第1节 电流
1.（多选）在导体中有电流通过时，下列说法正确的是（ ）
A.电子定向移动速率很小
B.电子定向移动速率即是电场传导速率
C.电子定向移动速率是电子热运动速率
D.在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动
2.下列关于电流的说法中，不正确的是（ ）
A.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
3.如图所示，通有恒定电流的某段导体，在5 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A，则导体内电流的大小和方向分别是（ ）
A.2 A 向右 B.2 A 向左
C.50 A 向右 D.50 A 向左
4.某电解池中，若在2 s内有5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是（ ）
A.0.8 mA，水平向左
B.0.08 mA，水平向左
C.1.6 mA，水平向右
D.0.16 mA，水平向右
5.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流大小为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为（e＝1.6×10－19 C）（ ）
A.3.0×1012 B.1.5×1013
C.7.5×1013 D.3.75×1014
6.石墨烯因为具有高导电性、高导热性、高强度和独特的二维结构，在工业界被誉为“新材料之王”，并在能源装备、交通运输、航空航天、电子信息等传统和新兴产业领域呈现出良好的应用前景。假设某手机石墨烯电池容量为5 000 mA·h，充电时间为6分钟，则充电电流为（ ）
A.50 A B.5 A
C.500 mA D.50 mA
7.雷击是指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8 C，雷击时放电时间为200 μs，则此次雷击时的平均电流为（ ）
A.0.04 A B.4×104 A
C.0.08 A D.8×104 A
8.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，其等效电流I和它的方向为（ ）
A. 顺时针 B. 顺时针
C. 逆时针 D. 逆时针
9.某根导线的横截面积为S，通过的电流为I。已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动速率为（ ）
A. B.
C. D.
10.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速并离开电场后形成横截面积为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. B.
C. D.
11.一块手机电池背面的部分符号如图所示，求解下列问题：
（1）电池充满电后可提供的电能是多少？
（2）若该电池可待机5天，待机放电电流的大小是多少？
（3）若播放视频时间为15 h，则播放视频的电流大约是待机电流的多少倍？
12.导线中的电流是10－8 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）？
（2）自由电子定向移动的平均速率是多大（设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子）？
（3）自由电子沿导线移动1 cm，平均要多长时间？
第1节 电流
1.AD 电子定向移动的速率很小，数量级为10－5 m/s，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了速率很小的定向移动，故A、D正确；电场的传导速率为光速c＝3×108 m/s，无规则热运动速率的数量级为105 m/s，故B、C错误。
2.C 电荷的定向移动形成电流，物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A正确；国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，故B正确；电流既有大小又有方向，但电流不是矢量，是标量，因为电流的运算遵守代数加减法则，不遵循平行四边形定则，故C错误；由I＝可知，电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，所以电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，故D正确。
3.B 根据电流的定义式I＝，可得电流的大小为I＝ A＝2 A，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与负电荷定向移动的方向相反，则电流向左，故B正确。
4.C 2 s内流过的电荷量为q＝5.0×1015×2×1.6×10－19 C＋1.0×1016×1.6×10－19 C＝3.2×10－3 C，则由电流的定义式可知I＝＝ A＝1.6 mA，由于正离子水平向右移动，则电流的方向水平向右，故A、B、D错误，C正确。
5.B 1 s内发射的重离子的电荷量为q＝It＝1.2×10－5 C，每个重离子的电荷量为5e，则在1 s内发射的重离子个数为n＝＝ 个＝1.5×1013个，故B正确。
6.A 手机石墨烯电池容量为5 000 mA·h，充电时间为6分钟，6 min＝0.1 h，则充电电流I＝＝ mA＝50 000 mA＝50 A，故A正确。
7.B 已知雷击时放电时间为200 μs，放出的电荷量等于8 C，则此次雷击时的平均电流为I＝＝ A＝4×104 A，故B正确，A、C、D错误。
8.C 电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为T＝，根据电流的定义式得电流I＝＝＝，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正确。
9.A 设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对导体研究：每个原子可提供一个自由电子，则原子数目与自由电子的总数相等，为n＝NA，t时间内通过导体截面的电荷量为q＝ne，电流为I＝＝，解得v＝，故A正确。
10.B 设单位体积内的电子数为n，对电子加速过程应用动能定理得eU＝mv2，所以电子刚出电场时的定向移动速度v＝ ，由电流的微观表达式I＝nSev得n＝＝ ，Δl内的电子数为N＝n·ΔlS＝ ，故B正确。
11.（1）1.62×10－2 kW·h （2）37.5 mA （3）8倍
解析：（1）4 500 mA·h指的是该电池放电时能输出的总电荷量，电池充满电后，可提供的电能为W＝Uq＝3.6×4 500×10－3×10－3 kW·h＝1.62×10－2 kW·h。
（2）待机放电电流
I＝＝ A＝37.5 mA。
（3）播放视频时的电流
I1＝＝ A＝300 mA，
故n＝＝＝8倍。
12.（1）6.25×1010个 （2）7.4×10－13 m/s （3）1.4×1010 s
解析：（1）根据I＝得q＝It＝10－8 C
故n1＝＝个＝6.25×1010个。
（2）设在导线单位体积内有n个电子可以作自由电子，每个电子带有电荷量为e，如果导线的横截面积为S，那么时间t内通过横截面的电荷量q＝neSvt
即电流I＝＝＝neSv
则自由电子定向移动的平均速率
v＝＝ m/s
≈7.4×10－13 m/s。
（3）t'＝＝ s≈1.4×1010 s。
1 / 2第1节 电流
核心素养目标 物理观念 1.知道直流电和恒定电流的概念。 2.知道电流的定义式I＝
科学思维 1.利用电流的定义式I＝进行有关的计算。 2.知道电流的微观表达式及各符号的物理意义
知识点一 电流的形成
1.形成电流的条件
（1）回路中存在 ；
（2）导体两端有 。
2.导体中形成持续电流的条件：导体两端有 。
3.形成电流的速度：等于电场的传播速度，它等于 m/s。
知识点二 电流的方向与大小
1.电流方向
（1）规定： 的定向移动方向规定为电流方向。
（2）金属导体内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反。
（3）电源外部电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。
2.电流的大小
（1）定义：物理学中将流过导体某一横截面的 与所用时间之比定义为电流，用符号I表示。
（2）定义式：I＝ 。
（3）单位：在国际单位制中，电流的单位是 ，简称 ，符号为 ，1 ＝1 C/s。常用单位还有mA和μA，换算关系为1 mA＝10－3 A，1 μA＝10－6 A。
3.直流电与恒定电流
（1）直流电： 不随时间变化的电流。
（2）恒定电流： 和 都不随时间变化的电流。
【情景思辨】
如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2。判断下列说法的正误。
（1）导电液体中电流方向由左向右。（ ）
（2）导电液体中电流方向由右向左。（ ）
（3）导电液体中电流大小为0。（ ）
（4）导电液体中电流大小为I＝。（ ）
（5）电流既有大小，又有方向，所以电流是矢量。（ ）
要点一 电流的理解和计算
【解读】
1.电流的方向
（1）规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
（2）在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
（3）金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（4）电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
2.电流的计算
（1）金属导体中的电流
金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I＝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）电解液中的电流
电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I＝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。
【典例1】 某导体的电阻为10 Ω，15 s内通过该导体的某一横截面的电荷量为18 C，求：
（1）该导体两端的电压为多少？
（2）5 s内通过这个截面的电子有多少个？（电子的电荷量为1.6×10－19 C）
尝试解答
1.某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为（ ）
A.0 B.
C. D.
2.某次闪电的持续时间约为0.005 s，若此时间内所形成的平均电流大小约为6×104 A，则此次闪电中所带电荷量是（ ）
A.300 C B.3 000 C
C.100 C D.30 C
要点二 电流的微观表达式
【解读】
1.建立模型
如图所示，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.理论推导
AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS。
总电荷量：Q＝Nq＝nlSq。
所有电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝。
可得导体AD中的电流：I＝＝＝nqSv。
若自由电荷为电子，则电流I＝neSv。
3.对电流的微观表达式I＝nqSv的理解
（1）v表示自由电子定向移动的平均速率。
（2）I＝nqSv是由I＝推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素，同时也说明了电流I既不与电荷量Q成正比，也不与时间t成反比。
（3）从微观上看，电流的大小不仅取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、电荷定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关。
【典例2】 （多选）如图所示，一金属导线的横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子做无规则运动的平均速率为v0，定向移动的平均速率是v，则（ ）
A.导线中的电流为neSv0
B.导线中的电流为neSv
C.时间t内流过导线某一横截面的电荷量为neSv0t
D.时间t内流过导线某一横截面的电荷量为neSvt
尝试解答
1.有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的2倍，下列说法中正确的是（ ）
A.通过甲、乙两导体的电流相同
B.通过乙导体的电流是甲导体的2倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同
2.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位体积内的自由电子数为n，金属内的自由电子电荷量为e，自由电子做热运动的平均速率为v0，导体中通过的电流为I，通电时间为t，以下说法正确的有（ ）
A.自由电子定向移动的平均速率为v0
B.自由电子定向移动的平均速率为v＝
C.导体中自由电子的数目为N＝
D.导体中自由电子的数目为N＝nv0St
要点回眸
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
2.一太阳能电池对一用电器供电时，在1 min时间内，通过该用电器的电荷量为1.2 C，则通过该用电器的电流为（ ）
A.10 mA B.20 mA
C.40 mA D.1.2 A
3.同一电解槽中，在最初的t1＝1 s的时间内向右通过了2×1018个二价正离子，在接下来的
t2＝2 s的时间内向左通过了1018个一价负离子，则下列说法正确的是（ ）
A.两段时间内电流的方向相反
B.两段时间内电流的大小相同
C.t1时间内的电流是t2时间内电流的4倍
D.t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍
4.一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N，则导线中的电流为（ ）
A.neSv B.nev
C.N D.Ne
第1节 电流
【基础知识·准落实】
1.（1）自由电荷 （2）电压 2.持续电压 3.3.0×108
知识点二
1.（1）正电荷 2.（1）电荷量 （2） （3）安培 安 A A
3.（1）方向 （2）大小 方向
情景思辨
（1）√ （2）× （3）× （4）√ （5）×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【典例1】 （1）12 V （2）3.75×1019个
解析：（1）由电流的定义式可得导体中的电流I＝；
由欧姆定律可得U＝IR＝R＝×10 V＝12 V。
（2）电子的电荷量为1.6×10－19 C，
则5 s内通过这个截面的电子个数
n＝＝＝ 个＝3.75×1019个。
素养训练
1.D 电路中的电流为I＝＝＝，故D正确。
2.A 根据q＝It可得闪电所带电荷量为q＝It＝6×104×0.005 C＝300 C，故A正确。
要点二
知识精研
【典例2】 BD 在时间t内自由电子定向移动的长度为l＝vt，则相对应导线的体积为V＝Sl，所以在时间t内通过导线右侧横截面的电荷量q＝neV＝neSvt，可知在时间t内流过导线某一横截面的电荷量为neSvt；由电流的定义式有I＝＝＝neSv，故A、C错误，B、D正确。
素养训练
1.B 由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此乙导体中的电流是甲的2倍，故A错误，B正确；又I＝nqSv，则v＝，由于不知道甲、乙两导体的性质（n、q不知道），所以v的关系无法判断，故C、D错误。
2.B 电流是由自由电子定向移动形成的，与电子做无规则热运动速率无关，导体内自由电子定向移动的平均速率很小，其数量级约为10－5 m/s，而导体内自由电子做热运动的平均速率大约是105 m/s，A错误；设导体中自由电子定向移动的平均速率为v，由电流的微观表达式可知，时间t内通过导体横截面的电荷量q＝nSvte，由电流的定义式可得I＝＝＝nevS，则v＝，B正确；知道导体单位体积内的自由电子数，但是由于不能计算出导体的体积，所以不能求出导体内自由电子的总数，C、D错误。
【教学效果·勤检测】
1.B 导体置于电场中，达到静电平衡后没有电流，故A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正确；导体中没有电流时，电荷在做无规则的热运动，故C错误；将电源连接到绝缘物体两端，物体中不会有电流，故D错误。
2.B 通过该用电器的电流为I＝＝ A＝0.02 A＝20 mA，故B正确，A、C、D错误。
3.D 两段时间内电流的方向相同，所以A错误；由电流的定义式有I1＝＝ A＝0.64 A，I2＝＝ A＝0.08 A，则t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍，所以B、C错误，D正确。
4.D 若由电流的微观表达式I＝nqSv来解，本题中I＝nev'，其中v'应为电子定向移动的速率，故A、B错误；由电流定义式I＝可知I＝Ne，故C错误，D正确。
3 / 4(共58张PPT)
第1节 电流
核
心
素
养
目
标 物理
观念 1.知道直流电和恒定电流的概念。
2.知道电流的定义式I＝
科学
思维 1.利用电流的定义式I＝进行有关的计算。
2.知道电流的微观表达式及各符号的物理意义
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 电流的形成
1. 形成电流的条件
（1）回路中存在 ；
（2）导体两端有 。
2. 导体中形成持续电流的条件：导体两端有 。
3. 形成电流的速度：等于电场的传播速度，它等于 m/s。
自由电荷
电压
持续电压
3.0×108
知识点二 电流的方向与大小
1. 电流方向
（1）规定： 的定向移动方向规定为电流方向。
（2）金属导体内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反。
（3）电源外部电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。
正电荷
2. 电流的大小
（1）定义：物理学中将流过导体某一横截面的 与所用
时间之比定义为电流，用符号I表示。
（2）定义式：I＝ 。
（3）单位：在国际单位制中，电流的单位是 ，简
称 ，符号为 ，1 ＝1 C/s。常用单位还有
mA和μA，换算关系为1 mA＝10－3 A，1 μA＝10－6 A。
电荷量
安培
安
A
A
3. 直流电与恒定电流
（1）直流电： 不随时间变化的电流。
（2）恒定电流： 和 都不随时间变化的电流。
方向
大小
方向
【情景思辨】
如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方
向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电
荷为q2。判断下列说法的正误。
（1）导电液体中电流方向由左向右。 （ √ ）
（2）导电液体中电流方向由右向左。 （ × ）
（3）导电液体中电流大小为0。 （ × ）
（4）导电液体中电流大小为I＝。 （ √ ）
（5）电流既有大小，又有方向，所以电流是矢量。 （ × ）
√
×
×
√
×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 电流的理解和计算
【解读】
1. 电流的方向
（1）规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移
动的方向与电流的方向相反。
（2）在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电
源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
（3）金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自
由电子定向移动的方向相反。
（4）电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离
子定向移动形成的电流方向是相同的。
2. 电流的计算
（1）金属导体中的电流
金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I＝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）电解液中的电流
电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I＝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。
【典例1】 某导体的电阻为10 Ω，15 s内通过该导体的某一横截面的
电荷量为18 C，求：
（1）该导体两端的电压为多少？
答案：12 V
解析：由电流的定义式可得导体中的电流I＝；
由欧姆定律可得U＝IR＝R＝×10 V＝12 V。
解析：电子的电荷量为1.6×10－19 C，
则5 s内通过这个截面的电子个数
n＝＝＝ 个＝3.75×1019个。
（2）5 s内通过这个截面的电子有多少个？（电子的电荷量为1.6×10
－19 C）
答案： 3.75×1019个
1. 某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离
子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电
流为（ ）
A. 0 B.
C. D.
解析： 电路中的电流为I＝＝＝，故D正确。
2. 某次闪电的持续时间约为0.005 s，若此时间内所形成的平均电流
大小约为6×104 A，则此次闪电中所带电荷量是（ ）
A. 300 C B. 3 000 C
C. 100 C D. 30 C
解析： 根据q＝It可得闪电所带电荷量为q＝It＝6×104×0.005
C＝300 C，故A正确。
要点二 电流的微观表达式
【解读】
1. 建立模型
如图所示，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. 理论推导
AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS。
总电荷量：Q＝Nq＝nlSq。
所有电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝。
可得导体AD中的电流：I＝＝＝nqSv。
若自由电荷为电子，则电流I＝neSv。
3. 对电流的微观表达式I＝nqSv的理解
（1）v表示自由电子定向移动的平均速率。
（2）I＝nqSv是由I＝推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电
流强弱的因素，同时也说明了电流I既不与电荷量Q成正比，
也不与时间t成反比。
（3）从微观上看，电流的大小不仅取决于导体中单位体积内的自
由电荷数、每个自由电荷的电荷量、电荷定向移动速率的大
小，还与导体的横截面积有关。
【典例2】 （多选）如图所示，一金属导线的横截面积为S，单位
体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子做无规
则运动的平均速率为v0，定向移动的平均速率是v，则（ ）
A. 导线中的电流为neSv0
B. 导线中的电流为neSv
C. 时间t内流过导线某一横截面的电荷量为neSv0t
D. 时间t内流过导线某一横截面的电荷量为neSvt
解析：在时间t内自由电子定向移动的长度为l＝vt，则相对应导线的体
积为V＝Sl，所以在时间t内通过导线右侧横截面的电荷量q＝neV＝
neSvt，可知在时间t内流过导线某一横截面的电荷量为neSvt；由电流
的定义式有I＝＝＝neSv，故A、C错误，B、D正确。
1. 有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导
体横截面的电荷量，乙是甲的2倍，下列说法中正确的是（ ）
A. 通过甲、乙两导体的电流相同
B. 通过乙导体的电流是甲导体的2倍
C. 乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D. 甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同
解析： 由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因
此乙导体中的电流是甲的2倍，故A错误，B正确；又I＝nqSv，则v
＝，由于不知道甲、乙两导体的性质（n、q不知道），所以v的
关系无法判断，故C、D错误。
2. 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位体积内的自由
电子数为n，金属内的自由电子电荷量为e，自由电子做热运动的平
均速率为v0，导体中通过的电流为I，通电时间为t，以下说法正确
的有（ ）
A. 自由电子定向移动的平均速率为v0
B. 自由电子定向移动的平均速率为v＝
C. 导体中自由电子的数目为N＝
D. 导体中自由电子的数目为N＝nv0St
解析： 电流是由自由电子定向移动形成的，与电子做无规则热
运动速率无关，导体内自由电子定向移动的平均速率很小，其数量
级约为10－5 m/s，而导体内自由电子做热运动的平均速率大约是105
m/s，A错误；设导体中自由电子定向移动的平均速率为v，由电流
的微观表达式可知，时间t内通过导体横截面的电荷量q＝nSvte，由
电流的定义式可得I＝＝＝nevS，则v＝，B正确；知道导
体单位体积内的自由电子数，但是由于不能计算出导体的体积，所
以不能求出导体内自由电子的总数，C、D错误。
要点回眸
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
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： 导体置于电场中，达到静电平衡后没有电流，故A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正确；导体中没有
电流时，电荷在做无规则的热运动，故C错误；将电源连接到绝缘
物体两端，物体中不会有电流，故D错误。
2. 一太阳能电池对一用电器供电时，在1 min时间内，通过该用电器
的电荷量为1.2 C，则通过该用电器的电流为（ ）
A. 10 mA B. 20 mA
C. 40 mA D. 1.2 A
解析： 通过该用电器的电流为I＝＝ A＝0.02 A＝20 mA，故
B正确，A、C、D错误。
3. 同一电解槽中，在最初的t1＝1 s的时间内向右通过了2×1018个二价
正离子，在接下来的t2＝2 s的时间内向左通过了1018个一价负离
子，则下列说法正确的是（ ）
A. 两段时间内电流的方向相反
B. 两段时间内电流的大小相同
C. t1时间内的电流是t2时间内电流的4倍
D. t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍
解析： 两段时间内电流的方向相同，所以A错误；由电流的定
义式有I1＝＝ A＝0.64 A，I2＝＝
A＝0.08 A，则t1时间内的电流是t2时间内电流的8
倍，所以B、C错误，D正确。
4. 一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为
e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率
为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N，则导线中的
电流为（ ）
A. neSv B. nev
C. N D. Ne
解析： 若由电流的微观表达式I＝nqSv来解，本题中I＝nev'，其
中v'应为电子定向移动的速率，故A、B错误；由电流定义式I＝可
知I＝Ne，故C错误，D正确。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. （多选）在导体中有电流通过时，下列说法正确的是（ ）
A. 电子定向移动速率很小
B. 电子定向移动速率即是电场传导速率
C. 电子定向移动速率是电子热运动速率
D. 在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附
加了一个速率很小的定向移动
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解析： 电子定向移动的速率很小，数量级为10－5 m/s，自由
电子只不过在速率很大的热运动上附加了速率很小的定向移动，故
A、D正确；电场的传导速率为光速c＝3×108 m/s，无规则热运动
速率的数量级为105 m/s，故B、C错误。
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2. 下列关于电流的说法中，不正确的是（ ）
A. 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
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解析： 电荷的定向移动形成电流，物理学上规定正电荷定向移
动的方向为电流的方向，故A正确；国际单位制中，电流的单位是
安培，简称安，故B正确；电流既有大小又有方向，但电流不是矢
量，是标量，因为电流的运算遵守代数加减法则，不遵循平行四边
形定则，故C错误；由I＝可知，电流的大小等于单位时间内通过
导体横截面的电荷量，所以电流越大，单位时间内通过导体横截面
的电荷量就越多，故D正确。
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3. 如图所示，通有恒定电流的某段导体，在5 s内有10 C的负电荷向
右通过横截面A，则导体内电流的大小和方向分别是（ ）
A. 2 A 向右 B. 2 A 向左
C. 50 A 向右 D. 50 A 向左
解析： 根据电流的定义式I＝，可得电流的大小为I＝ A＝2
A，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，
电流方向与负电荷定向移动的方向相反，则电流向左，故B正确。
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4. 某电解池中，若在2 s内有5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一
价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个
截面的电流的大小和方向是（ ）
A. 0.8 mA，水平向左
B. 0.08 mA，水平向左
C. 1.6 mA，水平向右
D. 0.16 mA，水平向右
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解析： 2 s内流过的电荷量为q＝5.0×1015×2×1.6×10－19 C＋
1.0×1016×1.6×10－19 C＝3.2×10－3 C，则由电流的定义式可知I
＝＝ A＝1.6 mA，由于正离子水平向右移动，则电流的方
向水平向右，故A、B、D错误，C正确。
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5. 重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电
流大小为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为（e＝
1.6×10－19 C）（ ）
A. 3.0×1012 B. 1.5×1013
C. 7.5×1013 D. 3.75×1014
解析： 1 s内发射的重离子的电荷量为q＝It＝1.2×10－5 C，每
个重离子的电荷量为5e，则在1 s内发射的重离子个数为n＝＝
个＝1.5×1013个，故B正确。
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6. 石墨烯因为具有高导电性、高导热性、高强度和独特的二维结构，
在工业界被誉为“新材料之王”，并在能源装备、交通运输、航空
航天、电子信息等传统和新兴产业领域呈现出良好的应用前景。假
设某手机石墨烯电池容量为5 000 mA·h，充电时间为6分钟，则充
电电流为（ ）
A. 50 A B. 5 A
C. 500 mA D. 50 mA
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解析： 手机石墨烯电池容量为5 000 mA·h，充电时间为6分钟，
6 min＝0.1 h，则充电电流I＝＝ mA＝50 000 mA＝50 A，故
A正确。
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7. 雷击是指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破
坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的
放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所
带的电荷量为8 C，雷击时放电时间为200 μs，则此次雷击时的平
均电流为（ ）
A. 0.04 A B. 4×104 A
C. 0.08 A D. 8×104 A
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解析： 已知雷击时放电时间为200 μs，放出的电荷量等于8 C，
则此次雷击时的平均电流为I＝＝ A＝4×104 A，故B正
确，A、C、D错误。
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8. 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，其等效电流I和它的方向为（ ）
A. 顺时针 B. 顺时针
C. 逆时针 D. 逆时针
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解析： 电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期
为T＝，根据电流的定义式得电流I＝＝＝，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正确。
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9. 某根导线的横截面积为S，通过的电流为I。已知该导线材料密度为
ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，设每个
原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动速率为
（ ）
A. B.
C. D.
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解析： 设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一
端定向移到另一端所用时间为t，对导体研究：每个原子可提供一
个自由电子，则原子数目与自由电子的总数相等，为n＝NA，t
时间内通过导体截面的电荷量为q＝ne，电流为I＝＝，解得
v＝，故A正确。
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10. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电
压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速并离开电场后形成
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. B.
C. D.
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解析： 设单位体积内的电子数为n，对电子加速过程应用动能
定理得eU＝mv2，所以电子刚出电场时的定向移动速度v＝
，由电流的微观表达式I＝nSev得n＝＝ ，Δl内的电
子数为N＝n·ΔlS＝ ，故B正确。
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11. 一块手机电池背面的部分符号如图所示，求解下列问题：
（1）电池充满电后可提供的电能是多少？
答案：1.62×10－2 kW·h
解析：4 500 mA·h指的是该电池放电时能输出的总电
荷量，电池充满电后，可提供的电能为W＝Uq＝3.6×4
500×10－3×10－3 kW·h＝1.62×10－2 kW·h。
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（2）若该电池可待机5天，待机放电电流的大小是多少？
答案：37.5 mA
解析：待机放电电流
I＝＝ A＝37.5 mA。
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（3）若播放视频时间为15 h，则播放视频的电流大约是待机电流
的多少倍？
答案：8倍
解析：播放视频时的电流
I1＝＝ A＝300 mA，
故n＝＝＝8倍。
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12. 导线中的电流是10－8 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）？
答案：6.25×1010个
解析：根据I＝得q＝It＝10－8 C
故n1＝＝个＝6.25×1010个。
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（2）自由电子定向移动的平均速率是多大（设导线每立方米内有
8.5×1028个自由电子）？
答案：7.4×10－13 m/s
解析：设在导线单位体积内有n个电子可以作自由电子，每个
电子带有电荷量为e，如果导线的横截面积为S，那么时间t
内通过横截面的电荷量q＝neSvt
即电流I＝＝＝neSv
则自由电子定向移动的平均速率
v＝＝ m/s
≈7.4×10－13 m/s。
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（3）自由电子沿导线移动1 cm，平均要多长时间？
答案：1.4×1010 s
解析： t'＝＝ s≈1.4×1010 s。
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谢谢观看!
