第25讲　电路的基本概念和规律

6/6第25讲电路的基本概念和规律1.了解电流的定义式，会推导电流的微观表达式。2.会用电阻定律和欧姆定律进行计算，理解伏安特性曲线。3.理解电功、电功率、焦耳定律，会分析纯电阻电路和非纯电阻电路问题。4.理解串、并联电路的特点，理解电表的改装原理。双基落实1.易错判断（1）由I＝qt可知I与q成正比、与t成反比。（（2）由R＝UI可知导体的电阻与导体两端的电压成正比、与导体的电流成反比。（（3）电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大。（）（4）公式W＝UIt＝U2Rt＝I2Rt适用于所有电路。（（5）在非纯电阻电路中，P＝UI＝I2R＋P其他。（）（6）焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。（）2.〔人教版必修第三册P82“练习与应用”T3改编〕四盏灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V40W”，b、d灯泡的规格为“220V100W”，各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过它们的额定功率。则这四盏灯泡实际消耗功率大小关系是（）A.Pa＝Pc＜Pb＝Pd B.Pa＝Pc＞Pb＞PdC.Pa＜Pc＜Pb＜Pd D.Pa＜Pc＜Pb＝Pd考点一电流欧姆定律电阻定律电流的理解与计算三种电流表达式的比较（2026·山东潍坊期中）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa∶Sb＝1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为1.6×10－19C，则（）A.流经导线a的电流为0.32AB.流经导线b的电流为0.16AC.5s内有1×1019个自由电子通过导线b的横截面D.自由电子在导线a和b中移动的速率之比va∶vb＝1∶2尝试解答欧姆定律与电阻定律的理解及应用公式R＝ρlS和R＝U公式R＝ρlR＝U区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测量电阻的方法，并不能说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体（2026·云南昆明期末）把一个绝缘的粗细均匀圆管里装满水银，两端接电源，水银中的电流为0.1A，若把全部水银换装在一个内径大一倍的绝缘粗细均匀圆管里，所接电源电压不变，那么此种情况通过水银中的电流为（）A.0.4A B.0.8AC.1.6A D.3.2A尝试解答（2024·广西高考6题）将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为（）A.2∶3 B.2∶1C.5∶3 D.1∶3尝试解答伏安特性曲线〔人教版必修第三册P60“拓展学习”〕I-U图像和U-I图像的比较〔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尝试解答（2026·海南海口模拟）在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（）A.电源电动势为2.0VB.电源内阻为0.5ΩC.小灯泡L接入电源时的电阻为1.5ΩD.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W考点二串、并联电路的特点电表的改装关于电阻串联、并联的几个重要结论（1）电阻串联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R串联，总电阻R总＝nR。（2）电阻并联①并联电路的总电阻小于其中任何一支路的电阻，即小于其中最小的支路电阻。②并联支路条数增多时，总电阻减小。特例：n个相同的电阻R并联，总电阻等于其中一个电阻的1n，即R总＝1n（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），总电阻也一定增大（或减小）。（4）无论是串联、并联还是混联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的电功率之和。〔多选〕（2026·河南新乡模拟）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1∶5B.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4∶5尝试解答（2026·重庆模拟）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100Ω，满偏电流为300mA，使用OA接线柱时它是量程为0～3A的电流表，使用OB接线柱时它是量程为0～0.6A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0～60V的电压表，则图中的R1＝Ω，R2＝Ω，R3＝Ω。尝试解答电表的改装的两种情况比较改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理串联分压并联分流所需电阻阻值R＝UIg－R＝U改装后的量程U＝Ig（Rg＋R）I＝R＋R校准电路考点三电功电功率电热热功率纯电阻电路与非纯电阻电路的特点比较额定电压都是110V、额定功率PA＝110W和PB＝40W的两盏电灯，若接在电压是220V的电路上，能使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（）尝试解答（2026·江西南昌期中）如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻r＝1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，重物m受到的重力为20N。不计摩擦力和空气阻力，求：（1）电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少？（2）电动机的输出功率和效率各是多少？（3）电动机匀速提升重物的速度是多少？尝试解答变式如果〔例7〕中电动机两端电压保持5V，由于悬挂的重物质量过大导致电动机卡住不转了，此时电动机的发热功率为多大？与“（1）中电动机的线圈电阻上消耗的热功率”比较，说明这种状态会引起什么后果？电动机的三个功率及关系输入功率电动机的总功率P总＝P入＝UI输出功