11.1 电源和电流 讲义-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

本讲义聚焦人教版高中物理必修第三册“电源和电流”核心知识点，系统梳理电流的定义式、矢量性辨析、微观表达式（I=nevS）及电容器放电的电流计算，构建从基础概念到微观解释再到实际应用的学习支架。 资料通过单选、多选、解答题多样题型，结合心脏除颤器、AED设备等生活实例，以辨析题强化物理观念，计算题培养科学思维，渗透科学态度与责任，课中辅助教学检测，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

人教版高中物理必修第三册第十一章第一节 电源和电流同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．以下物理量中是矢量的是（　　） A．时间 B．温度 C．电流 D．平均速度 2．关于电流，下列说法中正确的是(     ) A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比 B．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位 3．心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约3.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（　　） A． B． C．20A D． 4．一段粗细均匀的金属导体单位长度内的自由电子数为n，电子电荷量为e，电子定向移动速率为v，则导体中的电流为（　　） A．nev B． C． D． 5．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A．nvt B．nvSt C． D． 6．下列叙述中错误的是（　　） A．在国际单位制中，质量、长度、时间的单位、m、s被选定为基本单位 B．对于重力加速度g的值，和是等价的 C．在国际单位制下，功率的单位为瓦特，且有 D．凡是用比值法定义得到的物理量，其单位都是导出单位 二、多选题 7．关于电流强度，下列说法正确的是（    ） A．根据可知，I与t一定成正比 B．根据可知，当电流I一定时，q与t成正比 C．因为电流有方向，所以电流是矢量 D．电流强度的单位“安培”是基本单位 8．如图所示，一块均匀的长方体金属块，长为a，宽为b，厚为c，已知a：b：c=3：1：2，在长方体的左、右、前、后分别引出A、B、C、D四个接线柱，现分别在AB、CD两端施加恒定电压U1、U2，相应的沿电流方向电子定向移动的平均速度为v1、v2，单位时间内流过垂直电流方向横截面积的电荷量为q1、q2，若U1=U2，则 （　　） A．v1：v2=1∶3 B．v1：v2=3∶1 C．q1：q2=9∶1 D．q1：q2=1∶9 三、解答题 9．某导线中的电流，导线的横截面积。已知电子电荷量，导体每立方米内有个自由电子。求： （1）在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数。 （2）自由电子定向移动的速度大小。 （3）自由电子沿导线定向移动所需要的时间。 10．据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是20μF，充电至最大电压8kV，并可以在4ms时间内完成放电。求： （1）电容器充电至最大电压的带电量； （2）放电时的平均电流； （3）放电完成后，电容器电容多大。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人教版高中物理必修第三册第十一章第一节 电源和电流同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．以下物理量中是矢量的是（　　） A．时间 B．温度 C．电流 D．平均速度 【答案】D 【难度】0.94 【知识点】电流强度的定义及单位、标量与矢量 【详解】矢量是既有大小又有方向，运算法则满足平行四边形法则的物理量，标量是只有大小，没有方向的物理量，平均速度是矢量，时间、温度、电流是标量。 故选D。 2．关于电流，下列说法中正确的是(     ) A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比 B．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】电流强度的定义及单位 【详解】AB. 电流的定义为电量与时间的比值，即为单位时间内通过的电量，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大．故A错误，B正确； C. 一个量有方向并不能定义为矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形定则，电流有方向但不符合矢量合成法则，不是矢量．故C错误； D. 国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位，故D错误． 故选B 3．心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约3.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（　　） A． B． C．20A D． 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】电容的概念、定义式、单位和物理意义、电流强度的定义及单位 【详解】根据电容的定义式可得充满电后的电荷量为 根据电流的定义式可得，这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 故选C。 4．一段粗细均匀的金属导体单位长度内的自由电子数为n，电子电荷量为e，电子定向移动速率为v，则导体中的电流为（　　） A．nev B． C． D． 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】电流强度的定义及单位 【详解】时间t内通过导体的电荷量为 由电流的定义可知 故A正确，BCD错误。 故选A。 5．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A．nvt B．nvSt C． D． 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】电流的微观表达式及其应用 【详解】根据电流的微观表达式 在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量 则在t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为 将代入得 故选B。 6．下列叙述中错误的是（　　） A．在国际单位制中，质量、长度、时间的单位、m、s被选定为基本单位 B．对于重力加速度g的值，和是等价的 C．在国际单位制下，功率的单位为瓦特，且有 D．凡是用比值法定义得到的物理量，其单位都是导出单位 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】导出单位、基本单位 【详解】A．在国际单位制中，kg、m、s被选定为基本单位，A说法正确，不符合题意； B．根据 可知，和是等价的，B说法正确，不符合题意； C．由 可知，有，C说法正确，不符合题意； D．电流强度定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量，采用定义法得到。但电流的单位是安培，为基本单位。D说法错误，符合题意。 故选D。 二、多选题 7．关于电流强度，下列说法正确的是（    ） A．根据可知，I与t一定成正比 B．根据可知，当电流I一定时，q与t成正比 C．因为电流有方向，所以电流是矢量 D．电流强度的单位“安培”是基本单位 【答案】BD 【难度】0.85 【知识点】电流强度的定义及单位 【详解】A．公式是电流强度的定义式，I与t无关，选项A错误； B．根据可知，当电流I一定时，q与t成正比，选项B正确； C．电流有方向，但是电流的合成不遵循平行四边形定则，所以电流是标量，选项C错误； D．电流强度的单位“安培”是国际单位制的基本单位，选项D正确。 故选BD。 8．如图所示，一块均匀的长方体金属块，长为a，宽为b，厚为c，已知a：b：c=3：1：2，在长方体的左、右、前、后分别引出A、B、C、D四个接线柱，现分别在AB、CD两端施加恒定电压U1、U2，相应的沿电流方向电子定向移动的平均速度为v1、v2，单位时间内流过垂直电流方向横截面积的电荷量为q1、q2，若U1=U2，则 （　　） A．v1：v2=1∶3 B．v1：v2=3∶1 C．q1：q2=9∶1 D．q1：q2=1∶9 【答案】AD 【难度】0.65 【知识点】电流的微观表达式及其应用、电流强度的定义及单位 【详解】AB．由题意可知 同理 因U1=U2，则 v1：v2=b:a=1∶3 选项A正确，B错误； CD．因为 即单位时间内流过垂直电流方向横截面积的电荷量之比 q1:q2=1:9 选项C错误，D正确。 故选AD。 三、解答题 9．某导线中的电流，导线的横截面积。已知电子电荷量，导体每立方米内有个自由电子。求： （1）在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数。 （2）自由电子定向移动的速度大小。 （3）自由电子沿导线定向移动所需要的时间。 【答案】（1）个；（2）；（3） 【难度】0.65 【知识点】电流的微观表达式及其应用、电流强度的定义及单位 【详解】（1）电子个数 个 （2）由公式 得 （3）由 得时间 10．据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是20μF，充电至最大电压8kV，并可以在4ms时间内完成放电。求： （1）电容器充电至最大电压的带电量； （2）放电时的平均电流； （3）放电完成后，电容器电容多大。 【答案】（1）0.16C；（2）40A；（3）20μF 【难度】0.65 【知识点】电流强度的定义及单位、电容的概念、定义式、单位和物理意义 【详解】（1）根据电容的定义式，可得 （2）电容器放电过程的平均电流强度大小为 （3）电容器的电容与电容器的带电荷量无关，所以当电容器放完电后，其电容保持不变，仍然是20μF。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $