高二物理人教版必修第三册教学课件《电路及其应用 单元复习》

二、伏安特性曲线
①斜率反映了导体电阻大小的倒数，斜率越大，电阻越小。
②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律；
非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。
04
重点知识
【习题4】（2023上·天津南开·高二统考期末）两条长度相同、由同种材料制成
的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（
0.6V
B．由图可知B导体的电阻为R B =
= 2Ω，故B错误；
0.3A
C．由图可知，当电流为0.3A时，A导体的电阻为R A =
1.8V
0.3A
= 6Ω，故C正确；
U
ΔU
D．在U − I图像中，电阻等于纵横坐标值之比，只有当图像为过原点的直线时，才有 = ，但
I
ΔI
是导体A的图像是一条曲线，当电流为0.3A时，导体的电阻应该等于该点与坐标原点连24上·安徽宣城·高二统考期末）如图，一段通电直导线的横截面
积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运
动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（
）
A．通过直导线的电流为neLv
S
B．通电直导线的电阻为ρ
L
C．导体棒两端的电压为nevρL
表示物体的动量，x轴表示时间，则图像切线的斜率表示物体受到的合外力，故C正确，不符合
题意；
D．将试探电荷沿x方向经过极短位移移动到零电势点过程，将该方向的电场近似看为匀强电场，
则有qU = qφ = qEx，解得φ = Ex，可知，对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，则图像
切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小，故D正确，不符合题意。
（3）图中符合实验要求且连线正确的是__________
A
B
C
D
04
重点知识
【习题7】（2024·甘肃·统考一模）在测量金属丝电阻率的实验中，待测金属丝
的阻值约为7Ω，电压表和电流表的内阻分别约为6kΩ和0.1Ω。
（1）通过多次测量金属丝直径可以减小测量的__________误差（填“系统”或
“偶然”），要使测量准确到0.01mm，应选用的仪器是__________。
例 2 通过 I-U 图像了解材料的电
阻特性。
03
内容结构
04
重点知识
一、利用“柱体模型”求电流
①柱体模型中的总电荷量为 =

②电荷通过横截面的时间 =


③电流的微观表达式 = =

其中，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。
D．电子从直导线右端运动到左端过程中，电场力对该电子做的功 W = eU = ne2 vpL ，故D错误。
04
重点知识
【习题2】（2023上·高二课前预习）有一条铜导线，横截面积为S=1mm2，通
过的电流为I=1A。已知铜的密度为ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量为
M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，铜导线中平均
（2）为了减小电表内阻对测量结果引起的__________误差（填“系统”或“偶
率，故D错误。
04
重点知识
三、伏安法测电阻
1、电流表的内接法和外接法
①外接法：I测＞IRx，R测＜R真，适合测量小电阻
②内接法：U测＞URx，R测＞R真，适合测量大电阻
③内接法、外接法的选择：
Rx
R
> V（即R x >
RA
Rx
R
R
当 x < V（即R x <
RA
Rx
R
R
当 x ＝ V（即R x ＝
线的斜率表示通过导体的电流强度
C．对于做直线运动的物体，若y轴表示物体的动量，x轴表示时间，则图像切线
的斜率表示物体受到的合外力
D．对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，则图像切线斜率的绝对值表示
电场强度在x方向上的分量大小
04
重点知识
【习题5】（2024上·北京大兴·高一校考期末）
A．对于某电子元件，若y轴表示其两端的电压，x轴表示流过它的电流，则图像
优点：电压或电流能从0调节，调节范围大；
缺点：电路结构复杂、操作不方便、耗能多。
04
重点知识
【习题7】（2024·甘肃·统考一模）在测量金属丝电阻率的实验中，待测金属丝
的阻值约为7Ω，电压表和电流表的内阻分别约为6kΩ和0.1Ω。
（1）通过多次测量金属丝直径可以减小测量的__________误差（填“系统”或
的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（
）
A．电阻丝a的直径是 b直径的0.3 倍
B．将a、b并联后，其I − U图线位于a、b之间
C．将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为10: 3
D．将a、 b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为2.5
【答案】C
C．将a、b串联后接入电路，根据串联电流相等，则电阻两端的电压与电阻成正比，所以有
）
A．电阻丝a的直径是 b直径的0.3 倍
B．将a、b并联后，其I − U图线位于a、b之间
C．将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为10: 3
D．将a、 b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为2.5
【答案】C
R
A．根据图线的斜率表示电阻的倒数，可得电阻之比为 a
Rb
L
S
π
4
=
Ua
Ia
Ub
Ib
“偶然”），要使测量准确到0.01mm，应选用的仪器是__________。
（2）为了减小电表内阻对测量结果引起的__________误差（填“系统”或“偶
然”），应该采用电流表__________电路（填“内接”或“外接”），引起误差
的原因是__________
A．电压表分流 B．电压表分压 C．电流表分流 D．电流表分压
每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率。
m
N
M A
单位体积内自由电子数为n =
=
V
I=neSv
IM
联立解得v=
=7.5×10-5 m/s
ρeSNA
ρNA
M
04
重点知识
【习题3】（2023上·北京东城·高二北京市第十一中学校考期中）某些肿瘤可以
用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，
两个相关量之间的数值关系，其上任一点的切线斜率有时也有相应的物理含义。
例如对于直线运动，若y轴表示物体的运动的速度，x轴表示时间，则其图像切
线的斜率表示物体的加速度。下面说法中不正确的是（
）
A．对于某电子元件，若y轴表示其两端的电压，x轴表示流过它的电流，则图像
切线的斜率表示该元件的电阻
B．闭合回路中，若y轴表示通过电阻横截面的电量，x轴表示时间，则其图像切
C．对于做直线运动的物体，若y轴表示物体的动量，x轴表示时间，则图像切线
的斜率表示物体受到的合外力
D．对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，则图像切线斜率的绝对值表示
电场强度在x方向上的分量大小
【答案】A
C．根据动量定理有F合 t = p − p0 ，则有p = F合 t + p0 ，可知，对于做直线运动的物体，若y轴
坐标原点连线的斜率表示该元件在对应工作状态时的电阻，故A错误，符合题意；
q
B．根据电流的定义式有I = ，可知，在闭合回路中，若y轴表示通过电阻横截面的电量，x轴表
t
示时间，则其图像切线的斜率表示通过导体的电流强度，故B正确，不符合题意；
04
重点知识
【习题5】（2024上·北京大兴·高一校考期末）
使用万用表：测电流、测电压、测电阻
02
《课标》要求
3.2.1 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。
3.2.3 了解串、并联电路电阻的特
点。
3.2.2 通过实验，探究并了解金属
导体的电阻与材料、长度和横
截面积的定量关系。会测量金属丝
的电阻率。
例 1 知道滑动变阻器的工作原理。
01
基本内容
电源：把自由电子从正极搬到负极的装置

定义式：＝

电路
及其
应用
基
本
概
念
电流
电阻
微观表达式： =
标量，有方向
国际单位：安培（安，A），1A＝1C/s
定义式： =
标量
国际单位：欧姆（欧，Ω），1Ω＝1V/A
影响因素：R只与导体本身性质有关
U
R
欧姆定律：I = （适用于金属、电解液等纯电阻导电。气体导电、半导体导电及含
切线的斜率表示该元件的电阻
B．闭合回路中，若y轴表示通过电阻横截面的电量，x轴表示时间，则其图像切
线的斜率表示通过导体的电流强度
【答案】A
U
U
A．根据欧姆定律有I = ，则有R = ，该表达式表示电子元件在某个电压与电流对应的状态时
R
I
的电阻，即对于某电子元件，若y轴表示其两端的电压，x轴表示流过它的电流，则图像上某点
10
Ua : Ub = R a : R b = 10: 3，即a两端电压是b两端电压的 ，故C正确；
3
D．将a、b并联后接入电路，根据并联电压相等，则通过a、b的电流大小与电阻成反比，通过a、
I
R
3
b的电流之比为 a = b = ，故D错误。
Ib
Ra
10
04
重点知识
【习题5】（2024上·北京大兴·高一校考期末）如图所示，物理图像不仅反映了
串
并
联
电
路
电流：I＝I1＝I2＝…＝I3
串联电路 电压：U＝U1+U2＋…＋U3
电阻：R＝R1＋R2＋…＋Rn
电流：I＝I1+I2＋…＋I3
并联电路 电压：U＝U1＝U2＝…＝U3
1
1
1
1
电阻： = + + ⋯ +

1
2

灵敏电流计表头：Ug＝IgRg
电表改装 改装成电流表：并联电阻
改装成电压表：串联电阻
RA
Rx
当
R A ∙ R V ）时用内接法。
R A ∙ R V ）时用外接法。
R A ∙ R V ）时两种接法均可。
口诀：大内偏大，小外偏小。
04
重点知识
三、伏安法测电阻
2、滑动变阻器的限流式和分压式解法
①限流式：
U0
；
Rx
Rx
U0
当RP＝Rmax时，待测阻值两端电压最小，为
U0 ，电流I＝
。
Rx +Rmax
04
重点知识
【习题6】（2023上·湖南张家界·高二张家界市民族中学校考阶段练习）A、B导
体的伏安特性曲线如图实线所示，下列判断正确的是（
）
A．A导体的电阻是6Ω
B．B导体的电阻是3Ω
C．当电流为0.3A时，A导体的电阻是6Ω
D．当电流为0.3A时，A导体的电阻应该等于它此时切线的斜率
【答案】C
A．由图可知A导体的U − I图像不是直线，所以其电阻不是定值，故A错误；
（3） 加速后这束质子流内单位体积的质子数n。
（1）加速电场中质子的加速度大小a =
Eq
m
=
Uq
dm
1
2
（2）根据动能定理Uq = mv 2 ，质子在加速电场中获得的最大速度v =
（3） 根据I = nqSv，可得加速后这束质子流内单位体积的质子数n =
2qU
m
I 2mqU
2q2 SU
04
重点知识
电动机、电解槽等电器不适用）
01
基本内容

电路
及其
应用
电
阻
率
电阻定律： =

电阻率：描述导体导电性能的物理量，与导体的材料、温度有关
伏安特性曲线
游标卡尺、螺旋测微器
测量
伏安法测电阻
原理： =



=
分压电路、限流电路
内接法、外接法：大内偏大，小外偏小。
2

4
01
电路
及其
应用
基本内容
Rx +Rmax
当RP＝0时，待测电阻两端电压最大，等于电源电压U0，电流I＝
优点：结构简单、操作方便、耗能少；
缺点：电压或电流不能从0变起、调节范围小。
②分压式：
当Rmax与Rx并联时，待测电阻两端电压最大，等于电源电压U0，电流I＝
U0
；当变阻器全部
Rx
接入干路时，Rx被短路，待测阻值两端电压最小，为0，通过待测电阻的电流为0。
D．一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为
nevρLS
【答案】C
q
A．时间t内通过某一截面的电荷量q=nevtS，由I = ，可得I = nevS，故A错误；
L
t
B．通电直导线的电阻R = ρ ，故B错误；
S
C．导体棒两端的电压U=IR，解得U = IR = nevρL，故C正确；
然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。来自质子源的质子
（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流，细柱
形的质子流横截面积为S，其等效电流为I； 已知质子的加速长度为d， 加速电
场为匀强电场，质子电量为q，质量为m，求：
（1） 加速电场中质子的加速度大小a；
（2）质子在加速电场中获得的最大速度v。
=
4
2
3
5
da
db
=
=
10
3
根据电阻定律R = ρ ，其中S = d2
由于长度相同，材料相同，可得电阻丝a的直径与b直径之比为
3
，故A错误；
10
B．由上可知R a > R b ，将a、b并联后，其并联电阻小于Rb，所以I − U图线的斜率最大，其位
于b的左侧，故B错误；
04
重点知识
【习题4】（2023上·天津南开·高二统考期末）两条长度相同、由同种材料制成