Question

物理上常把電流的形成與水流的形成進行類比。閱讀以下材料，完成填空和推導。
（1 ）水管中的水朝一定方向流動，就會形成水流。如圖1所示，設水流動的速度為v，水管的橫截面積為S，水的密度為ρ，則在t時間內流過水管某一橫截面的水的體積V=             ，在t時間內流過該橫截面的水的質量m=               ，單位時間內流過該橫截面的水的質量即水流量I′=               。
（2 ）導體中的自由電荷發生定向移動就會形成電流。物理學中把單位時間內通過導體某一橫截面的電荷量叫做電流強度，用I表示。如圖2 所示，已知金屬導體的橫截面積為S，導體中單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速度為v，請你仿照（1）中水流量的推導過程，推導出電流強度I的表達式。（用已知量符號表示）

Answer 1

（1）vtS；ρvtS；ρvS
（2）t時間內電荷移動的距離
t時間內通過導體某一橫截面的電荷數
t時間內通過導體某一橫截面的電荷量
故    電流強度。