演繹式探究:
課題:金屬導電研究
演繹推理內容:已知帶電粒子在電場作用下能作定向運動,可以推知金屬內部自由電子在電場力作用下能作定向運動,所以金屬能導電,且導體中的電流強度I=ΔqΔt。
問題:金屬內部自由電子定向運動的平均速率怎樣?
研究過程:建立如圖模型:
①自由電子沿著截面積為S的金屬導體運動;
②自由電子定向運動的平均速率為v。
已知每個電子所帶電荷為e,單位體積內的電子數(shù)為n,
可以推導出金屬內部自由電子平均速率v的數(shù)學表達式。推導過程如下:(請你填寫每步結果)
①在Δt時間內,通過導體某一截面(截面積為S)的電子數(shù)量為N=nSvΔtnSvΔt;
②在Δt時間內通過導體某一截面的電荷電量為Δq=enSvΔtenSvΔt;
③在Δt時間內通過金屬導體的電流強度為I=enSvenSv;
④則金屬內部自由電子定向運動的平均速率v=I/enSI/enS。
經(jīng)實際帶入某金屬的有關數(shù)據(jù)可知,金屬內部自由電子的定向運動的平均速率是很小的,數(shù)量級達10-5m/s。
Δ
q
Δ
t
【考點】電荷的定向移動形成電流.
【答案】nSvΔt;enSvΔt;enSv;I/enS
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:508引用:3難度:0.1