2018年人教版选修3-1同步讲义:第二章 1 电源和电流
2018年人教版选修3-1同步讲义:第二章 1  电源和电流第3页

(1)根据I=可知,I与q成正比.(×)

(2)电流既有大小,又有方向,是矢量.(×)

(3)单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大.(√)

(4)导体中的电流,实际是正电荷定向移动形成的.(×)

三、电流的微观表达式

[导学探究] 如图2所示,AD表示粗细均匀的一段长为l的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q.

图2

(1)AD导体中有多少个自由电荷?总电荷量是多少?

(2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少?

(3)导体AD中的电流是多大?

答案 (1)nlS nlSq (2) (3)I===nqvS

[知识梳理]

1.电流的微观表达式:I=nqvS.式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、q为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动速率,S为导体的横截面积.

2.三种速率的比较

(1)电子定向移动速率:电子在金属导体中的平均运动速率,也是公式I=neSv中的v,大小约为10-5 m/s.

(2)电流的传导速率:电流在导体中的传导速率等于光速,为3×108 m/s.闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流.

(3)电子热运动速率:电子做无规则热运动的速率,大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等,故此运动不能形成电流.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)导体中自由电子定向移动的速率等于自由电子热运动的速率.(×)