第1讲 电路的基本概念及规律

第九章

恒定电流第1讲电路的基本概念及规律目录123教材阅读指导考点一电流及其表达式考点二电阻、电阻定律及欧姆定律考点三电路的串、并联想电表的改装考点四电功电功率电热热功率课时作业456教材阅读指导(对应人教版必修第三册相关内容及问题)

第十一章第1节阅读“电源”这一部分内容，假如电路中定向移动的是正自由电荷，电源的作用是什么？

第十一章第1节阅读[拓展学习]“电流的微观解释”，公式I＝neSv中n、v两字母各代表什么物理量？提示：不断将正电荷从负极搬运到正极，使电源两端始终存在电势差。提示：n代表自由电子数密度，即单位体积内的自由电子数，v代表自由电子定向移动的平均速率。

第十一章第1节[拓展学习]“电流的微观解释”，自由电子无规则热运动的速率、定向移动的平均速率、电流的传导速率分别是多少？

第十一章第2节[练习与应用]T6，思考：对同一导体电流流向不同时，其电阻阻值是否相同？提示：通常情况下，自由电子无规则热运动的速率约为105m/s，自由电子定向移动的平均速率约为10－4m/s，电流传导速率等于光速。提示：不一定相同。

第十一章第4节阅读“串、并联电路中的电流”“串、并联电路中的电压”这两部分内容。推导串、并联电路中的电流规律的物理依据是什么？推导串、并联电路中的电压规律的物理依据有哪些？提示：推导串、并联电路中的电流规律的物理依据：恒定电流电路中电荷分布稳定，以及电荷守恒定律。推导串、并联电路中的电压规律的物理依据：恒定电场的基本性质与静电场相同，静电场中的电势差与电势的关系也适用于恒定

电场。

第十一章第4节阅读“串、并联电路中的电阻”这一部分内容，对串联电路，若保持其他电阻的阻值不变，当其中的一个电阻的阻值增大时，总电阻如何变化？对并联电路，若保持其他电阻的阻值不变，当其中的一个电阻的阻值增大时，总电阻如何变化？提示：无论是串联电路还是并联电路，若保持其他电阻的阻值不变，当其中的一个电阻的阻值增大时，总电阻的阻值都增大。

第十一章第4节阅读“电压表和电流表的电路结构”这一部分内容，怎样看待非理想电压表或电流表？

第十二章第1节阅读电功公式的推导部分，推导出W＝UIt的依据是什么？提示：将非理想电压表或电流表当作电阻处理，非理想电压表还能显示出自身两端的电压，非理想电流表还能显示出通过自身的电流。考点一电流及其表达式1.电流(1)导体中形成电流的条件①导体中有能够___________的电荷。②导体两端存在______。(2)电流的方向与正电荷定向移动的方向______，与负电荷定向移动的方向______。在外电路中电流由电源正极流向负极，在内电路中电流由电源____极流向____极。电流虽然有方向，但它是_______。自由移动电压相同相反负正标量2．恒定电流(1)恒定电流：________、_______都不随时间变化的电流。(2)电流的强弱程度用________这个物理量表示。单位时间通过导体横截面的_________越多，电流就越大，如果用I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的_________，则有I＝____。(3)电流的单位：安培(安)，符号A，1A＝1C/s。3．电池容量：电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量，通常以“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)作单位。大小方向电流电荷量电荷量考点二电阻、电阻定律及欧姆定律1．电阻(1)定义：导体两端的电压跟通过导体的电流之比反映了导体对电流的阻碍作用，物理学中就把它叫作导体的电阻。(2)定义式：________，其中U为导体两端的电压，I为导体中的电流。(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)。(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流_______。无关2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的_____成正比，与它的__________成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。(2)公式：________。(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。长度l横截面积S3．电阻率(1)计算公式：_________。(2)物理意义：______________________________________。温度一定时，某种材料的电阻率由这种材料的性质决定，与导体的大小、形状无关。(3)电阻率与温度的关系①金属导体：电阻率随温度升高而______。②负温度系数半导体：电阻率随温度升高而______。③超导体：当温度_______时，某些材料的电阻率可以_____，成为超导体。④一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响。电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量增大减小特别低降到04．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成_______，跟导体的电阻R成_______。(2)公式：_______。(3)适用条件：适用于_______和电解质溶液，适用于纯电阻电路。对气态导体、半导体元件不适用，对电动机、电解槽等非纯电阻元件不适用。正比反比金属(4)伏安特性曲线①定义：在直角坐标系中，用横坐标表示________，纵坐标表示电流I，这样画出的I­U图像叫作导体的伏安特性曲线。②线性元件：若元件的伏安特性曲线是一条过原点的_______，这样的电学元件叫作线性元件。如图甲所示。遵从欧姆定律。③非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件叫作非线性元件。如图乙所示。电压U直线××2．对U­I、I­U图像的理解(如图甲、乙所示)(1)图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件。(2)在图甲中，图线上的点与O点连线的斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra>Re。在图乙中，图线上的点与O点连线的斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，Rd<Rf。考点三

电路的串、并联电表的改装I1＝I2＝…＝InI1＋I2＋…＋InU1＋U2＋…＋UnU1＝U2＝…＝UnR1＋R2＋…＋Rn2．电流表、电压表的改装(1)小量程电流表(表头)①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的_______组成。当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度_______，从表盘上可直接读出电流值。②三个参数：满偏电流Ig，表头电阻Rg，满偏电压Ug，它们的关系：Ug＝IgRg。线圈越大例4

(人教版必修第三册·第十一章[复习与提高]A组T5改编)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω。另有一测试电源，电源电压为100V，内阻不计，则(

)A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是50ΩB．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40ΩC．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80VD．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80V复杂电路的等效电路的画法1．化简原则(1)理想导线可为任意长短。(2)无电流支路可去掉。(3)等电势点可合并。(4)理想电压表可看成断路；理想电流表可看成短路；电流稳定后，电容器可看成断路。2．化简方法(1)电流分支法①将各节点用字母标上。②判定各支路元件中的电流方向。③按电流流向，将各元件、节点、分支逐一画出。④将画出的等效电路图加工整理。(2)等势点排列法①将各节点用字母标上。②判定各节点电势的高低。③将各节点按电势高低依次排列，再将各节点之间的支路画出。④将画出的等效电路图加工整理。考点四

电功电功率电热热功率1．电功(1)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的________做的功。(2)公式：W＝Uq＝_____。(3)单位：国际单位是焦耳(J)，常用单位是度(kW·h)，1kW·h＝___________J。(4)能量转化：电荷的________转化成其他形式的能。2．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比，表示电流做功的_____。(2)公式：P＝＝_____。(3)单位：国际单位是瓦特，简称瓦(W)，常用单位是千瓦(kW)，1kW＝103W。静电力UIt3．6×106电势能快慢UI3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。(2)公式：_________。4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量通常称为热功率。(2)公式：P热＝______。(3)单位：国际单位是瓦特，简称瓦(W)。Q＝I2RtI2R1．公式W＝UIt适用于任何电路求电功。(

)2．公式Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路求电热。(

)×√例6如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，

示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，

示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，

示数为4A。求：(1)电炉子的电阻及发热功率；(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。答案

(1)2Ω

72W

(2)1Ω

(3)16W例7

(2022·江苏高考)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计。四个灯泡中消耗功率最大的是(

)A．R1 B．R2C．R3 D．R4课时作业［A组基础巩固练］4．(2025·安徽省安庆市高三模拟检测)有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0．314Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝200V，I＝100mA，则该钻孔的深度h约为(

)A．50m B．100mC．150m D．200m6．(人教版必修第三册·第十一章第4节[练习与应用]T4改编)如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100V。已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则电阻R1、R2的值为(

)A．9500Ω90000Ω B．90000Ω9500ΩC．9500Ω9000Ω D．9000Ω9500Ω7．(多选)如图所示，有一内电阻为4．4Ω的电解槽和一盏标有“110V

60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电源两端，灯泡正常发光，则(

)A．电解槽消耗的电功率为120W B．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60W D．电路消耗的总功率为120W8．如图所示，在相距40km的A、B两处架两条输电线，电阻共为800Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求发生短路处距A处有多远？答案：12．5km9．(2024·海南高考)虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻在0～240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻RC，已知M、N两端电压U＝220V，A与B的电阻RA＝RB＝24Ω，求：(1)M、N间电阻R的变化范围；(2)当RC＝240Ω，电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)。答案：(1)12Ω≤R≤22Ω(2)16．7W［B组综合提升练］12．(多选)一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0．3V电压时，通过的电流为0．3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2．0V时，电流为0．8A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是(

)A．电动机内阻为1ΩB．电动机内阻为2．5ΩC．电动机正常工作时的效率为60%D．电动机正常工作时的效率为50%13．(2024·广西高考)