第10章　第51讲　电路的基本概念及部分电路-2027版高考物理一轮复习课件

第十章恒定电流第51讲电路的基本概念及部分电路学习目标命题热点(1)知道电流的概念、定义式及微观表达式。(2)理解部分电路欧姆定律及电阻定律。(3)会进行串、并联电路分析，理解电表改装的原理。(4)理解焦耳定律并能区分纯电阻电路和非纯电阻电路。以下四个问题在高考中考查频率较高(1)电阻定律的应用。(2)串、并联电路的特点及应用。(3)电表改装常与其他实验综合考查。(4)非纯电阻电路中的能量转化。考点一考点二考点三提能训练练案[51]考点一电流的概念及表达式电阻定律1．电流(1)定义：电荷的___________形成电流。(2)定义式：I＝______。(3)电流形成的条件：导体中有__________；导体两端存在______。(4)标矢性：电流是标量，_________定向移动的方向规定为电流的方向。定向移动自由电荷电压正电荷2．电流的微观表达式及其推导设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。3．电阻：导体两端的电压和通过它的_______的比值。表达式为__________。电流4．电阻定律(1)内容：导体的电阻跟导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟导体的_______有关。(2)公式：____________。材料(3)电阻率(ρ)①物理意义：反映导体的___________，是导体材料本身的属性。②电阻率与温度的关系a．金属：电阻率随温度升高而_______；b．负温度系数半导体：电阻率随温度升高而_______；c．超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0。导电性能增大减小易

错

辨

析1．导体中只要电荷运动就形成电流。(

)2．电流有方向，所以它是一个矢量。(

)4．电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大。(

)××××考向1

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1×10－8F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从－70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为(

)A．1.5×10－7A B．2×10－7AC．3.5×10－7A D．5×10－7A[答案]

D电流的微观表达式和电阻定律的综合应用考向2(2025·广西卷·6题)如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(

)A．l1∶2l2B．2l2∶l1C．l2S1∶2l1S2D．2l2S2∶l1S1[答案]

B[规律方法]

电流的三种表达式及其比较跟

踪

训

练1．如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(

)[答案]

C考点二部分电路欧姆定律串、并联电路的特点1．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。(2)表达式：I＝______(说明：这是电流的决定式)。(3)适用条件：适用于金属导体和电解液，___________和_________元件不适用。气态导体半导体2．对U－I图像和I－U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)图线b的斜率不断变小，电阻不断变小；图线c的斜率不断变大，电阻不断变小。(3)图中Ra_____Re，Rd_____Rf。(均选填“>”“<”或“＝”)＞＜3．串、并联电路的特点I1＝I2＝I3I1＋I2＋I3U1＋U2＋U3U1＝U2＝U3R1＋R2＋R34．关于电阻串联、并联的几个重要结论(1)串联电路①串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。②若n个相同的电阻串联，总电阻R总＝nR。(2)并联电路①并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。(3)无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，其中任何一个电阻增大(或减小)，总电阻就增大(或减小)。5．电表的两种改装的比较易

错

辨

析××√×伏安特性曲线考向1(多选)某一热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点，则下列说法正确的是(

)A．图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线B．图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线C．M点表示该状态下，小灯泡的电阻等于热敏电阻的阻值D．M点表示该状态下，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等[答案]

BCD[解析]

随着电压的增加，元件的热功率增加，温度升高，从题图可以看出，图线a对应的电阻减小，图线b对应的电阻增加，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，而小灯泡的电阻随温度的升高而增加，故图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，图线b是小灯泡的伏安特性曲线，故A错误，B正确；两图线中的M点电流和电压都相等，根据部分电路欧姆定律可知电阻相等，功率P＝UI也相等，故C、D正确。故选B、C、D。跟

踪

训

练2．某导体的U－I图像如图所示，则下列说法正确的是(

)A．该导体两端电压增大时，其电阻增大B．该导体两端电压为10V时，其电阻为1000ΩC．该导体两端电压为5V时，其电阻为500ΩD．该导体两端电压为10V时，每分钟通过该导体横截面的电荷量为0.3C[答案]

D电表的改装考向2(多选)如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100Ω，下列说法正确的是(

)[答案]

BC跟

踪

训

练3．(多选)常用的大量程电流表和电压表是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律。如图所示，甲、乙两个电路都是由一个小量程的电流表G和一个变阻器R组成的，改装而成的两个电表一个是电压表，另一个是大量程的电流表，则(

)A．甲表是电压表，R增大时量程减小B．甲表是电压表，R增大时量程增大C．乙表是电流表，R增大时量程增大D．乙表是电流表，R增大时量程减小[答案]

BD[解析]

把小量程的电流表改装成大量程的电流表，需要并联一个分流电阻，且分流电阻越小，改装后的电流表量程越大；把小量程的电流表改装成大量程的电压表，需要串联一个分压电阻，且分压电阻越大，改装成的电压表量程越大，故题图甲是电压表、题图乙是电流表，R增大时电压表量程增大，电流表量程减小，故B、D正确。考点三电功、电功率、电热、热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的_________做的功。(2)公式：W＝Uq＝_________。(适用于一切电路)(3)电流做功的实质：_______转化成其他形式能的过程。2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。静电力UIt电能UI3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟_____________________，跟_____________及___________成正比。(2)公式：Q＝_________。(适用于一切电路)电流的二次方成正比导体的电阻通电时间I2Rt4．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较5．电动机的三个功率及关系(1)输入功率：P总＝P入＝UI。(2)输出功率：电动机做有用功的功率，也叫机械功率。(3)热功率：P热＝I2r。(4)三者关系：P总＝P出＋P热。易

错

辨

析2．非纯电阻电路中，U>IR。(

)3．Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路。(

)√√×纯电阻电路电功率问题考向1

在图甲、乙所示的电路中，所接电源电压均为U，a、c、e、g四个灯泡的规格均为“220V

40W”，b、d、f、h四个灯泡的规格均为“220V

100W”，各个灯泡的实际消耗功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf、Pg、Ph，且都没有超过自身的额定功率。这八个灯泡实际消耗功率的大小关系为(

)A．Pa＝Pc<Pb＝Pd，Pe>Ph>Pf>PgB．Pa＝Pc<Pb＝Pd，Pe<Ph<Pf<PgC．Pa＝Pc>Pb＝Pd，Pe>Ph>Pf>PgD．Pa＝Pc>Pb＝Pd，Pe<Ph<Pf<Pg[答案]

A非纯电阻电路中的能量转化考向2(2026·湖南临澧县高三开学考试)在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(

)A．电动机的内电阻为0.5ΩB．电动机的内电阻为7.5ΩC．电动机的输出功率为30WD．电动机的输出功率为22W[答案]

D[规律方法]

关于非纯电阻电路的两点注意(2)电动机电路不一定是非纯电阻电路①当电动机转动时，电动机电路为非纯电阻电路，此时U>IR，欧姆定律不适用，大部分电能转化为机械能。②当电动机通电但卡住不转动时：电动机电路可以看成纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能。跟

踪

训

练4．某节水喷灌系统如图所示，水以v0＝15m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H＝3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则(

)A．每秒水泵对水做功为75JB．每秒水泵对水做功为225JC．水泵输入功率为440WD．电动机线圈的电阻为10Ω[答案]

D提能训练练案[51]基础巩固练1．如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(

)A．只有正离子的定向移动才能产生电流B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消[答案]

D2．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是(

)[答案]

C3．如图所示，B是一根粗细均匀的电阻丝的中点，现将BC段均匀拉伸到D点，BD＝2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确的是(

)A．BD段的电阻是AB段的2倍B．BD段两端的电压是AB段的2倍C．BD段的热功率是AB段的4倍D．BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的4倍[答案]

C4．(2025·海南海口市一中模拟)如图所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则(

)A．S断开时，R1与R2的两端电压之比为5∶1B．S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2∶5C．S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1D．S闭合时，R1与R2的功率之比为2∶5[答案]

B5．如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R，则时间t内(

)[答案]

D能力提升练6．如图所示，某扫地机器人电池容量为9000mA·h，额定电压为

8V，额定功率为24W，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则下列说法正确的是(

)[答案]

C7．如图1所示，金属丝ab的横截面积为S，接触点p可移动。cd两端电压恒为U，理想电流表示数I随ap间距离x的变化关系如图2所示，若图像斜率的绝对值为K。则金属丝的电阻率为(

)[答案]

C8．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如表所示，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是(

)电吹风额定电压220V电吹风额定功率热风时：990W冷风时：110WA．开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风B．该电吹风中电动机的内电阻为440ΩC．吹热风时电热丝的功率为990WD．吹热风时通过电热丝的电流为4A[答案]

D9．四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则(

)A．电流表A1的读数等于电流表A2的读数B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角[答案]

D[解析]

电流表A1的量程大于电流表A2的量程，故电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值，并联电路中，电阻小的支路电流大，故电流表A1的读数大于电流表A2的读数，故A错误；两个电流表的表头是并联关系，电压相同，通过表头的电流相同，故指针偏转角度相等，故B错误；电压表V1的量程大于V2的量程，根据电压表改装的原理可知电压表V1的电阻值大于电压表V2的电阻值，串联时电流相同，电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误；两个电压表的表头是串联关系，电流相等，故指针偏转角度相等，故D正确。10．如图甲所示，X、Y为长方体容器左右两侧的两个电极，长方体容器由绝缘