第一部分 电流、电阻定律、欧姆定律

高考综合复习——恒定电流专题复习

电路的基本概念、欧姆定律总体感知知识网络

考纲要求

命题规律

本章为电学基础知识，为历年高考的热点，重点。从近几年高考试题来看，命题多集中在部分电路欧姆定律，串、并联电路，闭合电路欧姆定律这三个知识点上，其次是电功率和直流电路的动态分析。

由于该部分知识与实验结合紧密，因此常通过实验考查该部分知识的运用情况。考查既具体又灵活，像仪器的选择、读数、器材的连接、数据处理、误差分析等，每年的高考试题中都有所涉及，在复习中应予以足够重视。对于基本的多用电表的认识和使用，常见的测量电阻的方法，滑动变阻器、电压表、电流表等电学元件的使用等应该牢牢地掌握。

高考中，可能从以下几个方面对本专题知识进行考查：

考查电路的计算：包括串、并联计算，电功、电热的计算（纯电阻电路和非纯电阻电路）和闭合电路欧姆定律的应用。

电路分析：包括含电容器电路的分析，电路的故障、动态变化问题的分析，电功和电功率在串、并联电路中的分配分析。

本专题还经常与后面的电磁感应、交流电知识相结合，运用相关的电路知识、运动学规律、能量守恒来解决一些综合题，是高考中又一重点和难点。

复习策略

本专题内容复习应注意以下几点：

1．注意区分定义式与决定式

恒定电流中不少物理量是用其他物理量的比值来定义的，如

等，这些式子叫定义式。可用q、t计算I，用U、I计算R。在一个电路中，当U、R一定时，I是不变的，并不因为时间的增长而减小，不能说时间增大几倍，流过导线截面的

电量也增大几倍，的比值不变，I不变，因此不能说电流与电量成正比，与时间成反

比。同理，也不能说电阻R与电压U成正比，与电流强度I成反比。所以，由物理量的定义式看不出物理量的大小由什么决定。只有决定物理量大小的因素改变，物理量的大小才相应地改变。如：

（1）部分电路（纯电阻电路）的电流强度由导线两端的电压和导线电阻决定，即

；在闭合电路中，电流强度由电源电动势和内外电阻决定，即。可见，欧姆定律表示出的电流强度的表达式是电流强度大小的决定式。

（2）导线电阻的决定式为，即电阻定律。

（3）一段电路的电压由电源的电动势和各部分电阻决定。一个局部电阻改变，将改变各部分的电压值。

（4）电源的电动势由电源本身决定，与是否接外电路和电流的大小无关。

（5）一段电路的电功率，电流的发热功率。在一个闭合电路中，

由于I、U均由E、R、r决定，因此，局部电阻的改变将影响各部分的电流和电压，也将改变各部分的电功率和电流的发热功率。

2．注意区分电动势、电势差和电压

（1）电源的电动势等于从负极搬运单位正电荷至正电极时电源所做的功。它表示电源把其他形式的能转化为电能的本领。

（2）电势差表示导体两点间把单位正电荷从一点移到另一点时电场力所做的功。而电压表示电路中两点间单位正电荷从一点移到另一点时电流所做的功，也就是电能转化为其他形式的能的过程，电流做功实际上是电场力移动电荷做功。上面所述的问题弄清楚了，对于电源的路端电压、内电压与电动势的区别也就不容易弄错了。

（3）电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是指电场力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。

电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电源的路端电压都是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从全电路欧姆定律，它的数学表达式为，其中

Ir为电源的内电压。它的物理过程虽然也发生在电源两端但与电动势的意义不同，它是由电场力所引起的，在电源两端起着消耗电能的作用。

对一个固定的电源来说，它的内阻r一般认为是不变的，但通过电源的外电流是随外电路而变化的，因此内电压也是一个随外电路而变化的量。

3．各种功率的区别

（1）与电源相关的几种功率

①电源的功率：；

②电源内部消耗的功率：；

③电源的输出功率：；

④三种功率间的关系：；

⑤电源的最大输出功率：当R=r时，电源有最大输出功率。（2）实际功率和额定功率

用电器在额定电压下的功率叫做额定功率：

用电器在实际电压下的功率叫做实际功率：

实际功率并不一定等于额定功率。“用电器在额定电压下”是实际与额定相等的情况。用电器在不使用时，实际功率是0，而额定功率仍然是它的额定值。

（3）电功率和热功率

①电功率：；

②热功率：；

③在纯电阻电路中电功率和热功率相等：；

④在非纯电阻电路中电功率和热功率不相等：．

（4）输电线路上的损耗功率和输电功率

①输电功率：

②热功率：

4．加强实验的复习

深刻理解、熟练掌握实验原理，加强对基本仪器使用的复习。

第一部分电流、电阻定律、欧姆定律

知识要点梳理

知识点一——电流

▲知识梳理

1．电流

（1）定义：电荷的定向移动形成电流。

（2）公式：（注意：如果是正、负离子同时移动形成电流时q是两种电荷电荷量绝对值之和）

（3）方向：规定和正电荷定向移动的方向相同，和负电荷定向移动的方向相反。

（4）性质：电流既有大小也有方向，但它的运算遵守代数运算规则，是标量。

（5）单位：国际单位制单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA)、微安（)

（6）微观表达式：，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率。

2．形成电流的三种微粒

形成电流的三种微粒：自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子，液体导电中定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电中定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。

3．形成电流的条件

①导体中存在自由电荷；②导体两端存在电压。

4．电流的分类

方向不改变的电流叫直流电流；

方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；

方向改变的电流叫交变电流。

▲疑难导析

1．电流的微观本质

如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每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。

AD导体中的自由电荷总数

总电荷量

所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间

所以导体AD中的电流

由此可见，从微观上看，电流强度决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速度和导体的横截面积。

2．正确理解导体中有电流时的三种速率

（1）电场传播速率（或电流传导速率），它等于光速，电路一旦接通，电源就以光速在电路各处建立了电场，整个电路上的电子几乎同时受到电场力开始做定向移动，平时一合上电闸，用电器中立即就有电流，就是这个原因。

（2）电荷定向移动的速率，数量级为。