2.课时跟踪检测练 第十一章 电路及其应用 01 十二 电源和电流（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件聚焦“电源和电流”核心知识点，涵盖电流形成条件、定义式、微观表达式及等效电流等内容，通过基础概念辨析（如电荷定向移动）过渡到实际应用（电弧、无人机电池）和科技场景（静电除尘器、重离子装置），搭建从基础到综合的学习支架。 其亮点在于分层设计题目（基础全面练、综合应用练、拓展创新练），结合物理观念（电流本质认知）与科学思维（公式推导、模型建构），如静电除尘器问题引导学生用电流定义分析实际现象，助力学生深化理解，教师可据此高效开展分层教学。

第十一章　电路及其应用 十二　电源和电流 (40分钟　80分) (选择题1~10题,12题,每小题6分,共66分) 【基础全面练】 1.下列说法正确的是(　　) A.导体中电荷运动就形成了电流 B.只有自由电子的定向移动才能形成电流 C.导体中的自由电荷越多,电流越大 D.电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【解析】选D。 选项 选项剖析 对错 A 正、负电荷的定向移动都可以形成电流 × B × C 电流的大小取决于通过导体的电荷量与时间的比值,与自由电荷的多少无关 × D 在电源内部电源将负电荷从正极搬运到负极,维持正、负极间有一定的电势差 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 2.电弧是一种气体放电现象,是电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的 瞬间火花。电力系统中,绝缘开关闭合或断开时常常产生高压电弧。已知 某次电弧在2 ms中释放了0.1 C电荷量,则这段时间产生的电流为(　　) A.0.05 A　　B.0.5 A　　C.5 A　　D.50 A 【解析】选D。由题意知,这段时间产生的电流为I== A=50 A,故选 D。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 3.(2025·南阳高二检测)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射某种重离子束,其电流强度为1.2×10-5 A,在1 s内发射的重离子个数为1.5×1013个,则单个重离子带电量为 (　　) A.8.0×10-19 C B.6.4×10-19 C C.4.8×10-19 C D.3.2×10-19 C 【解析】选A。根据I=,解得q== C=8.0×10-19 C,故选A。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 4.(2025·西宁高二检测)在NaCl溶液中,正、负离子定向移动的方向如图所示,若测得2 s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,以下解释正确的是 (　　) A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向从B到A B.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消 C.溶液内电流方向从A到B,电流I=0.16 A D.溶液内电流方向从A到B,电流I=0.08 A √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【解析】选C。电流的方向与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反,所以正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向也从A到B,不会相互抵消,A、B错误;溶液内电流方向从A到B,2 s时间内通过溶液截面的电荷量q=n1e+n2e=(n1+n2)e,则根据电流的定义式得I=== A=0.16 A,C正确、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 5.(2025·昆明高二检测)如图所示是一个静电除尘器的示意图,在图中,A连接到高压电 源的正极,B连接到负极。静电除尘器内部A、B之间的空间有强电场,这个电场足以 使空气分子分解成电子和带正电的离子(忽略正离子的定向移动)。随着电子向正极 A移动,它们会与烟气中的煤粉粒子相遇并使之带负电。这些带了电的煤粉粒子随后 会被吸附到正极A上。这个过程有效地清除了烟气中的煤粉,使其变得清洁。已知每 千克煤粉可以吸收n摩尔的电子,每个电子的电荷量是e,阿伏加德罗常数是NA,一天总 时间为t,静电除尘器正常工作时的电流为I,则每天处理的煤粉总质量是 (　　) A. B. C. D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【解析】选A。煤粉吸附电子后带负电,因此向正极A运动。由于电离出的气体中电子导电,煤粉吸附的电荷量为q,设每天处理煤粉的总量为m,则q=mnNAe,因为I==,联立以上解得m=,故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 6.(2025·武汉高二检测)2024年9月14日晚,由中共中央宣传部、湖北省人民政府等单位共同主办的“长江文化艺术季”拉开帷幕,震撼壮观的无人机表演吸引了众多观众。某品牌无人机的电池的容量为4 000 mA·h,则下列说法正确的是 (　　) A.“mA·h”是能量单位 B.该无人机电池工作时将电能转化为化学能 C.该无人机电池充满电储存的电荷量约为1.44×104 C D.若该无人机的工作电流为5 A,则其续航时间约为1.5 h √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【解析】选C。“毫安时(mA·h)”是电荷量的单位,A错误;该无人机电池工作 时将化学能转化为电能,B错误;该无人机电池充满电储存的电荷量q=It= 4 000×10-3×3 600 C=1.44×104 C,C正确;无人机工作电流为5 A时,其续航时 间t'== s=2 880 s=0.8 h,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 7.(2025·北京高二检测)一段均匀铜导体的电阻为r,横截面积为S,导体两端所加电压为U,电子电荷量为-e,导体中单位体积内的自由电子数为n,则电子在铜导体中定向移动的速率为 (　　) A. B. C. D. 【解析】选B。由I=、I=nveS联立可得v=,故选B。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【综合应用练】 8.(2025·天津高二检测)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿逆时针方向做半径为r的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法正确的是(　　) A.电流大小为,电流方向为顺时针 B.电流大小为,电流方向为顺时针 C.电流大小为,电流方向为逆时针 D.电流大小为,电流方向为逆时针 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【解析】选A。根据题中所给信息,电子转动一周所用时间t=,可求得电流大小为I===,其方向与电子运动方向相反,即电流方向为顺时针。故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 9.(2025·石家庄高二检测)两根材料相同、横截面半径之比为3∶1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时,流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为 (　　) A.1∶9 B.1∶3 C.3∶1 D.9∶1 【解析】选A。根据I=neSv=nevπr2,可得v=∝,可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1∶9。故选A。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 10.一根横截面积为S的铜导线,通过的电流为I,已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为 (　　) A. B. C. D. 【解析】选A。设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,铜导线中每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,即n=NA,t时间内通过铜导线横截面的电荷量为q=ne,则电流大小为I==,解得v=,故选A。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 11.(14分)导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2。 (1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)? (4分) 答案:(1)6.25×1018 个　 【解析】(1)1 s内,通过导线横截面的电子数N===个 =6.25×1018个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 (2)自由电子的平均定向移动速率是多大(设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(4分) 答案:(2)7.35×10-5 m/s　 【解析】(2)根据电流的微观表达式I=neSv得v=≈7.35×10-5 m/s (3)自由电子沿导线移动1 m,平均需要多少时间?(6分) 答案:(3)3.78 h 【解析】(3)电子定向匀速移动,有x=vt,t== s≈3.78 h, 则移动1 m需要3.78 h。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【拓展创新练】 12.(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 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)取一个周期进行研究,先明确环的周期; (2)再由电流的定义求出等效电流。 【解析】选A、B。取任一截面S,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量为Q,则有I==,又T=,所以I=。由I=可知,若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,故A正确;由I=可知,电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,故B正确;由I=可知,若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,对电流没有影响,故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选题清单 $