2025高考物理一轮复习学案：电路及其应用

第1讲电路及其应用

课程标准素养目标

1.观察并能识别常见的电路元器件，了解它

们在电路中的作用.会使用多用电表.物理观念：了解串、并联电路电阻的特点.

2.通过实验，探究并了解金属导体的电阻科学思维：比值法定义的物理量.

与材料、长度和横截面积的定量关系.会测科学探究:探究并了解金属导体的电阻与材

量金属丝的电阻率.料、长度和横截面积的定量关系.

3.了解串、并联电路电阻的特点.

考点一电流的理解及计算

【必备知识•自主落实】

1.电源

(1)定义：能把电子在电源内部从电源搬运到的装置.

(2)作用：移送电荷维持电源正、负极间有一定的，保持电路中有持续电源.

2.电流-是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向

⑴用/表示电流、。表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则/=.

(2)单位：国际单位制是,常用单位有毫安(mA)、微安(uA).

⑶方向：规定定向移动的方向为电流的方向.

【关键能力•思维进阶】

1.[2024•陕西统考二模]某同学设计了一种利用放射性元素。衰变的电池，该电池采

用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射

性物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子核发生£衰变，向四周

均匀发射电子，电子的电荷量为&已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为“在金属

冗外表面有一块极小的圆形面积S,其直径对球心的张角为。弧度，则通过S的电流大小约

为()

nNea

71

2.如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有5个一价正离子通过溶液内某截面S,

有小个一价负离子通过该截面，设e为元电荷，以下说法正确的是（）

A.当心=小时，电流为零

B.当小〉◎时，电流方向从/一反电流为/=笔交

C.当口＜小时，电流方向从6-4电流为/=咛亚

D.无论反、外大小如何，电流方向都从4一反电流都为/=中”

3.

I一心”S

+o-^jQ

[2024•全国模拟预测]一根长为£、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为。，棒

内单位体积内自由电子数为n,电子的质量为小电荷量为e,在棒两端加上恒定的电压U,

金属棒内自由电子定向移动的平均速率为（）

A.工B.哩

nepLnepL

C.nepLD.

电子绕核运动可等效为一环形电流，如图所示.氢原子的电子绕核运动的轨迹半径为R,

电子质量为如电荷量为e,静电力常量为4,则此环形电流的大小为（）

A更陋B陋区

，2nR7ke2ymR

e2Ik门2HR/mR

r°•而《赢-yl~

思维提升

电流的三种表达式及其比较

（慰。回。仍

电压U,电阻R

,,,I,,、

［定义式）［决定式）I微观表达式）

I=i/=gI=neSv

,1.K

考点二导体的电阻及//（或I-U）图像

【必备知识•自主落实】

一、电阻

1.电阻〃=，不是一个只跟身便空身性质有光的物理量.一与电压伏电

流I无关

2.公式：R=.

3.单位：欧姆（Q）,常用单位还有千欧（k。）、兆欧（MQ）.lQ=10-3kQ=10-6MQ.

4.物理意义：反映导体对电流作用的大小.

5.导体的伏安特性：导体中的电流/和电压〃的关系可以用图像表示.用纵坐标表示

、横坐标表示,画出的尸〃图像叫作导体的伏安特性曲线.伏安特性曲线

为直线的元件叫作元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫作元件（如气体、

半导体二极管等）.

二、影响导体电阻的因素

1.影响因素：同种材料的导体，其电阻A与它的长度/成,与它的横截面积

S成；导体电阻还与构成导体的材料.

2.公式：R=P\,/表示导体沿电流方向的,S表示垂直于电流方向的横截面

积，P是,表示材料的导电性能.

3.电阻率

（1）物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率越—，表示这种材料的导电性能

越好.

（2）计算式：由公式得，电阻率。=.

（3）决定因素：影响电阻率的因素有两个：一是,二是.

【关键能力•思维进阶】

1.电阻的决定式和定义式的区别

公式R=P-R=-

SI

电阻的决定式电阻的定义式

区别

说明了电阻的决定因素提供了一种测电阻的方法，并不说明电

阻与〃和/有关

只适用于粗细均匀的金属导体和

适用于任何纯电阻导体

浓度均匀的电解质溶液

2.尸〃图像与心/图像

斜率代表----RpRa

u&U程的阻值倒数

fRc=7关不等于图线在

该点切线的斜率

考向1电阻定律的应用

例1々、不是用相同金属材料制成的电阻，其上下表面分别是边长为a、6的正方形,

厚度分别为右、%,按图示方式接入电路.则（）

A.用、4的电阻之比为功：九

B.通过々、用的电流之比为6：a

C.R、、后的电功率之比为好C

D.通过用、尺的电量之比为a：6

考向2欧姆定律及电阻定律的综合应用

例2（多选）［2024•广东模拟预测］离地面高度5.0X10,m以下的大气层可视为电阻率

较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0X104m处的大气

层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3X105v.已知，雷暴每秒钟给

地球充电的电荷量约为1.8X103C,地球表面积近似为5.0X10"m）则（）

”=5.0xl04m处

A.该大气层的等效电阻约为600Q

B.该大气层的平均漏电电流约为1.8X1()3A

C.该大气层的平均电阻率约为1.7X101?Q-m

D.该大气层的平均电阻率约为1.7X108Q-m

考向3欧姆定律及伏安特性曲线的综合应用

例3(多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将

逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的心/图线如图所示.图像上/点与

原点的连线与横轴成a角，4点的切线与横轴成£角，则()

A.白炽灯的电阻随电压的增大而增大

B.在/点，白炽灯的电阻可表示为tanB

C.在/点，白炽灯的电功率小于44

D.在/点，白炽灯的电阻可表示为空

10

考点三串、并联电路及电表的改装

【必备知识•自主落实】

串、并联电路的特点

串联电路并联电路

/=/i+7H---------

电流2\-1n

电压+…+〃u=u,=u2=-=un

l=±+±...±

电阻R=R+R+-R„++

l2RR1R2Rn

Z1=Z1=...=^

功率P^=PR=---=P„R

RIR2Rn22n

分配

产息=A+E+…+n

【关键能力•思维进阶】

1.串、并联电路的几个推论

(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻.

(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻.

(3)无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大.

2.电表的两种改装的比较

改装成大量程电压表改装成大量程电流表

wt

内部电路

~~h

।___________।

1-

改装原理串联分压并联分流

所需电阻阻值Rq一&

1gIg

R+Rg

改装后的量程+而TT

Rg

板标准表:1

出

［标准

校准电路

考向1串、并联电路的分析

例4某控制电路的一部分如图所示，已知44'的输入电压为24V,如果电阻A=6kQ,

4=6kQ,%=3kQ,则外'输出的电压不可能是（）

A.12VB.8V

C.6VD.3V

考向2电表的改装

例5如图所示，

双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成.已知该表头的内阻4=500Q,满偏电流

4=1mA,下列说法正确的是（）

A.表头G的满偏电压为500V

B.使用a、6两个端点时，其量程比使用a、c两个端点时大

C.使用a、6两个端点时，若量程为0〜10V,则用为9.5kQ

D.使用a、c两个端点时，若量程为0〜100V,则用+用为95kQ

例6[2024•河南灵宝市模拟]如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内

阻为100。，满偏电流为300mA,使用的接线柱时它是量程为0〜3A的电流表，使用08

接线柱时它是量程为0~0.6A的电流表，使用CC接线柱时它是量程为0〜60V的电压表，

则图中的々=Q,艮=。，用=Q.

尺112犬3

'^-1~1~T—1—~1~^~I-------1—1

OABC

第1讲电路及其应用

考点一

必备知识•自主落实

1.(1)正极负极(2)电势差

2.(1)1(2)安培(A)(3)正电荷

关键能力•思维进阶

1.解析：单位时间内从放射性物质射出的电子数为“则t时间内从放射性物质射出

的电荷量Q起=Net

结合几何关系可知在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S上的电荷量为。=与。总=

a2

—Net

16

根据电流的定义有/=?=七;

t16

故选A.

答案：A

2.解析：由题意可知，流过容器截面上的电量g=(4+“，e,则电流为/=@1詈£，方

向与正电荷的定向移动方向相同，故由/到B故选D.

答案：D

3.解析：根据电流的微观表达式可知/=〃eyS,由欧姆定律/=［电阻定律"=用,

KS

联立可得故选A.

nepL

答案：A

4.解析：电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，可得鼻=与

则电子运动的周期为

根据电流的定义/=不得

tT2TTR7mR

故选c.

答案：c

考点二

必备知识•自主落实

4.阻碍

5.电流/电压〃线性非线性

——、

1.正比反比有关

2.长度电阻率

3.⑴小⑵与⑶导体的材料温度

关键能力•思维进阶

例1解析：用、用的电阻之比为*=詈：缜=削，选项A正确；

K2ahibh2hi

两个电阻串联，则通过用、尺的电流之比为1：1,选项B错误；

用、尺的电功率之比为胃=兽=詈，选项C错误；

根据可知，通过用、尺的电量之比为1：1,选项D错误.故选A.

答案：A

例2解析：该大气层的平均漏电电流约为/=；=竺普A=l.8X10,A

该大气层的等效电阻为7?=苫=言嚓Q-167Q,故A错误，B正确；

1l.oX1(J

根据E=决可得，该大气层的平均电阻率约为。=唱=嘤言手□-m^l.7X1012

oL5.UXJ.U

Q•m,故C正确，D错误.

故选BC.

答案：BC

例3解析：根据欧姆定律可知白炽灯的电阻7?=p可知白炽灯的电阻随电压的增大而

增大，在/点，白炽灯的电阻可表示为〃=空，故A、D正确，B错误；在/点，白炽灯的电

10

功率p=m。,故C错误.故选AD.

答案：AD

考点三

关键能力•思维进阶

例4解析：若&、S,都闭合，则电阻用和用并联，再