第十一章 電路及其應(yīng)用11.1  電源和電流  【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 通過實(shí)例對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生思考持續(xù)電流形成的原因，了解電源的作用，認(rèn)識(shí)常見的電源。 通過對(duì)比靜電平衡條件，引導(dǎo)學(xué)生思考電路中的電場(chǎng)特點(diǎn)和電荷運(yùn)動(dòng)情況，了解導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)和恒定電流。 通過實(shí)例分析，理解電流的定義，知道電流的單位。【開啟新探索】為什么在導(dǎo)體和元件兩端加上電源，電路中會(huì)有電流呢？【質(zhì)疑提升1】對(duì)電源的理解 如圖所示，回顧電容器的放電實(shí)驗(yàn)：由已充電的電容器、小燈泡、電鍵組成電路，當(dāng)電鍵閉合時(shí)，我們會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？并以閉合開關(guān)的時(shí)間為0，畫出通過小燈泡的i-t圖。    結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考：什么原因使導(dǎo)線中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流？形成的電流為什么不能持續(xù)下去？   如何才能使導(dǎo)線中存在持續(xù)的電流？   【質(zhì)疑提升2】恒定電流 電源、導(dǎo)線、元件所積累的電荷在其周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，使電路中電荷定向移動(dòng)。電荷定向移動(dòng)，空間的電場(chǎng)是否變化？為什么？   在恒定電場(chǎng)的作用下，導(dǎo)線中自由電荷的定向移動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)、還是速率不變的運(yùn)動(dòng)？為什么？   什么是恒定電流？            和        都不隨       變化的電流叫恒定電流。 4. 我們引入哪個(gè)物理量描述電流的強(qiáng)弱？ 對(duì)應(yīng)的定義、定義式、單位、矢量標(biāo)量？  （1） 電流：表示電流的         程度。（2）  定義：      時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體           的電荷量。（3） 定義式：用I表示電流，用q表示在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，則I＝         。（4）  電流的單位是       ，簡(jiǎn)稱       ，符號(hào)       。        1A＝1C/s。1mA（毫安）＝        A，1μA（微安）＝        A。  （5） 電流的方向：規(guī)定      電荷的定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯姆较?。則      電荷的定向移動(dòng)方向與電流的方向相反。電流是     量。 (6)   電流的大小與q、t的大小       （有關(guān)、無關(guān)）。（7） 由電流的定義式可導(dǎo)出通過電流求電量q＝        。5.  設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，自由電子數(shù)密度（單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)）為n，自由電子定向移動(dòng)速度的平均速率為v，電子電量為e，試推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式。   【學(xué)以致用1】1． 關(guān)于電流，下列說法中正確的是 （    ）A．單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流可能越小B．通過導(dǎo)線截面的電量越多，電流越大C．根據(jù)I=q/t可知，I與q成正比D．電源能保持導(dǎo)體中電場(chǎng)，使電路中有持續(xù)的電流2.  如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有0.8C的正、負(fù)電荷通過面積為0.8m2的橫截面AB，那么⑴ 在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向；電解槽中的電流方向。⑵  4s內(nèi)通過橫截面AB的電量為多少？⑶  電解槽中的電流為多大？  3.  某手機(jī)的說明書標(biāo)明該手機(jī)電池容量為4 000 mA·h，待機(jī)時(shí)間為 22 d，請(qǐng)估算該手機(jī)的待機(jī)電流有多大。說明書還標(biāo)明，用該手機(jī)播放視頻的時(shí)間是 17 h，請(qǐng)估算播放視頻的電流大約是待機(jī)電流的幾倍。   【素養(yǎng)提升專練】1．  如圖所示，A、B兩個(gè)導(dǎo)體分別帶等量正、負(fù)電荷，如果在它們之間連接一根導(dǎo)線，則（　?。?/span>A．導(dǎo)線上不會(huì)產(chǎn)生電流 B．導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生從A到B的瞬間電流C．導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生從B到A的瞬間電流 D．導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生從A到B的持續(xù)電流2．關(guān)于電源的作用，下列說法不正確的是（　?。?/span>A．保持導(dǎo)體兩端的電壓 B．使導(dǎo)體中形成電場(chǎng)C．為電流提供自由電子 D．使自由電荷定向移動(dòng)起來3．關(guān)于電流，以下說法正確的是（　?。?/span>A．導(dǎo)體沒有電場(chǎng)也能形成電流B．電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向C．在導(dǎo)體中，只要自由電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)形成電流D．單位時(shí)間內(nèi)通過截面的電荷量多少就是電流的大小4．關(guān)于電流的大小，下列說法正確的是(　　)A．通過導(dǎo)體的橫截面的電量越多，電流越大B．導(dǎo)體的橫截面越大，電流越大C．單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量越大，電流越大D．導(dǎo)體中的自由電荷越多，電流越大5．關(guān)于電流，下列說法正確的是（        ）A．根據(jù)可知，I與q成正比B．電流的強(qiáng)弱和方向都不變的電流是恒定電流C．電流有方向，因此電流是矢量D．只有正電荷的移動(dòng)，才能形成電流6． 用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種常用的方法，下面四個(gè)物理量都是用比值法定義的，以下公式不屬于定義式的是（　?。?/span>A．電流強(qiáng)度 B．電容C．電勢(shì) D．場(chǎng)強(qiáng)7.  在一段橫截面積為0.5cm2的導(dǎo)體材料中，每秒鐘有0.2C的正電荷和0.3C的負(fù)電荷相向運(yùn)動(dòng)，則通過導(dǎo)體的電流是（　?。?/span>A．0.5A B．1.0A C．0.2A D．104A一太陽能電池對(duì)一用電器供電時(shí)，電流為40mA，則在10s，通過該用電器的電荷量為（　?。?/span>A．0.04 C B．0.24 C        C．0.4C      D．2.4 C9． 導(dǎo)體中電流I的表達(dá)式，其中S為導(dǎo)體的橫截面積，n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q為每個(gè)自由電荷所帶的電荷量，v表示的是（　?。?/span>A．導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速率 B．導(dǎo)體傳導(dǎo)的速率C．電子熱運(yùn)動(dòng)的速率 D．自由電荷定向移動(dòng)的速率10．有一橫截面積為的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有個(gè)自由電子，電子的電荷量為，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為，在時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目為（　?。?/span>A． B． C． D．產(chǎn)品名稱**暖手充電寶重量285 g尺寸74×68.5×33.8(mm)電池容量5000 mA·h輸入DC5V/2.5A（最大）發(fā)熱輸出DC5V/0.4A11．“**暖手充電寶”集暖手與移動(dòng)充電兩大功能而受熱捧，下列表格列出了這種產(chǎn)品的幾個(gè)主要參數(shù)：根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（　?。?/span>A．5000 mA·h的mA·h是能量的單位B．參數(shù)“DC 5V”中“DC”指交流電的意思C．以最大電流給該充電寶充電，充電需2.5hD．該產(chǎn)品僅用作暖手，理論上可持續(xù)工作12.5小時(shí)12. 手電筒中的干電池給小燈泡供電時(shí)，在某次接通開關(guān)的 10 s 內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為 3 C，則電流是多少？    13. 電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，設(shè)氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運(yùn)動(dòng)，用e表示電子的電荷量，則其等效電流為多少?    14. 一條導(dǎo)線中的電流為 50 μA，在 3.2 s 內(nèi)通過這條導(dǎo)線某一橫截面的電荷量是多少庫侖？有多少個(gè)電子通過該橫截面？      
 

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1 電源和電流

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