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2.1电源和电流
[学习目标定位]
1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.
2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题．
一、电源
有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如图1所示，导
线R中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电
场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失．怎样使A、B导体维持一定的电势差，使
导线中保持持续的电流？
图1
[要点提炼]
1．产生电流的条件：导体两端存在
2．形成持续电流条件：导体两端存在
3．电源的作用：
维持电路两端始终有一定的，使电路中保持持续的
[延伸思考]电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续
的电流，为什么？
q
二、电流表达式I＝及其方向
t
[问题设计]
q
对电流表达式I＝，有人认为“I与q成正比，与t成反比”，对吗？I与q、t有关吗？
t
[要点提炼]
q
1．电流指时间内通过导体任一横截面的电荷量，即I＝，其中q是时间t内通过某
t
截面的电荷量．
2．电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是
q
相同的，应用I＝时，q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的
t
q
3．在应用I＝计算时注意：
t
(1)各个物理量的单位都用国际制单位．电流的国际单位安培(A)是国际单位制中七个基
本单位之一．
(2)电量q与时间t要对应．
4．电流的方向：规定的方向为电流的方向，则的方向与电
流方向相反．
[延伸思考]有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量”对吗？
三、电流的微观表达式
[问题设计]
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.试证明：导体内的电流可表示为I＝nqSv.
图2
[要点提炼]
1．从微观上看，电流I＝nqSv，即I决定于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电
荷的电荷量q、自由电荷定向移动速率v，导体的横截面积S.
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的v，大
－5
小约为10m/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．
5
(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为10m/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．
q
一、对电流的理解及电流定义式I＝的应用
t
例1如果导线中的电流为1mA
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