2.0电流和电源解析

电源、电流基本概念的理解解析版1、导体中只要有电荷运动就能形成电流( 错)2、国际单位制中电流的单位是安培( 对)3、电流是一个标量，其方向是没有意义的( 错)4、对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必定为零( 对)电压是形成电流的原因有电流一定有电压有电压不一定有电流没有电压一定没有电流没有电流不一定没有电压5、导体两端没有电压就不能形成电流( 对)6、电源是将其他形式的能转化为电能的装置( 对)7、电源是把自由电子从正极搬运到负极的装置( 对)把电子从正极搬到负极把正电荷由负极搬到正极相对性8、电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差( 对)9、与电源相连的导线中的电场是由电源正负极上的电荷形成的( 错)导线内的电场是由电源、导线等电路元件所累积的电荷共同形成的10、在电源内部正电荷由负极流向正极、负电荷由正极流向负极( 对)11、通过截面电荷量的多少就是电流的大小( 错)12、电流的方向就是电荷定向移动的方向( 错)13、在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流( 错)14、自由电荷持续定向移动形成电流( 对)15、通过导体截面的电荷量越多，电流越大(错)16、电子运动速率越大，电流越大(错)17、单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大( 对)18、电场的传导速率越大，电流越大(错)电场的传导速率（电流的传导速率）等于光速电子无规则运动常温下105m/s 自由电子定向移动10-5m/s 电子定向移动速率很小，是由于受电场力的作用下，电子先加速运动，但又与导体内不动的其他粒子碰撞而减速，而电子定向移动速率，指的的就是电子在加速和减速后的一个平均速率。

电场传导速率也可说成是电流传导速率，只要接通电源，电场会以光速形成，电子会在电场的作用下做定向移动，电场形成的瞬间电流也就形成了。

而电场传导速率指的就是形成恒定电场的速率，也可简单理解成形成电流的速率。

第十一章电路及其应用第1节电源和电流[学习目标] 1.了解持续电流形成的原因，知道电源的作用，认识常见的电源。

2.对比静电平衡条件，认识导体中的恒定电场和恒定电流。

3.理解电流的定义，知道电流的单位和方向。

4.理解电流形成的微观实质。

知识点一电源与恒定电流❶电源(1)定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源。

(2)作用：使导体两端始终存在电势差。

❷恒定电场(1)形成：电源正、负极周围空间的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

电荷的分布和电场的分布不随时间变化。

(2)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。

(3)特点：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与静电场相同。

❸恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。

(2)电流：表示电流的强弱程度。

①表达式：I＝q t。

②单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。

常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)。

1 A＝103 mA＝106 μA。

③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

【思考】如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流。

(1)盐水中的电流沿什么方向？(2)假设电子的电荷量为e，t时间内有N个Cl－和N个Na＋通过图中虚线面，则电路中的电流为多大？提示(1)电流方向向左(2)I＝2Ne t1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。

当把导体和电源连接后，导体中形成恒定电场，导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。

(1)产生电流的条件：导体两端有电压。

(2)形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。

2.对电流的理解(1)电流虽然有方向，但它是标量，其计算遵循代数运算法则。

(2)在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极。

(3)I＝qt是电流的定义式，用该式计算出的电流是时间t内的平均值。

USB2.0输出电压和电流标准
USB 2.0是一种常见的串行总线标准，用于连接计算机和外部设备。

USB 2.0的输出电压和电流标准如下：
1. 输出电压：USB
2.0的输出电压为5V。

2. 输出电流：USB 2.0的输出电流可以达到0.5A，但在不同的设备和接口类型下可能会有所不同。

例如，USB 2.0高速数据传输线缆（A型和B型）的最大输出电流为0.9A，而USB 2.0微型USB接口的最大输出电流为0.5A。

需要注意的是，USB 2.0的输出电流是指从主机输出到设备的电流，而不是从设备输出到主机的电流。

此外，在实际应用中，USB 2.0设备的实际输出电流可能会受到设备自身的电源管理策略、负载大小等因素的影响。

[学习目标] 1.[物理观念]了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。

2.[物理观念]知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。

(重点)3.[科学思维]理解电流形成的微观实质。

(难点)一、电源1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。

2．作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。

(2)保持电路中有持续的电流。

二、恒定电场1．定义：由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

3．特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。

三、恒定电流1．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)物理意义：反映了电流的强弱程度。

(3)符号及单位：符号是I，单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、μA)。

(4)表达式：I＝qt(5)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。

2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。

(×)(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。

(√)(3)电流既有大小，又有方向，是矢量。

(×)(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。

(√)(5)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的。

(×)2．下列说法中正确的是()A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在B[自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故选项A错误；形成电流的条件是导体两端有电势差，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它是标量，故选项C错误。

ATX12V电源不同版本区别及规范解析ATX电源从当初最早的A TX1.0版本开始，伴随着PC的不断升级，特别是PC架构的不断更新，A TX电源的标准也经过了多次的变化和完善。

自从2000年开始，为了配合P4时代的来临，ATX12V标准开始大行其道。

直至去年年底，为了适应65纳米制造工艺的双核处理器，最新的ATX12V 2.2电源标准也已经新鲜出炉。

为了配合自己的装机需求，选购适合自己的PC电源产品，我们将A TX电源版本进行简单的讲述和分析，让您在选购电源产品之前能够了解更多的相关知识。

为了符合Intel P4处理器的工作环境，Intel在推出P4处理器的同时，也推出了A TX12V电源规范，来代替原先的ATX2.03版本。

ATX12V与A TX2.03相比，主要有了3点的变化：（1）ATX12V加强了+12VDC端的电流输出能力，对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定。

（2）ATX12V增加的4芯电源连接器为P4处理器供电，供电电压为+12V。

（3）A TX12V加强了+5VSB的电流输出能力，改善主板对即插即用和电源唤醒功能的支持。

此前的ATX2.03电源标准对+5v和+3.3有较大的消耗，而+12则主要用于光驱和硬盘。

不过随着高性能处理器和显示卡的推出，情况有了明显的改观，PC系统对电源的需求也变得求贤若渴起来。

针对这种情况，Intel对ATX标准进行修订，推出了ATX12V电源标准。

ATX12V 与ATX2.03的差别主要是通过12V电压调整器为CPU供电，而不再是以前由5V提供；ATX 12V里加强了+12V输出能力，并对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了规定，特别对CPU增加了4针的电源接口伴随着P4处理器的推出而应用。

+5VSB的输出确保了主板对USB等设备和电源唤醒功能的完善。

随后ATX12V 1.2、1.3、2.0相继推出：（1）1.3版加强了+12V的输出能力，以适应INTEL新型的Prescott大功率CPU。

高中物理电流和电源教案教学目标：1. 了解电流的概念和单位。

2. 掌握电流的计算方法。

3. 理解电源的作用和种类。

4. 能够分析电路中的元件连接和作用。

教学重点：1. 电流的定义和计算。

2. 电源的作用和种类。

教学难点：1. 电流的理解和计算。

2. 电源的作用和连接。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入电流的概念，让学生思考电流与电路的关系。

2. 提问：什么是电流？电流的单位是什么？二、讲解电流（15分钟）1. 讲解电流的定义和单位。

2. 分析电流的计算方法。

3. 举例让学生进行实际计算。

三、讲解电源（15分钟）1. 介绍电源的作用和种类。

2. 分析电源在电路中的连接方式。

四、练习（15分钟）1. 给学生几道计算电流的题目进行练习。

2. 让学生分析电路图中的电源连接。

五、课堂讨论（10分钟）1. 让学生分组讨论电流和电源的应用。

2. 收集学生的意见并进行讨论。

六、总结（5分钟）1. 总结本节课的重点内容。

2. 提醒学生完成相关练习和作业。

板书设计：电流- 定义：电荷在单位时间内通过导体的数量- 计算：I = Q/t- 单位：安培（A）电源- 作用：提供电荷流动的能量- 种类：直流电源、交流电源教学反思：通过本节课的教学，学生能够对电流和电源有更深刻的理解，并能够运用所学知识进行相关计算和分析。

为了加深学生对电流和电源的理解，可以设置更多实际应用的案例，引导学生深入思考。

同时，为了巩固学生的知识，可以设计更多不同难度的练习题目，让学生进行多角度的理解和应用。

电流和电源物理教案设计第一章：电流的概念教学目标：1. 理解电流的定义和基本性质。

2. 学会使用电流表测量电流。

教学内容：1. 电流的定义：电流是指电荷的流动，单位是安培（A）。

2. 电流的方向：物理学中规定正电荷流动的方向为电流的方向。

3. 电流的测量：使用电流表测量电路中的电流。

教学活动：1. 通过实验让学生观察电流的流动，并用实验器材测量电流。

2. 引导学生思考电流的形成原因和电流的性质。

第二章：电源教学目标：1. 理解电源的作用和种类。

2. 学会使用电压表测量电压。

教学内容：1. 电源的作用：提供电能，使电荷发生流动形成电流。

2. 电源的种类：直流电源和交流电源。

3. 电压的定义：电压是指电场力做的功与电荷的比值，单位是伏特（V）。

4. 电压的测量：使用电压表测量电路中的电压。

教学活动：1. 通过实验让学生观察不同电源的特点，并使用电压表测量电压。

2. 引导学生思考电源的作用和不同电源的差异。

第三章：电阻教学目标：1. 理解电阻的概念和作用。

2. 学会使用欧姆表测量电阻。

教学内容：1. 电阻的概念：电阻是物体对电流流动的阻碍作用，单位是欧姆（Ω）。

2. 电阻的计算：电阻等于电压与电流的比值。

3. 电阻的测量：使用欧姆表测量电路中的电阻。

教学活动：1. 通过实验让学生观察电阻对电流的影响，并使用欧姆表测量电阻。

2. 引导学生思考电阻的形成原因和电阻的性质。

第四章：欧姆定律教学目标：1. 理解欧姆定律的内容和应用。

2. 学会运用欧姆定律计算电流、电压和电阻。

教学内容：1. 欧姆定律的内容：在电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比。

2. 欧姆定律的公式：I = V/R，其中I表示电流，V表示电压，R表示电阻。

3. 欧姆定律的应用：根据已知量计算电流、电压和电阻。

教学活动：1. 通过实验让学生观察欧姆定律的应用，并记录实验数据。

2. 引导学生运用欧姆定律计算不同电路中的电流、电压和电阻。

第五章：串并联电路教学目标：1. 理解串并联电路的特点和计算方法。

第十一章电路及其应用1、电源和电流一电源和电流的性质1.电源:(1)电源的定义:电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正、负极之间存在一定电势差的装置。

(2)电源的作用:从电荷移动的角度看,电源的作用就是移送电荷,能把电子从电源正极搬运到电源负极,保持电源正、负极间有一定的电压,使导体中有持续的电流。

2.电流的形成:(1)形成原因:电荷的定向移动。

(2)形成条件:导体两端有电压。

(3)电路中产生持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合。

【思考·讨论】水为什么能从水池A流到水池B?(科学思维)提示:因为水池A比水池B高【典例示范】关于电流,下列叙述正确的是( )A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流B.电源的作用可以使电路中有持续电流C.导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D.只要将电源连接到物体两端,物体中就会有电流【解析】选B。

导体置于电场中,达到静电平衡后没有电流,故A项错误;导体两端存在持续的电压,导体中才有持续的电流,电源能提供持续的电压,可以使电路中有持续电流,故B项正确;导体中没有电流时,电荷在做无规则的热运动,没有定向移动,故C项错误;将电源连接到绝缘物体两端,物体中不会有电流,故D项错误。

【素养训练】1.下列关于电源和电流的说法正确的是( )A.因为电流有方向,所以电流是矢量B.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大C.电源是将电能转化为其他形式的能的装置D.电源能把自由电子从正极搬运到负极【解析】选D。

电流有方向,但电流的计算不能根据平行四边形定则进行计算,故电流是标量,故A项错误;根据电流的定义式I=可知,通过导体横截面的电荷量越大,导体中的电流不一定大,还要看时间长短,故B项错误;电源是提供电能的装置,把其他形式的能转化成电能,故C项错误;电源能把自由电子从正极搬运到负极,从而形成两极间的电势差,故D项正确。

2.下列关于电流的说法中,不正确的是( )A.习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B.国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C.电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D.由I=可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多【解析】选C。

成电流为I的细柱形质子流．已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为（)A.错误!B。

错误!C。

错误!D。

错误!解析：设质子源与靶间的质子数为n,则I＝错误!＝错误!＝错误!，故n ＝错误!,选项B正确．答案：B6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电势差为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( ）A.错误!错误!B。

错误!错误!C。

错误!错误!D。

错误!错误!解析:对电子加速过程应用动能定理：eU＝错误!mv2所以电子刚出电场时定向移动速度v＝错误!设单位长度内电子数为n，在t时间内，通过某一截面的电荷量q ＝nevt,则I＝错误!＝nev，由此得n＝错误!＝错误!错误!.Δl内的电子数为N＝n·Δl＝错误!错误!，故选项B正确．答案：B二、多项选择题7．下列关于电源的说法正确的是( )A．电源是将电能转化为其他形式的能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部负电荷由正极流向负极(或正电荷由负极流向正极)解析:在电源内部把电子从正极搬运到负极，克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能，由此知选项A错误；电荷的搬运使电源正、负极间维持一定电势差，选项B正确；导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,故选项C错；在电源内部，负电荷从电源正极流向负极(或正电荷从负极流向正极）,故选项D 正确．答案：BD8．下列关于电流的说法中，正确的是( )A．电荷的定向移动形成电流B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C．电流既有大小又有方向，电流相加时遵从平行四边形定则D．由I＝错误!可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多解析：电流产生的原因是由于电荷的定向移动形成的,选项A正确;国际单位制中，电流的单位是安培，选项B正确；电流有大小，也有方向，但相加时遵从代数运算,故选项C错误；由I＝错误!可知,电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项D正确．答案:ABD9．关于导线中的电场，下列说法正确的是（）A．导线内的电场线与导线平行B．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累电荷共同形成的C．导线侧面积累电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D．导线中的电场是静电场的一种解析：由于导线侧面积累电荷的影响，导线内的电场线与导线是平行的，故选项A对．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累电荷共同形成的，故选项B对．导线内电场不为零，不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，故选项C、D错．答案：AB10．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ）A．粗的地方电流大,细的地方电流小B．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C．各处的电流大小相同D．粗的地方电荷定向移动速率小,细的地方大解析：同一根导线上的电流相等,故C对；由I＝nqSv可得v＝错误!，故D对．答案：CD。

1 电源和电流学习目标知识脉络1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场．2．知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．(重点)3．理解电流形成的微观实质．(难点)电源和恒定电场[先填空]1．电源2．恒定的电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场．(2)形成：连接A、B导体的导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．(3)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同．(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场．[再判断]1．恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别．(×)2．电路中有电流时，电场的分布就会随时间不断地变化．(×)3．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能．(√)4．恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场．(×)[后思考]恒定电场就是静电场，对吗？【提示】静电场是静电荷产生的电场，而恒定电场是由电源、导线等电路元件累积电荷形成的电场，但二者基本性质相同．[合作探讨]如图2-1-1所示，电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光．图2-1-1探讨1：电闪雷鸣时，耀眼的闪光为什么只持续一瞬间？【提示】因为云层与大地或云层之间的电压在电闪瞬间减小，不能再维持强大电流的存在．探讨2：电闪雷鸣过程中发生怎样的能量转化？【提示】电能转化为光能、热能等．[核心点击]1．电源的作用(1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动．(2)从能量转化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能．2．形成电流的三种电荷形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子．1．关于电流，下列叙述正确的是()A．只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流B．电源的作用可以使电路中有持续电流C．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动D．持续电流是由静电场产生的【解析】电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的，而持续电流是导体两端有稳定的电场形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部出现稳定的电场，可见本题答案应选B.【答案】 B2．(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是()【导学号：34522019】A．导线中的电场强度处处为零B．导线中的电场强度方向跟导线方向平行C．导线处于静电平衡状态D．导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低【解析】在电源和导线中感应电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导体中形成了沿导线方向的电场，即导线中的电场强度方向跟导线方向平行，B正确，A错误；导体内有电场，说明导体不是静电平衡状态，C错误；沿电场方向电势逐渐降低，电场方向就是正电荷的受力方向，也就是电流的方向，即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低，D正确．【答案】BD电路中有持续电流的两个条件(1)电路中有电源．(2)电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来．恒定电流[先填空]1．电流概念(1)概念：电荷的定向移动形成电流．(2)物理意义：反映了电流的强弱程度．(3)符号及单位：符号是I，单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、μA)．(4)表达式：I＝q t.(5)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向．2．恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流．[再判断]1．电流既有大小，又有方向，是矢量．(×)2．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．(√)3．导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的．(×)[后思考]有同学认为“只有导体中才可有电流”，谈一谈你的认识．【提示】电荷定向移动形成电流，不论是导体内还是其他空间，只要有电荷定向移动就可形成电流，如氢原子中核外电子做匀速圆周运动时，形成了一环形电流等．[合作探讨]如图2-1-2所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流．图2-1-2探讨1：盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？【提示】盐水中的电流是Cl－离子和Na＋离子同时反向定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的．探讨2：盐水中的电流沿什么方向？【提示】左．探讨3：假设t s内有N个Cl－和N个Na＋通过图中虚面，则电路中的电流多大？【提示】I＝2 Ne t.[核心点击]1．理解电流概念注意的四个要点(1)公式I＝qt中，q是通过导体横截面的电荷量，而不是通过导体单位横截面积的电荷量．(2)当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流时，公式中的q 应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和．(3)横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关．(4)电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，它与负电荷定向移动的方向相反．在电源外部的电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极；在电源的内部，电流是从电源的负极流向正极．电流虽然有大小和方向，但电流是标量，而不是矢量．因此电流的合成不遵循平行四边形定则．2．电流的微观表达式I＝nqS v(1)建立模型如图2-1-3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2-1-3(2)理论推导导体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导体横截面所需要的时间t＝L v根据公式I＝qt可得，导体AB中的电流I＝Qt＝nLSqLv＝nqS v.(3)结论由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积．3．三种速率的区别电子定向移动的速率电子热运动的速率电流传导的速率物理意义电流是由电荷的定向移动形成的，电流I＝nqS v，其中v就是电子定向移动的速率.构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速c建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流大小10－5 m/s105 m/s3×108 m/s3．铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为()【导学号：34522020】A．光速c B.I neSC.ρIneSm D.mIneSρ【解析】假设电子定向移动的速率为v，那么在t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，所以电荷量q＝v tSρnem，因电流I＝qt＝vSρnem，于是得到v＝mIneSρ.【答案】 D4．一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()A．q v B．q/vC．q v S D．q v/S【解析】时间t内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Q＝q v t，依电流的定义式可得I＝Qt＝q v，故A正确．【答案】 A计算电流大小的三种方法1．金属导体中电流的计算金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I＝qt计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量．2．电解液中电流的计算电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I＝qt计算时，q应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和．3．环形电流的计算环形电流的计算采用等效的观点分析．所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流．对周期性运动的电荷，常取一个周期来计算等效电流．利用I＝qt＝qT求等效电流．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。

第十一章电路及其应用1.电源和电流合格考达标练1.在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,以下说法正确的是()A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线处于静电平衡状态D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐升高,垂直导线方向的电场相互抵消,在导线中形成了沿导线方向的电场,即导线中的电场强度方向跟导线方向平行,A错误,B正确;导线内有电场,说明导线不处于静电平衡状态,C错误;沿电场方向电势逐渐降低,电场方向就是正电荷的受力方向,也就是电流的方向,即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低,D错误。

2.(2021山东潍坊检测)下列关于电流的说法正确的是()A.根据I=qt可知,I与q成正比B.如果在任何相等时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.电流的单位“安培”不是国际单位制中的基本单位I=qt是电流的定义式,I不由q来决定,A错误;根据恒定电流的定义可知,如果在任何相等时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流,B正确;电流是标量,其方向表示正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,C错误;安培是国际单位制中七个基本单位之一,D错误。

3.电路中有一电阻,通过电阻的电流为5 A,当通电5 min 时,通过电阻横截面的电子数为()A.1 500B.9.375×1019C.9.375×1021D.9.375×1020,n=qe =Ite=9.375×1021。

4.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。

设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I和方向为()A.ve2πr ,顺时针B.ver,顺时针C.ve 2πr ,逆时针D.ver,逆时针,电子运动周期为T=2πrv,根据电流的定义式得:电流强度为I=qt =eT=ve2πr,因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故C项正确。