2017-2018学年人教版选修3-1 第二章第1节电源和电流 学案
2017-2018学年人教版选修3-1 第二章第1节电源和电流 学案第3页

  

  答案:C

  4.电流的微观表达式

  (1)推导过程

  ①题设

  如图所示,AB表示粗细均匀的一段导体,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,设导体的长度为L,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。

  

  ②推导

  导体AB中的自由电荷总数:N=nLS

  总电荷量:Q=Nq=nLSq

  所有这些电荷都通过横截面所需要的时间:t=

  导体AB中电流为I===nqSv。

  ③结论

  电流的微观表达式为I=nqSv。

  (2)电流的决定因素

  

  【例4】一横截面积为S的铜导线,流过的电流为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Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为(  )

  A.nvSΔt   B.nvΔt   C.   D.

解析:根据电流的定义式可知,在Δt内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt,所以在这段时间内通过的自由电子数为N==,所以C对,D错;由于自由电子定向移动的速率是v,因此在时间Δt内,位于以横截面S为底、长l=vΔt的这段导线内的自由电子都能通过横截面(如图所示)。这段导线的体积V=Sl=SvΔt,所以Δt内通过横截面S的自由电子数为N=nV=nvSΔt,A对,B错;故选A、C项。