2024版新教材高考物理全程一轮总复习第十章电路及其应用电能第1讲电路及其应用课件

二、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．用I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则I＝

________．

安培(A)
2．单位：国际单位制是________，常用单位有毫安(mA)、微安
(μA)．
3．方向：规定________定向移动的方向为电流的方向．
正电荷
三、电阻

1 ． 电 阻 R ＝ ________
，R是一个只跟导体本身性质有关的物理

量．与电压U、电流I无关．

2．公式：R＝________．

3．单位：欧姆(Ω)，常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).1 Ω＝10－
3kΩ＝10－6MΩ.
4．物理意义：反映导体对电流________作用的大小．
导体的材料
温度
________．
串联电路
并联电路
U＝U1＋U2
＋U3＋…＋Un
I＝I1＝I2＝I3＝…＝In
U1＝U2＝U3＝···＝Un
U＝________________
电路图
电压
基
本 电流
R1＋R2＋R3＋···＋Rn
特 总电阻 R总＝____________
点
功率分配
I＝I1＋I2＋I3＋…＋In
1
(1)当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝ R0.
n
(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻
小于电路中任意一个电阻．
(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻一定增大(或减小)．
(4)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的总电功率始终等于各
个电阻消耗的电功率之和．
公式
电阻的定义式
电阻的决定式
说明了导体的电阻由哪些因
提供了一种测电阻的方法—
素决定，R由ρ、l、S共同决
区别 —伏安法，R与U、I均无关
定
只适用于粗细均匀的金属导
适用于任何纯电阻导体
体和浓度均匀的电解液
2.伏安特性曲线的理解
(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲
线．
(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下
D．R乙＝6 Ω
答案：CD
解析：在数学中斜率就等于图线与横轴的夹角的正切值(tan α)，而在物理中斜
率与tan α并没有直接联系．
U −U
12−0
ΔU 12−0
R甲＝ 2 1 ＝
Ω＝3 Ω，R乙＝ ＝
Ω＝6 Ω.
I2 −I1
4−0
ΔI
2−0
6．[2023·浙江省宁波市十校联考]对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，
)
A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
答案：C
针 对 训 练
7.(多选)仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一
2.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题
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；
L
(2)电荷通过横截面的时间t＝ ；
v
Q
(3)电流的微观表达式I＝ ＝nqvS.
t
针 对 训 练
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．已知细柱形
质子流的横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m、电荷量为e.那么
这束质子流内单位体积的质子数n是(
)
I
eS
2U
m
B．
I
eS
2eU
m
D．
Βιβλιοθήκη Baidu
A．
C．
答案：D
I
eS
m
eU
I
eS
m
2eU
考点二 导体的电阻及U－I(或I－U)图像
1．电阻的定义式和决定式的比较
2．电压表、电流表的改装
原理
改装为大量程电压表
串联电阻分压
改装原理图
分压电阻或
分流电阻
改装后的电
表内阻
RV＝R＋Rg>Rg
改装为大量程电流表
并联电阻分流
考向1 串、并联电路特点的应用
例1 某控制电路的一部分如图所示，已知AA′的输入电压为24 V，如
果电阻R＝6 kΩ，R1＝6 kΩ，R2＝3 kΩ，则BB′输出的电压不可能是
D．若使ω、Q不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小
答案：AB
3．[2023·北京西城区模拟]某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，在这
种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过
程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现．质子先被加速到较高的
速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞．如图所示，来自质子源的质子(初速度
1.在MgCl2溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2
s内分别有5.0×1015个Mg2＋和1.0×1016个Cl－通过溶液内部的横截面M，
那么通过横截面M的电流大小和方向是(
)
A．0.08 mA 水平向右
B．0.08 mA 水平向左
C．1.6 mA 水平向右
D．0.16 mA 水平向左
其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是(
)
A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
1
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为 R
2
U
C．给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大， 比值变大
I
D．金属材料的电阻率随温度的升高而减小
答案：C
考点三 串、并联电路及电表的改装
1．串、并联电路的几个常用结论：
答案：C
典例2 (多选)如图所示的服务型机器人，其额定功率为56 W，额定
工作电压为28 V．机器人的锂电池容量为20 A·h.则机器人(
)
A.电阻为12 Ω
B.充满电后最长工作时间为2 h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104 C
D.以额定电流工作时每秒消耗能量56 J
答案：CD
典例3 小雷同学家里购买了一款扫地机器人，如图所示，小雷同学
个作粗调，一个作细调，这两个可变电阻可以按图甲串联起来或按图
乙并联起来再接入电路．已知R1阻值较大，R2阻值较小，则(
)
A．图甲中R1作细调
B．图甲中R1作粗调
C．图乙中R2作细调
D．图乙中R2作粗调
答案：BD
8．如图所示，电流计的内阻Rg＝98 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1 ＝
902 Ω，R2＝2 Ω，则下列说法正确的是(
第1讲
电路及其应用
课 程 标 准
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．
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．
3．了解串、并联电路电阻的特点．
素 养 目 标
物理观念：了解串、并联电路电阻的特点．
科学思维：比值法定义的物理量．
(
)
A.12 V
B．8 V C．6 V
D．3 V
答案：D
考向2 电表的改装
例2 如图所示，电流表A的量程为0～0.6 A，表盘均匀划分为30个小
1
格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的 ；R2的阻值等
2
于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电
流值，则下列分析正确的是(
q
(5)根据I＝ ，可知电流I与电荷量q成正比．( × )
t
RS
(6)由ρ＝ 知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正
l
比，与导体的长度成反比．( × )
关键能力·精准突破
考点一
1．三种电流表达式的比较
公式
电流的理解及计算
公式含义
定义式
I＝nqSv
微观式 自由电荷定向移动
的速率
决定式
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
的电阻．
(3)伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则
电阻越小，故图甲中R a < R b .
Un
(4)伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻Rn＝ ，即电阻要用
In
图线上点Pn的坐标(Un，In)来计算，不能用该点的切线斜率来计算．
针 对 训 练
4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10 cm，bc＝5 cm.
S
电阻率
电流方向的横截面积：ρ是________，表示材料的导电性能．
3．电阻率
小
(1)物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率越____，表示这
种材料的导电性能越好．

l
(2)计算式：由公式R＝ρ 得，电阻率ρ＝________．

S
(3)决定因素：影响电阻率的因素有两个：一是____________，二是
(1)只要电荷运动就会形成电流．( × )
(2) 由 于 规 定 正 电 荷 定 向 移 动 方 向 为 电 流 的 方 向 ， 故 电 流 是 矢
量．( × )
(3)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．( √ )
U
(4)由R＝ 知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电
I
流成反比．( × )
1
1
1
1
＋ ＋ ＋·
·
·＋
1 2 3

P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
走进生活
如图甲所示，某技术人员正在用电烙铁进行焊接操作，电烙铁的发
热部件可以等效为如图乙所示的金属棒：其长度为L，横截面积为S，
电阻率为ρ.在棒两端加上电压U时，棒内产生电流I，在通电时间t内通
过棒某一截面的电荷量为q.
阻碍
5．导体的伏安特性：导体中的电流I和电压U的关系可以用图像表
电流I
电压U
示．用纵坐标表示________、横坐标表示________，画出的I－U图像
线性
叫作导体的伏安特性曲线．伏安特性曲线为直线的元件叫作________
非线性
元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫作________元件(如气体、半
导体二极管等)．
四、影响导体电阻的因素
1．影响因素：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 导 体 的 材 料
________．
有关
l
长度
2．公式：R＝ρ ，l表示导体沿电流方向的________，S表示垂直于
答案：C
2．(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环
绕垂直环所在的平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产
生的等效电流(
)
A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2
倍
C．若使ω、Q不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大
345 mm*345 mm*96 mm
14.4 V/5 200 mA·h锂电
池
约3.8 kg
WiFi智能快连
14.4 V
55 W
当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压
恒为U的电路中，则电流为(
)
A．0.5 A
B．1 A
C．2 A
D．4 A
答案：A
5．(多选)如图为甲、乙两金属电阻的U － I曲线，它们的阻值应为
(
)
A．R甲＝tan 60°＝ 3 Ω
B．R乙＝tan 60°＝ 3 Ω
C．R甲＝3 Ω
)
A．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1 A
B．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1 V
C．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1 A
D．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1 V
答案：B
素养提升 电源与生活科技(STSE问题)
仔细检查了这个新扫地机器人，发现铭牌上标有如表所示的数据，则
该扫地机器人(
)
A.额定工作电流为0.25 A
B.充满电后正常工作的时间为2.5 h
C.电池充满电后储存的总电荷量为18 720 C
D.以额定电流工作时每小时消耗能量为55 J
答案：C
产品尺寸
电池
产品质量
无线连接
额定电压
额定功率
主机基本参数
科学探究：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．
必备知识·自主落实
关键能力·精准突破
必备知识·自主落实
一、电源
正极
负极
1．定义：能把电子在电源内部从电源________搬运到________的装
置．
2．作用：移送电荷维持电源正、负极间有一定的________，保持电
电势差
路中有持续电源．
典例1 随着中国通信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了
相当大的市场份额．中国某股份有限公司生产的一块手机电池外壳的
文字说明如图所示．由此可知，此电池的电动势和待机状态下的平均
工作电流分别是(
)
A.4.2 V，14.58 mA
B．4.2 V，700 mA
C.3.7 V，14.58 mA
D．3.7 V，700 mA