11.1电路定律和串并联电路（原卷版）高考一轮复习100考点100讲

2024年高考一轮复习100考点100讲第10章恒定电流第11.1讲电路定律和串并联电路【知识点精讲】一、电流及欧姆定律1．电流的理解(1)定义：电荷的定向移动形成电流。(2)形成条件：①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。(3)方向：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。①在外电路中电流由电源eq\a\vs4\al(正)极流向eq\a\vs4\al(负)极；②在内电路中电流由电源eq\a\vs4\al(负)极流向eq\a\vs4\al(正)极。(4)三个表达式①定义式：I＝eq\f(q,t)，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量。②微观表达式：I＝nqSv③决定式：I＝eq\f(U,R)，即欧姆定律的表达式。【特别提醒】电流虽然既有大小又有方向，但它的运算遵循代数运算法则，是标量。2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。(2)适用范围：适用于金属和电解液等纯电阻电路。【温馨提示】当R一定时，I∝U；当U一定时，I∝eq\f(1,R)，但R由导体本身决定，与I、U无关。二、电阻定律1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。(2)表达式：R＝ρeq\f(l,S)。【特别提醒】电阻定律表达式R＝ρeq\f(l,S)是电阻的决定式，而电阻的定义式R＝eq\f(U,I)不是电阻的决定式，但提供了一种测量电阻的方法。2．电阻率(1)计算式：ρ＝Req\f(S,l)。(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。三、电路的串联、并联串联并联电流关系I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2＋…＋In电压关系U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un电阻关系R＝R1＋R2＋…＋Rneq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)功率分配eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)P1R1＝P2R2＝…＝PnRn【方法归纳】电阻关系式只适用于纯电阻的串联与并联。功率关系式只适用于纯电阻的串联与并联。电阻串联、并联的几个重要结论1．电阻的串联(1)串联电路的总电阻大于其中任何一部分电路的电阻。(2)串联电阻个数增加时，总电阻增大。特例：n个相同的电阻串联，总电阻R总＝nR。2．电阻的并联(1)并联电路的总电阻小于其中任何一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。(2)并联支路条数增多时，总电阻减小。特例：n个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的eq\f(1,n)，即R总＝eq\f(1,n)R。3．电阻无论是串联、并联还是混联，其中任何一个电阻增大(或减小)，总电阻就一定增大(或减小)。4．无论是串联、并联还是混联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。【最新高考题精练】1.．（2021高考江苏物理卷）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（）A．B．C．D．2.（2020海南高考）一车载加热器（额定电压为）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为、、，则（）A. B.C. D.3.（2019年4月浙江选考）电动机与小电珠串联接人电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为12。则A. B. C. D.【最新模拟题精练】1.（2023广东重点中学选考物理质检）在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（）A．此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系B．a与b相比，导体越长，电压表示数越大C．a与c相比，导体越粗，电压表示数越大D．a与d相比，电压示数越小，表明该种材料的导电性能越好2.（2023浙江名校联考）如图所示，表面为正方形，有一定厚度的导体，通如图方向电流时的电阻为R，现使正方形的边长和厚度都变为原来的一半，电流方向不变，则此时导体电阻为（）A.0.5R B.R C.2R D.4R3.（2023安徽马鞍山高二期末）关于导体的电阻，下列说法正确的是A.导体电阻与导体两端电压有关，加在导体两端电压越大，导体的电阻就越大B.两根长度相同的镍铬合金线，若忽略温度的影响，电阻一定相等C.相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关D.任何导体都对电流有阻碍作用，导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小4.（2023浙江杭州学军中学质检）由导电介质制成的电阻的截面图如图所示，导电介质的电阻率为，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心作为一个引出电极，在导电介质的外层球壳镀上一层电阻不计的金属膜作为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，通过一定的物理分析，下列表达式中合部的是（）A. B. C. D.5.（2023北京清华附中质检）玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化。若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1，则第n条可能的轨道半径为rn＝n2r1（n＝1，2，3，……），其中n叫量子数。设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流，在n＝3状态时其强度为I，则在n＝2状态时等效电流强度为（）A. B. C. D.6.(2022高考一轮训练)金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是()A．连接电路用的导线一般不用合金来制作B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作7.（2023广东重点中学选考物理质检）一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（）A．通过导线的电流为B．通过导线的电流为QUOTEI16C．导线中自由电子定向移动的速率为D.导线中自由电子定向移动的速率为、.（2021广东二模）离地面高度5.0×104m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5.0×104m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3×105V.已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C,地球表面积近似为5.0×1014㎡,则A.该大气层的等效电阻约为600ΩB.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC.该大气层的平均电阻率约为1.7×102Ω·mD.该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m9.（2023山东潍坊三校联考）如图所示，两片状电极通过滑动变阻器与电源连接，电极间连接一由某种金属材料制成的圆台工件，工件过A、B两点的圆形纵截面半径分别为rA和rB，P为滑动变阻器的滑片。已知电源的电动势及内阻均不变，不计温度对该金属材料电阻率的影响。闭合开关后，下列说法正确的是（）A.滑片P向下滑动时，单位时间内通过截面A的自由电荷个数减少B.滑片P向下滑动时，单位时间内通过截面B的自由电荷个数不变C.滑片P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比D.滑片P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比10.(2023天津一中质检)在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff=kv（k是常量），则该导体的电阻应该等于（）A. B. C. D.

A.大小为，方向与相同B.大小为，方向与相反C.大小为，方向与相同D.大小为，方向与相反12．(2022山东枣庄重点高中月考)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，电子的定向移动速率为v，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（）A．nvSΔt B．nvΔtC． D．13（2023广东重点中学选考物理质检）.如图所示的电路中，电源电压不变，内阻不计。当开关S断开，甲、乙两表都为理想电流表时，两表的示数之比。则当开关S闭合，甲、乙两表都为理想电压表时，两表的示数之比是（）A．5∶2 B．5∶4 C．2∶5 D．4∶514.（2023安徽马鞍山高二期末）如图所示的两电路中，，电流表和电压表均为理想电表，