不能持续下去？

如何才能使导线中存在持续的电流？

【质疑提升2】恒定电流

电源、导线、元件所积累的电荷在其周围产生电场，使电路中电荷定向移动。电荷定向移动，空间的电场是否变化？为什么？

在恒定电场的作用下，导线中自由电荷的定向移动是加速运动、还是速率不变的运动？为什么？

什么是恒定电流？

和都不随变化的电流叫恒定电流。
4. 我们引入哪个物理量描述电流的强弱？对应的定义、定义式、单位、矢量标量？

  （1）电流：表示电流的程度。
（2）  定义：时间内通过导体的电荷量。
（3）定义式：用I表示电流，用q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则I＝。
（4）  电流的单位是，简称，符号。
      1A＝1C/s。
1mA（毫安）＝A，1μA（微安）＝A。
  （5）电流的方向：规定电荷的定向移动方向为电流的方向。则电荷的定向移动方向与电流的方向相反。电流是量。
(6) 电流的大小与q、t的大小（有关、无关）。
（7）由电流的定义式可导出通过电流求电量q＝。
5.  设导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动速度的平均速率为v，电子电量为e，试推导电流的微观表达式。
【学以致用1】
1．关于电流，下列说法中正确的是（）
A．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流可能越小
B．通过导线截面的电量越多，电流越大
C．根据I=q/t可知，I与q成正比
D．电源能保持导体中电场，使电路中有持续的电流
2.  如图所示的电解槽中，如果在4s内各有0.8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB，那么

⑴ 在图中标出正、负离子定向移动的方向；电解槽中的电流方向。
⑵ 4s内通过横截面AB的电量为多少？
⑶ 电解槽中的电流为多大？
(1)略，电流从左向右（2）1.6C（3）0.4A

3. 某手机的说明书标明该手机电池容量为4 000 mA·h，待机时间为 22 d，请估算该手机的待机电流有多大。说明书还标明，用该手机播放视频的时间是 17 h，请估算播放视频的电流大约是待机电流的几倍。
约31倍
【素养提升专练】

如图所示，A、B两个导体分别带等量正、负电荷，如果在它们之间连接一根导线，则（　　）

导线上不会产生电流

B．导线上会产生从A到B的瞬间电流
C．导线上会产生从B到A的瞬间电流
D．导线上会产生从A到B的持续电流
2．关于电源的作用，下列说法不正确的是（　　）
A．保持导体两端的电压
B．使导体中形成电场
C．为电流提供自由电子
D．使自由电荷定向移动起来
3．关于电流，以下说法正确的是（　　）
A．导体没有电场也能形成电流
B．电流的方向就是电荷定向移动的方向
C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
D．单位时间内通过截面的电荷量多少就是电流的大小
4．关于电流的大小，下列说法正确的是(　　)
A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大
B．导体的横截面越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大
D．导体中的自由电荷越多，电流越大
5．关于电流，下列说法正确的是（       ）
A．根据<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>可知，I与q成正比
B．电流的强弱和方向都不变的电流是恒定电流
C．电流有方向，因此电流是矢量
D．只有正电荷的移动，才能形成电流
6．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量都是用比值法定义的，以下公式不属于定义式的是（　　）
A．电流强度<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>       B．电容<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>
C．电势<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>       D．场强<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>
7.  在一段横截面积为0.5cm2的导体材料中，每秒钟有0.2C的正电荷和0.3C的负电荷相向运动，则通过导体的电流是（　　）
A．0.5A       B．1.0A
C．0.2A       D．104A

一太阳能电池对一用电器供电时，电流为40mA，则在10s，通过该用电器的电荷量为（　　）

A．0.04 C       B．0.24 C      C．0.4C    D．2.4 C
9．导体中电流I的表达式<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>，其中S为导体的横截面积，n为导体单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v表示的是（　　）
A．导体运动的速率       B．导体传导的速率
C．电子热运动的速率       D．自由电荷定向移动的速率
10．有一横截面积为<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>的铜导线，流经其中的电流为<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>，设每单位体积的导线中有<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>个自由电子，电子的电荷量为<Object: word/embeddings/oleObject10.bin>，此时电子的定向移动速度为<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>，在<Object: word/embeddings/oleObject12.bin>时间内，通过导线横截面的自由电子数目为（　　）
A．<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>       B．<Object: word/embeddings/oleObject14.bin>
C．<Object: word/embeddings/oleObject15.bin>       D．<Object: word/embeddings/oleObject16.bin>

产品名称	**暖手充电宝	重量	285 g
尺寸	74×68.5×33.8(mm)	电池容量	5000 mA·h
输入	DC5V/2.5A（最大）	发热输出	DC5V/0.4A

11．“**暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能而受热捧，下列表格列出了这种产品的几个主要参数：根据上述信息，下列说法正确的是（　　）
A．5000 mA·h的mA·h是能量的单位
B．参数“DC 5V”中“DC”指交流电的意思
C．以最大电流给该充电宝充电，充电需2.5h
D．该产品仅用作暖手，理论上可持续工作12.5小时
12. 手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的 10 s 内通过某一横截面的电荷量为 3 C，则电流是多少？
0.3A
13. 电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?
I＝<Object: word/embeddings/oleObject17.bin>
14. 一条导线中的电流为 50 μA，在 3.2 s 内通过这条导线某一横截面的电荷量是多少库仑？有多少个电子通过该横截面？
1×1015个

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