高中物理【电路的基本概念和规律】一轮复习资料
高考物理一轮复习恒定电流电路的基本概念与规律习题新人教
第八章第1讲电路的基本概念与规律1．(2020·湖南株洲质检)如图所示为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24V，如果电阻R＝6kΩ，R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，则从BB′不可能输出的电压是导学号 21992527( D )A．12V B．8VC．6V D．3V[解析] 根据串、并联电路的知识可知，当仅S1闭合时，有U BB′U AA′＝R1R1＋R＝12，解得U BB′＝12V，选项A 是可能的；当S1、S2均闭合时，有U BB′U AA′＝R1R2R1＋R2R＋R1R2R1＋R2＝14，解得U BB′＝6V，选项C是可能的；当仅S2闭合时，U BB′U AA′＝R2R2＋R＝13，解得U BB′＝8V，选项B是可能的，所以选项D是不可能的。
2．(2020·浙江模拟)如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。
小灯泡L上标有“9V 9W”字样，电动机的线圈内阻R M＝1Ω。
若灯泡正常发光时，电源的输出电压为15V，此时导学号 21992528( B )A．电动机的输入功率为36W B．电动机的输出功率为5WC．电动机的热功率为6W D．整个电路消耗的电功率为15W[解析] 灯泡正常发光，则电路中电流为I＝I L＝P LU L＝1A，电动机两端的电压为U M＝U－U L＝15V－9V＝6V，，故电动机的输入功率为P入＝U M I＝6×1W＝6W；电动机的热功率为P Q＝I2R M＝12×1W＝1W，电动机的输出功率为P出＝P入－P Q＝6W－1W＝5W，故B正确，A、C错误；电源的输出电压为15V，电源内阻不可忽略，已知电路电流，无法求出电源的电动势，所以无法求出整个电路消耗的电功率，故D错误。
3．(2020·北京朝阳区一模)骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体。
成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。
高三物理第一轮复习电学基本概念和律;串并联及混联电路
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习：电学根本概念和律；串并联及混联电路【本讲信息】一. 教学内容：1、电学根本概念和律2、串并联及混联电路【要点扫描】一、电流、电阻和电阻律1. 电流：电荷的向移动形成电流．〔1〕形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差．〔2〕电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
①I＝Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子向移动的速率为v，那么I＝neSv；假假设导体单位长度有N个电子，那么I＝Nev．②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规正电荷向移动的方向为电流的方向．③单位是：安、毫安、微安1A＝103mA＝106μA2. 电阻、电阻律〔1〕电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值．R＝U/I，导体的电阻是由导体本身的性质决的，与U、I无关．〔2〕电阻律：导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比．R＝ρL/S〔3〕电阻率：电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决，但受温度的影响．①电阻率在数值上于这种材料制成的长为1m，横截面积为1m2的柱形导体的电阻．②单位是：Ω·m．3. 半导体与超导体〔1〕半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间，电阻率约为10－5Ω·m ～106Ω·m〔2〕半导体的用：①热敏电阻：能够将温度的变化转成电信号，测量这种电信号，就可以知道温度的变化．②光敏电阻：光敏电阻在需要对光照有灵敏反的自动控制设备中起到自动开关的作用．③晶体二极管、晶体三极管、电容电子元件可连成集成电路．④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池．〔3〕超导体①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时，电阻率突然降到几乎为零的现象．②转变温度〔T C〕：材料由正常状态转变为超导状态的温度③用：超导电磁铁、超导电机二. 电路欧姆律1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。
人教版新高考物理一轮总复习--电路的基本概念和规律
的长度,S 是垂直电流方向的横截面积,ρ 是材料的电阻率。
Δ
Δ
2.对线性元件 R= = Δ ;对非线性元件 R= ≠ Δ ,即非线性元件的电阻不等
于 U-I 图像某点切线的斜率。
3.某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓住以下三点。
(1)导体的电阻率不变,因其由导体材料本身决定。
不一定小。
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。
2.公式 R= 与 R= 的比较
比较项
l
R= S
意义
电阻的决定式
理解
U
R=
I
电阻的定义式
提供了一种测量电阻的方法(伏
说明导体的电阻由 ρ、l、S 决定,
安法),不能认为 R 与 U 成正比,
即与 l 成正比,与 S 成反比
与 I 成反比
只适用于粗细均匀的金属导体或
2
B.
D.
解析:金属棒的电阻
R=ρ ,金属棒中的电流
故棒两端电压 U=IR=ρnevl,电场强度大小
I=neSv,
E= =ρnev,选项
C 正确。
2.如图所示,M和N是形状相同的玻璃容器,厚度相同,上、下表面为正方
形,但M和N的尺寸不同,M、N的上表面边长关系为a1>a2。现将相同的电
4.本章中物理实验较多,实验难度较大,学习时要注意熟练掌握相关的实验
原理,加强对基本仪器使用方法的掌握,重视实验原理与方法的迁移,重视
科学探究素养的提升。
内
容
索
引
01
第一环节
必备知识落实
02
第二环节
高中物理【电路的基本概念和规律】知识点、规律总结
量
但不能说 I∝q，I∝1t
n：导体单位体积内的自由电荷数
微
q：每个自由电荷的电荷量
从微观上看 n、q、S、
观 I＝nqSv 一切电路
S：导体横截面积
v 决定了 I 的大小
式
v：电荷定向移动的平均速率
公式 适用范围
字母含义
决
定
I＝UR
式
金属、 U：导体两端的电压 电解液 R：导体本身的电阻
公式含义 I 由 U、R 决定，I∝U I∝R1
阻 W>QUIt＝I2Rt＋W 其他 UI＝I2R＋P 其他如电风扇、电动机、电解槽等
2．电动机的三个功率及关系
输入功率 电动机的总功率．由电动机电路中的电流和电压决定，即 P 总＝P 入＝UI
输出功率 电动机的有用功的功率，也叫做机械功率
热功率 电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率 P 热＝I2r
适用于任何纯电阻导体
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
考点三 伏安特性曲线的理解及应用
师生互动
1．图线的意义
(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有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，对应这一状态下的电阻．
2．应用
IU 图象中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小．
考点一 对电流的理解和计算
自主学习
1．应用 I＝qt 计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方 向相反，但形成的电流方向相同，故 q 为正、负离子带电荷量的绝对值之和．
2．三个电流表达式的比较
公式 适用范围
字母含义
高二物理内外电路知识点
高二物理内外电路知识点电学是高中物理中的重要分支，对于高二学生来说，掌握内外电路的知识点对于理解电学现象和解决相关问题至关重要。
本文将详细介绍内外电路的基本概念、工作原理及其在实际问题中的应用。
一、电路基础电路是由电源、导线和电器等组成的闭合路径，其中电源提供电能，导线连接各个元件，电器则是消耗电能的设备。
电路可以是简单的，如一个电池连接一个灯泡，也可以是复杂的，如电脑内部的电路。
电路图是用标准化的符号表示电路连接的图，通过电路图可以直观地了解电路的组成和工作方式。
二、内外电路的概念内电路通常指的是电路内部的电能传输和转换过程，而外电路则是指电路与外界环境之间的电能交换。
在分析电路时，我们通常先考虑内电路的工作原理，然后再研究外电路的特性。
三、欧姆定律欧姆定律是电学中的一个基本定律，它描述了电阻、电流和电压之间的关系。
根据欧姆定律，通过一个导体的电流与两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
数学表达式为 I = U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
这一定律是分析电路时的重要工具。
四、串联与并联电路电路中的元件可以按照不同的方式连接，最常见的是串联和并联。
1. 串联电路在串联电路中，所有的电器都是依次连接在一条导线上，电流在各个电器中是相同的。
串联电路的总电阻等于各个分电阻之和，总电压等于各个分电压之和。
2. 并联电路并联电路中，电器的两端分别连接，每个电器都独立地与电源相连。
并联电路的总电阻的倒数等于各个分电阻倒数之和，总电流等于各个分电流之和。
五、电路中的功率与能量功率是描述电器消耗电能快慢的物理量，单位是瓦特（W）。
功率的计算公式为 P = UI，其中P表示功率，U表示电压，I表示电流。
能量则是电器在一定时间内消耗的电能，单位是焦耳（J），计算公式为 E = P·t，其中E表示能量，P表示功率，t表示时间。
六、闭合电路的欧姆定律闭合电路中，电源不仅有电阻，还有内阻。
闭合电路的欧姆定律考虑了电源的内阻，其表达式为 I = (E - Ir)/R，其中I表示电流，E表示电源的电动势，R表示电路的总电阻，r表示电源的内阻。
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—电路的基本概念及规律(附答案解析)
错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—电路的基本概念及规律（附答案解析）1．(2023·江西萍乡市期中)电鳐是一种放电能力很强的鱼类，它借助头侧与胸鳍间发达的卵圆形发电器官，产生最高达到200 V的电压，其放电电流可达60 A，有海中“活电站”之称。
某电鳐每秒能放电150次，其放电情况可近似如图所示。
则1 s内该电鳐放电的电荷量大约为()A．300 C B．180 C C．60 C D．30 C2.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是()A．B点对应的电阻为12 ΩB．B点对应的电阻为40 ΩC．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω3．(2024·浙江省模拟)在我国偏远乡村的电路上常用熔断保险丝。
当电路中有较大电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。
经测量，有一段电阻为R 、熔断电流为2 A 的保险丝。
若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为( ) A.14R ,4 A B.12R ,4 A C.14R ,0.5 A D.12R ,1 A 4．(2023·重庆市七校联考)如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是( )A ．电机的输入功率等于54 WB ．电源规格中的45 A·h ，A·h 是电功的单位C ．电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2 AD ．电机线圈的电阻为6 Ω5．(2020·全国卷Ⅰ·17)图(a)所示的电路中，K 与L 间接一智能电源，用以控制电容器C 两端的电压U C 。
高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)7-2 电路 电路的基本规律课件(含13高考、14模拟)
(4)由 U 内＝I 总 r 确定电源的内电压如何变化． (5)由 U 外＝E－U 内确定路端电压如何变化． (6) 由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的 电压如何变化．
【迁移应用】 1. (多选)(2012· 北京西城期末)电源、开关 S、定值电阻 R1、光敏电阻 R2 和电容器连接成如图 7－2－7 所示的电路， 电容器的两平行板水平放置．当开关 S 闭合，并且无光照射 光敏电阻 R2 时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的 M 点．当用强光照射光敏电阻 R2 时，光敏电阻的阻值变小，则 ( )
并联分流 I 总的变化→ U 端的变化→固定支路 串联分压 U
→变化支路．
(2)“串反并同”结论法 ①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接 串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则 增大．
②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接 并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则 减小． U并↑ U串↓ I串 ↓ ← R↑→I并 ↑ P并↑ P串↓
第2讲
电路
电路的基本规律
电路的串联、并联 1．特点对比
串联 电流 I＝ I1＝I2＝…＝In 电压 U＝
并联 I＝ I1＋I2＋…＋In U＝ U1＝U2＝…＝Un
1 1 1 1 R ＋R ＋„＋R 2 n ＝ 1 R
U1＋U2＋…＋Un
R1＋R2＋…＋Rn 电阻 R＝
2.两个重要的结论 (1)串联电路的总电阻 大于 电路中任意一个电阻，电路 中任意一个电阻值变大或变小时， 串联的总电阻变大或变小． (2)并联电路的总电阻 小于 电路中任意一个电阻，任意 一个电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小 ．
部分电路欧姆定律 1．内容 导体中的电流跟导体两端的电压 U 成 正比 ，跟导体的 电阻 R 成 反比． U I＝ R 2．公式： 3．适用条件 适用于 金属导体 和 电解质溶液 导电， 适用于 纯电阻 电 路．
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题九恒定电流考点1电路的基本概念和规律作业课件
C.3.5×侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则流过该细胞膜的电荷量为q=C·ΔU=1×10-8×[30-(-70)]×10-3 C=
1×10-9 C,则电流的平均值为I= =
1×10−9
2×10
-7 A,D正确,ABC错误。
A=5×10
动机提供的牵引力大小为F=f+mg=5 N+2×10 N=25 N,所以vm=
输
=
33.6
25
方向起飞时电动机提供的牵引力恒为28 N,则无人机的加速度大小为a=
时,无人机的速度大小为v= 输′ =
确。
33.6
28
m/s=1.344 m/s,故C错误;若无人机沿竖直
′−−
=1.5
m/s2,当电动机达到额定功率
热功率P=I2R=7.5×10-2 W,故B错误;由题图甲可知电解液长为L=a=0.4 m,横截面积为S=bc=0.02 m2,当电压U=15 V
时,根据R=ρ,解得ρ=150 Ω·m,故C正确;由题图乙可知,电压增大,电解液的阻值减小,所以电解液的电阻率随电压
的增大而减小,故D正确。
经典3+2
经典3+2
答案
5.AD 6 000 mAh表示智能电池充满一次电后所储存的电荷量,所以该无人机充满一次电能正常工作的时间为
t=
=
6000×10−3
4
h=1.5 h,故A正确;该无人机的额定功率为P额=UI=12×4 W=48 W,故B错误;电动机的输入功率为
P入=P额-P=48 W-6 W=42 W,输出功率为P输=ηP入=80%×42 W=33.6 W,该无人机以最大速度vm竖直上升飞行时,电
高考物理一轮复习教案： 电路的基本概念和规律 Word版含解析
专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究考点一 电路的基本概念和规律基础点知识点1 电流和电阻 1．电流 (1)形成①导体中有能够自由移动的电荷。
②导体两端存在电压。
(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。
电流是标量。
(3)定义式：I ＝qt 。
(4)微观表达式I ＝nqS v 。
(5)单位：安培(安)，符号A,1 A ＝1 C/s 。
2．电阻(1)定义式：R ＝UI。
(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关。
(2)表达式：R ＝ρlS 。
4．电阻率(1)计算式：ρ＝R Sl，单位：Ω·m 。
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。
(3)电阻率与温度的关系。
①金属：电阻率随温度升高而增大。
②半导体：电阻率随温度升高而减小。
③一些合金：几乎不受温度的影响。
④超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体。
知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
(2)表达式：I ＝UR 。
(3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。
2．导体的伏安特性曲线(1)I -U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图所示。
(2)比较电阻的大小：图线的斜率I U ＝1R ，图中R 1＞R 2(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)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。
(4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。
知识点3 电功、电功率、焦耳定律 1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。
(2)公式：W ＝qU ＝UIt 。
高考物理第一轮复习__闭合电路欧姆定律
0U E O I I 第Ⅱ单元 闭合电路欧姆定律●知识梳理 1.电动势（1）物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.（2）大小：等于电路中通过1 C 电荷量时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E =U 外+U 内.2.闭合电路的欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比：I = r R E+.常用表达式还有：E = IR ＋Ir =U +U ′和U = E －Ir .3.路端电压U 随外电阻R 变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：（1）外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高； （2）外电路断开时，R =∞，路端电压U =E ；（3）外电路短路时，R =0，U =0，I =r E（短路电流）.短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r 一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾.4.路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U =E －Ir ，E 和r 可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U 与总电流I 的关系图线，如图10－2－1所示.依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小.（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E .在图象中，U －I 图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.（3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流I =r E .图线斜率绝对值在数值上等于内电阻. （4）电源的U －I 图象反映了电源的特征（电动势E 、内阻r ）. 5.闭合电路中的几种电功率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路中的反映. 由E =U ＋U ′可得EI =UI +U ′I 或 EIt = UIt +U ′It（1）电源的总功率：P = EI =I （U +U ′）若外电路是纯电阻电路，还有P =I 2（R +r ）=rR E +2（2）电源内部消耗的功率：P 内=rU I U r I 22'='=（3）电源的输出功率：P 出= P 总－P 内= EI －I 2r = UI 若外电路为纯电阻电路，还有P 出=I 2R . ●疑难突破电源的输出功率为P 出=I 2R =R R r E 22)(+=Rr r R R E 4)(22+-=rR r R E 4/)(22+-，当R =r 时，P 出有最大值，即P m =R E 42=r E 42.P 出与外电阻R 的这种函数关系可用如图10－2－2的图象定性地表示.由图象还可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R 1和R 2.由图象还可知：当R ＜r 时，若R 增加，则P 出增大；当R ＞r 时，若R 增大，则P 出减小.值得注意的是，上面的结论都是在电源的电动势和内电阻r 不变的情况下适用.r PR 12出R PRO 153VE ,r R R R 112342R R R R L E S L Aa 1132R R R L E Sc132Er RR S R A ABCE rP RG电源的效率η=)(22r R I R I +=r R R+=Rr +11，所以当R 增大时，效率η提高.当R =r ，电源有最大输出功率时，效率仅为50%，效率并不高.●典例剖析【例1】 （2002年全国）在如图10－2－3所示的电路中R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r 0.设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U .当R 5的滑动触点向图中a 端移动时A.I 变大，U 变小B. I 变大，U 变大C.I 变小，U 变大D.I 变小，U 变小 说明：在讨论电路中电阻发生变化后引起电流、电压发生变化的问题时，应根据电路的结构，由局部到整体的思路，得到总电流的变化情况，然后再由局部分析出电压和支路电流的变化情况.【例2】 （2001年上海）如图10－2－4所示的电路中，闭合电键，灯L 1、L 2正常发光.由于电路出现故障，突然发现灯L 1变亮，灯L 2正变暗，电流表的读数变小.根据分析，发生的故障可能是A.R 1断路B.R 2断路C.R 3短路D.R 4短路【例3】 如图10－2－6电路中，电阻R 1=9 Ω，R 2=15Ω，电源电动势E =12 V ，内电阻r =1 Ω.求：（1）当电流表示数为0.4 A 时，变阻器R 3的阻值多大? （2）R 3阻值多大时，它消耗的电功率最大? （3）R 3阻值多大时，电源的输出功率最大?说明：此题重点考查电阻上消耗的功率、电源输出功率等概念以及电源输出功率随外电阻变化而变化的规律，同时还考查用数学知识解决物理问题的能力.【例4】 如图10－2－7所示电路，将电动势E =1.5 V 、内阻r =0.5 Ω的电源与一粗细均匀的电阻丝相连，电阻丝的长度l =0.3 m ，电阻R =100 Ω.当滑动触头以v =5×10－3m/s 的速度向右滑动时，电流表G 的读数为多少?并指出电流表的正负极.已知电容器的电容C =2 μF.剖析：根据全电路欧姆定律，电阻丝上的电压U AB =rR E+R .设电阻丝单位长度上的降压为ΔU ，则ΔU =lU AB =l r R ER)(+. 设在时间Δt 内滑动触头P 向右移动的距离Δl =v Δt . 所以，时间Δt 内电容器两端的电压减少量为ΔU =U AB Δl =l r R l ER )(+∆=lr R tERv )(+∆.时间Δt 内电容器上的带电荷量减少量为：ΔQ =C ΔU =lr R tCERv )(+∆.则流过电流表G 的电流为：3I =t Q ∆∆=tl r R t CERv ∆+∆)(=3.0)5.0100(1051005.110236⨯+⨯⨯⨯⨯⨯-- A=4.9×10－8 A.电流表左边接负极，右边接正极，通过电流表的电流方向是由右向左.教学点睛（3）要让学生知道，闭合电路的欧姆定律实质上就是能的转化与守恒定律在闭合电路中的体现.通过对闭合电路欧姆定律的恒等变换，写成E Ｉt =UIt +U ′It 的形式，让学生从能的转化与守恒的角度来认识上式中各项（包括“＝”“+”）的物理意义.（4）含有电容器的直流电路问题，在近几年的高考题中时有出现，不可忽视.在本单元及后面的素质能力检测中都安排了此类的练习题.可提取集中起来，作为一个小专题进行讲解训练.分析此类问题应抓住以下两点：①分析电容器在电路中的连接，找电容器每个极的等势点，从而确定电容器两极间的电压；②在电容器两极电压不变时，电容器连接处相当于电路断开；在电容器两极电压变化时，电容器将充放电.2.本单元配置了4个例题.通过例1应掌握电路分析的基本思路.例2主要说明等效电路的画法及电路故障分析的方法.例3说明电路最大功率问题的分析，不能盲目地套公式，应分析条件，抓住实质.例4是含容电路的动态分析问题.拓展题例【例1】 电池甲和乙的电动势分别为E 1和E 2，内电阻分别为r 1和r 2.若用甲、乙电池分别向某个电阻R 供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同.若用甲、乙电池分别向某个电阻R ′供电，则在R ′上消耗的电功率分别为P 1和P 2.已知E 1＞E 2，R ′＞R ，则A.r 1＞r 2B.r 1＜r 2C.P 1＞P 2D.P 1＜P 2 解析：将一电动势为E 、内电阻为r 的电源与一阻值为R 的电阻组成一闭合回路，路端电压U 和干路电流I 的关系为U =E －Ir .在U －I 直角坐标系中作U －I 图线， 则该图线为一条在纵轴上截距为E 、斜率为－r 的直线.这条线可被称为电源的伏安特性曲线.如果再在此坐标系中作出外电阻R 的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R ，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态.此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率.U U U I I I R R1212E 'α1E 21α2O依题意作电池甲和乙及电阻R 的伏安特性曲线.由于两电池分别接R 时，R 消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如上图所示，由于α1＞α2，所以r 1＞r 2.作R ′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R ′时，P 1=U 1I 1；当乙电池接R ′时，P 2=U 2I 2.由于U 1＞U 2，I 1＞I 2，所以P 1＞P 2.选A 、C 两项.说明：本题为有关全电路电阻、功率关系的半定量问题，采用图线方法求解为较简捷的思路.把电源和外电阻的伏安特性曲线合在一个坐标轴上比较，给运算带来方便.【例2】 在图（A ）所示的电路中，电源电动势E =8 V ，内阻一定，红、绿灯的电阻分别为R r =4 Ω，R g =8 Ω，其他电阻R 1=4 Ω，R 2=2 Ω，R 3=6 Ω，电压表读数U 0=6.0 V ，经过一段时间发现红灯变亮，绿灯变暗.问：（1）若电压表读数变为U 1=6.4 V ，试分析电路中R 1、R 2、R 3哪个电阻发生了断路或短路故障.（2）若红灯变亮、绿灯变暗而电压表读数变为U 2=5.85 V ，试分析电路中R 1、R 2、R 3哪个电阻发生了断路或短路故障.V V(A )(B )1 R 2R R 3r gR R 1R 2R R 3E rE r rR gR A BABCC解析：这个电路较为复杂，先将它等效变换成串、并联明显的电路如图（B ）所示，再进行分析.问题（1）中由电压表读数变大可知路端电压增大，说明外电阻增大，即电阻发生断路；又红灯变亮、绿灯变暗，说明红灯所处部分电阻增大，即R AB 变大.由于只有一个电阻，即为R 1断路.由问题（2）知路端电压减小，说明外电阻减小，即电阻发生短路；又红灯变亮，绿灯变暗，说明绿灯所处的那部分电路电阻减小了，即R BC 减小，故R 2、R 3中必有一个短路，究竟是哪一个？在没有其他测试条件下可通过计算求得：电池内阻r =R U U E 00-=6668-Ω=2 Ω 再求出R BC ，E U 2=r R R R R BC AB BC AB +++=885.5 解得R BC =3.4 Ω，判断为R 2短路.说明：本题先进行正确的等效变换，再利用电路进行计算后判断.【例3】 在如下图所示电路中，直流发电机E =250 V ， r =3Ω， R 1=R 2=1 Ω，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200 V ，额定功率为1 000 W ，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化.问：+-......R RR1 21R E rABn ,（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作?（2）当接通几只电热器时，发电机输出功率最大? （3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快?（4）当接通几只电热器时，电阻R 1、R 2上消耗的功率最大?（5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大?解析：不计用电器电阻随温度的变化，则每只电热器的电阻R 0=00012002Ω=40 Ω，每只电热器的额定电流I 0=2000001A=5 A.（1）要使用电器正常工作，必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200 V ，因此干路电流I =210R R r U E ++-=113200250++- A=10 A 而每只电热器额定电流为5 A ，则电热器的只数n 1=510=2.（2）要使电源输出功率最大，必须使外电阻等于内电阻，由此可得电热器总电阻为 R =r －（R 1＋R 2）=3 Ω－（1＋1）Ω=1 Ω 故有n 2=R R 0=140=40.5（3）要使电热器组加热物体最快，就必须使电热器组得到的电功率最大.有的同学错误地认为电热器接得越多，总功率越大，这是没有考虑到外电阻的变化会影响电源输出功率的变化.这里，要注意到A 、B 两点间得到最大功率的条件，相当于把R 1、R 2视为等效（电源）内电阻，要使电热器的总功率最大，必须使其总电阻为R ′=R 1＋R 2＋r =（1＋1＋3）Ω= 5 Ω所以n 3=R R 0=540=８. （4）要使R 1、R 2上消耗功率最大，必须使通过它们的电流为最大，由此电路中总电阻必须最小.即当50只电热器全接通时，可满足要求，所以n 4=50.（5）要使实际使用的每只电热器中电流最大，则在保证U AB 不超过200 V 的前提下使其值尽量地大.由第（1）问的讨论可知，n 1=2时U AB =200 V ，若n 5=1，看似通过它的电流达到最大，但实际情况是：电热器被烧坏而无法工作.因此仍要取n 5=2.说明：在涉及到用电器、电机等有关功率的计算时，一定要注意它们的额定值，否则可能会得出一些没有实际意义的数据.。
2022年高考物理一轮复习考点归纳电路及其应用
八电路及其应用一、基本概念和规律1．电阻和电阻率(1)电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
(2)电阻的定义式：R＝U I。
(3)电阻定律：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与横截面积成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
表达式：R＝ρL S。
(4)电阻率是反映导体导电性能的物理量，其特点是随着温度的改变而变化。
金属的电阻率随温度升高而增大。
2．电功和电功率(1)电功：电流做功的实质是电场力对电荷做功。
电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能。
电功W＝qU＝UIt，这是计算电功普遍适用的公式。
(2)电功率：单位时间内电流做的功叫电功率，P＝Wt＝UI，这是计算电功率普遍适用的公式。
3．电热和焦耳定律(1)电热：电流通过电阻时产生的热量，Q＝I2Rt，这是普遍适用的电热计算公式。
(2)焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
(3)电功和电热、电功率和热功率的比较(1)内容：闭合电路的电流跟电源电动势成正比，跟内、外电路电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。
(2)表达式①电流表达式I＝ER＋r；②电动势表达式E＝IR＋Ir＝U＋U r。
(3)适用范围：外电路是纯电阻的电路。
6．路端电压U外电路两端的电压，即电源的输出电压，U＝E－Ir。
(1)当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压增大。
当外电路断开时，I＝0，U＝E。
(2)当外电阻减小时，电流增大，内电压增大，路端电压减小。
当电源两端短路时，外电阻R＝0，I＝Er，U＝0。
(3)路端电压也可以表示为U＝IR＝ERR＋r＝E1＋rR，也可以得到路端电压随外电阻增大而增大的结论。
7．闭合电路的U －I 图象闭合电路的U －I 图象如图所示，由U ＝E －Ir 知，图线为一条直线，纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流，图线的斜率的绝对值等于电源内阻。
8．闭合电路中的功率和效率问题 (1)闭合电路中的功率①电源的总功率：P 总＝IE ＝IU ＋IU r ＝P 出＋P 内。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版)：电路的基本概念及规律
考情分析闭合电路欧姆定律及其应用2022·北京卷·T132022·江苏卷·T22020·北京卷·T122020·江苏卷·T6含容电路的电流和电压2022·北京卷·T92020·全国卷Ⅰ·T17电阻定律2020·浙江1月选考·T6含电动机的电路2019·浙江4月选考·T8测电阻类实验2022·全国甲卷·T222022·全国乙卷·T232022·北京卷·T152022·广东卷·T122022·山东卷·T142021·山东卷·T142021·浙江6月选考·T182021·广东卷·T122021·北京卷·T162020·全国卷Ⅰ·T222018·全国卷Ⅰ·T232018·全国卷Ⅲ·T23实验：测量电源的电动势和内阻2022·湖北卷·T132021·全国乙卷·T232021·天津卷·T102021·湖南卷·T122020·山东卷·T142020·浙江7月选考·T18电表改装实验：用多用电表测量电学中的物理量2022·辽宁卷·T112022·河北卷·T122022·湖南卷·T122021·辽宁卷·T122019·全国卷Ⅰ·T232019·全国卷Ⅲ·T232018·全国卷Ⅱ·T22试题情境生活实践类家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等学习探究类电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量第1讲 电路的基本概念及规律目标要求 1.了解电流的定义及I ＝qt ，会推导电流的微观表达式.2.理解电阻的概念，掌握电阻定律.3.掌握串并联电路的特点，理解电表改装的原理.4.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．考点一 电流的概念及表达式1．电流电荷的定向移动形成电流，I ＝qt.2．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．3．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．1．由I ＝qt 可知，I 与q 成正比，与t 成反比．( × )2．虽然电流有方向，但电流为标量．( √ )3．电荷定向移动产生电流，所以电荷的移动速率就是电流的传导速率．( × )电流的三种表达式及其比较公式 适用范围字母含义公式含义I ＝q t一切电路q 为时间t 内通过导体横截面的电荷量qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q 、I ∝1tI ＝nqS v一切电路n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电荷量 S ：导体横截面积 v ：电荷定向移动速率从微观上看，n 、q 、S 、v 决定了I 的大小I ＝U R金属、电解液U ：导体两端的电压 R ：导体本身的电阻I 由U 、R 决定，I ∝U 、I ∝1R考向1 公式I ＝q /t 的应用例1 (2023·安徽芜湖市模拟)如图所示，电解池内有一价的电解液，t 时间内通过溶液内面积为S 的截面的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流大小为零B ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流大小为I ＝(n 2－n 1)et C ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1－n 2)etD ．溶液内电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1＋n 2)et答案 D解析 电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A 到B ，t 时间内通过溶液截面S 的电荷量为q ＝n 1e ＋n 2e ，则根据电流的定义式可得I ＝q t ＝n 1e ＋n 2e t ＝(n 1＋n 2)e t ，A 、B 、C 错误，D 正确．考向2 电流的微观表达式例2 在长度为l 、横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v (不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比，即F f ＝k v (k 是常量)，则该导体的电阻应该等于( ) A.kl neS B.kl ne 2S C.kS nel D.kSne 2l答案 B解析 电子定向移动，由平衡条件得k v ＝e U l ，则U ＝k v l e ，导体中的电流I ＝neS v ，电阻R ＝UI ＝klne 2S，选项B 正确． 考点二 欧姆定律及电阻定律1．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． (2)表达式：I ＝UR.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件． 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R a >R e ，R d <R f .(选填“>”“<”或“＝”)(4)对于非线性元件，应根据R ＝UI 计算某点的电阻，而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)．3．电阻定律(1)内容：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；导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R ＝ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积．ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m . (3)电阻率①物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． ②电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小；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0.1．由R ＝UI 知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比．( × )2．由ρ＝RSl 知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比．( × )3．电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大．( × ) 4．U －I 图像斜率的变化反映阻值的变化．( √ )电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρl SR ＝U I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电阻的方法，并不说明电阻与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考向1 欧姆定律的理解和应用例3 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( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率等于图中矩形PQOM 所围的面积 答案 C解析 由题图可知，U 越大，小灯泡的电阻越大，故A 说法正确；R ＝UI 中的U 、I 与小灯泡所处状态下的电压、电流相对应，故B 说法正确，C 说法错误；对应P 点，小灯泡的功率P ＝U 1I 2，与题图中PQOM 所围的面积相等，故D 说法正确．考向2 电阻定律的理解和应用例4 两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路上时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么x 和y 两导线的电阻之比和横截面积之比分别为( )A ．3∶1 1∶6B ．2∶3 1∶6C ．3∶2 1∶5D ．3∶1 5∶1答案 A解析 由题图可知导线x 两端的电压U 1＝6 V ，导线y 两端的电压U 2＝2 V ，由串联电路特点可知，x 和y 两导线的电阻之比为R 1∶R 2＝U 1∶U 2＝3∶1，故B 、C 错误；由R ＝ρlS 可知，x和y 两导线的横截面积之比S 1∶S 2＝l R 1·R 22l＝1∶6，故A 正确，D 错误．考点三 串、并联电路的特点 电流表、电压表的改装原理串、并联电路的特点串联电路 并联电路 电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n 1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n 功率分配P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 总＝P 1＋P 2＋…＋P n1．串联电路的总电阻一定大于其中任一部分电路的电阻．( √ ) 2．并联电路的总电阻一定大于其中某一支路的电阻．( × )3．串联电路中某一电阻增大，总电阻增大，并联电路中某一电阻增大，总电阻减小．( × ) 4．若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．( × )1．串、并联电路的几个推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． (3)无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 2．电表的两种改装的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 ＝UI g －R gR ＝U gI －I g改装后的量程U ＝I g (R g ＋R )I ＝R ＋R gR I g校准电路例5 如图所示，当电路a 、b 两端接入100 V 电压时，则c 、d 两端输出电压为20 V ；当电路c 、d 两端接入100 V 电压时，则a 、b 两端输出电压为50 V ．据此可知R 1∶R 2∶R 3为( )A ．4∶2∶1B ．2∶1∶1C．3∶2∶2 D．1∶1∶2 答案 A解析当a、b两端接入电压时，根据欧姆定律得20 V＝100 V2R1＋R2R2，解得R1∶R2＝2∶1；当c、d两端接入电压时，有50 V＝100 V2R3＋R2R2，解得R2∶R3＝2∶1，联立得R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，故A正确，B、C、D错误．例6(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.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，改装好后把它们按如图所示连接法连入电路，则()A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角答案AD解析电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，A正确，B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，C错误，D正确．例7(2023·河南灵宝市第一中学模拟)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100 Ω，满偏电流为300 mA，使用OA接线柱时它是量程为0～3 A的电流表，使用OB接线柱时它是量程为0～0.6 A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0～60 V的电压表，则图中的R1＝________ Ω，R2＝________ Ω，R3＝________ Ω.答案208050解析 使用OA 接线柱时，量程为0～3 A ， 则有I OA ＝3 A ＝I g ＋I g (R g ＋R 2)R 1使用OB 接线柱时，量程为0～0.6 A ， 则有I OB ＝0.6 A ＝I g ＋I g R gR 1＋R 2其中I g ＝0.3 A ，R g ＝100 Ω 联立解得R 1＝20 Ω，R 2＝80 Ω 使用OC 接线柱时，量程为0～60 V ， 则有U OC ＝60 V ＝I OBR g R 1＋R 2R g ＋R 1＋R 2＋I OB R 3，解得R 3＝50 Ω.考点四 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电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能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． (2)公式：P ＝Wt ＝IU (适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt (适用于任何电路)．1．公式W ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt 适用于所有电路．( × )2．在非纯电阻电路中P ＝UI ＝I 2R ＋P 其他．( √ )3．焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路．( × )考向1 纯电阻电路中的功率例8 如图所示，当AB 间加上电压时，R 1、R 2、R 3三个电阻上消耗的功率相等，则三电阻的阻值之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．1∶1∶4B ．1∶1∶1C ．1∶1∶2D ．2∶2∶1答案 A解析 因R 1与R 2串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据P ＝I 2R 可知R 1＝R 2；因R 1和R 2与R 3并联，支路电压相等，上面支路的功率等于R 3功率的2倍，根据P ＝U 2R 可知，R 3＝2(R 1＋R 2)＝4R 1，即R 1∶R 2∶R 3＝1∶1∶4，选项A 正确．电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的比较1．不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝IU ，热功率均为P 热＝I 2R .只有在纯电阻电路中P 电＝P 热，IU ＝I 2R ＝U 2R才成立．2．对于非纯电阻电路：P 电＝P 热＋P 其他，即IU ＝I 2R ＋P 其他，I ≠UR (欧姆定律不适用)．考向2 非纯电阻电路中的功和功率例9 一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A ，在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计一切摩擦和阻力，求： (1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量； (3)电动机线圈的电阻． 答案 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω 解析 (1)电动机的输入功率为 P 入＝UI ＝3×0.2 W ＝0.6 W (2)物体被匀速提升的速度v ＝x t ＝330 m/s ＝0.1 m/s电动机提升物体的机械功率 P 机＝F v ＝G v ＝0.4 W根据能量关系有P 入＝P 机＋P Q 产生的热功率 P Q ＝0.2 W电动机线圈在30 s 内产生的热量Q ＝P Q t ＝0.2×30 J ＝6 J (3)由焦耳定律得Q ＝I 2Rt 电动机线圈电阻R ＝5 Ω.课时精练1.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是( )A ．B 点对应的电阻为12 Ω B ．B 点对应的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案 B解析 B 点时导体电阻为R B ＝U B I B ＝60.15Ω＝40 Ω，故A 错误，B 正确；A 点时导体电阻为R A ＝U A I A ＝30.1 Ω＝30 Ω，工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变ΔR ＝R B－R A ＝10 Ω，故C 、D 错误．2．(2023·浙江省模拟)在我国边远乡村的电路上常用熔断保险丝．当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全．经测量，有一段电阻为R 、熔断电流为2 A 的保险丝，直径约0.5毫米．若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为( ) A.14R 、4 A B.12R 、4 A C.14R 、0.5 A D.12R 、1 A 答案 A解析 根据r ＝ρlS 可知，对折后电阻为R ′＝ρ12l 2S ＝14R ，而两段最大电流为2 A 的保险丝并联，其允许通过的最大电流I ′＝2I max ＝4 A ，故选A.3.电阻R 1、R 2的I －U 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A ．R 1∶R 2＝3∶1B ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则电压比U 1∶U 2＝1∶3C ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则功率比P 1∶P 2＝1∶3 答案 B解析 由题图可知，当I ＝1 A 时，U 1＝1 V ，U 2＝3 V ，所以R 1＝U 1I ＝1 Ω，R 2＝U 2I ＝3 Ω，则R 1∶R 2＝1∶3，A 错误；R 1与R 2串联时，U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝1∶3，B 正确；R 1与R 2并联时，I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝3∶1，P 1∶P 2＝R 2∶R 1＝3∶1，C 、D 错误．4.一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示，a 、b 、c 是三个接线端点，设ab 、ac 、bc 间的功率分别为P ab 、P ac 、P bc ，则( )A ．P ab >P bcB ．P ab ＝P acC ．P ac ＝P bcD ．P ab <P ac答案 D解析 电压接ab ，则电路的总电阻为R ab ＝9R (R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝90R19；电压接ac ，则电路的总电阻为R ac ＝R (9R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝18R19；电压接bc ，则电路的总电阻为R bc ＝9R (R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝90R 19；由题可知，不管接哪两个点，电压不变，为U ＝24 V ，根据P ＝U 2R可知P ab ＝P bc <P ac ，故选D.5．(2020·全国卷Ⅰ·17)图(a)所示的电路中，K 与L 间接一智能电源，用以控制电容器C 两端的电压U C .如果U C 随时间t 的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R 两端电压U R 随时间t 变化的图像中，正确的是( )答案 A解析 电阻R 两端的电压U R ＝IR ，其中I 为线路上的充电电流或放电电流．对电容器，Q ＝CU C ，而I ＝ΔQ Δt ＝C ΔU C Δt ，由U C －t 图像知，1～2 s 内，电容器充电，令I 充＝I ；2～3 s 内，电容器电压不变，则电路中电流为0；3～5 s 内，电容器放电，则I 放＝I2，I 充与I 放方向相反，结合U R ＝IR 可知，电阻R 两端的电压随时间的变化图像与A 对应，故选A.6．如图所示，同种材料制成且厚度相等的长方体合金块A 和B ，上表面为正方形，边长之比为2∶1.A 、B 分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则( )A ．通过A 、B 的电流之比为2∶1 B ．通过A 、B 的电流之比为1∶2C ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为2∶1D ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为1∶2解析 设正方形边长为L ，厚度为d ，则R ＝ρL Ld ＝ρd ，可知R A ＝R B ，与同一电源相连时，通过A 、B 的电流之比为1∶1，A 、B 错误；根据I ＝nqS v ，因S A ∶S B ＝2∶1，则v A ∶v B ＝1∶2，C 错误，D 正确．7.(2023·湖北恩施市模拟)如图所示为示波器衰减电路的示意图，ab 之间为信号电压的输入端，cd 为衰减电路的输出端，P 是和衰减旋钮固连在一起的开关，R 1、R 2、R 3、R 4为四个定值电阻，当P 接通1时电压没有被衰减，当P 分别接通2、3、4时电压被衰减10倍、100倍、1 000倍(即输出电压变为输入电压的0.1、0.01、0.001)，若某个示波器的衰减电路中，R 4＝1 Ω，不计导线电阻，则其他电阻的阻值分别为( )A ．R 1＝900 Ω，R 2＝90 Ω，R 3＝9 ΩB ．R 1＝999 Ω，R 2＝99 Ω，R 3＝9 ΩC ．R 1＝10 Ω，R 2＝100 Ω，R 3＝1 000 ΩD ．R 1＝1 000 Ω，R 2＝100 Ω，R 3＝10 Ω 答案 A解析 当P 接通4时，输出电压变为输入电压的0.001，即R 4R 1＋R 2＋R 3＋R 4＝11 000，解得R 1＋R 2＋R 3＝999 Ω，当P 接通3时，输出电压变为输入电压的0.01，即R 3＋R 4R 1＋R 2＋R 3＋R 4＝1100，当P 接通2时，输出电压变为输入电压的0.1，即R 2＋R 3＋R 4R 1＋R 2＋R 3＋R 4＝110，只有A 均满足要求，故A 正确，B 、C 、D 错误．8．一根横截面积为S 的铜导线，通过电流为I .已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为( ) A.MI ρN A Se B.MIN A ρSe C.IN A MρSeD.IN A Se Mρ解析 设自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t ，对铜导线研究，每个铜原子只提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n ＝ρS v t M N A ，t 时间内通过导线横截面的电荷量为q ＝ne ，则电流大小为I ＝q t ＝ρS v eN AM ，得 v ＝MIρN A Se，故B 、C 、D 错误，A 正确．9．(多选)(2023·福建省厦门一中模拟)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100 Ω，下列说法正确的是( )A ．由甲图可知，该表头满偏电流I g ＝2 mAB ．甲图是改装成的双量程电压表，其中b 量程为9 VC ．乙图中R 1＝109 Ω，R 2＝10 ΩD ．乙图中R 1＝5 Ω，R 2＝45 Ω 答案 BC解析 由题图甲可知I g ＝U R g ＋R ＝3100＋2.9×103 A ＝0.001 A ＝1 mA ，b 的量程为U ′＝I g (R g＋R ＋R ′)＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103) V ＝9 V ，故A 错误，B 正确；在题图乙中，改装为I 1＝10 mA ＝0.01 A 电流表时，并联电阻的分流电流为I ′＝I 1－I g ＝10 mA －1 mA ＝9 mA ＝0.009 A ，分流电阻的阻值为R 1＋R 2＝I g R g I ′＝0.001×1000.009 Ω＝1009 Ω，改装为I 2＝100 mA ＝0.1 A 电流表时，可得分流电阻的阻值R 1＝I g (R g ＋R 2)I 2－I g ，联立解得R 1＝109 Ω，R 2＝10 Ω，故D错误，C 正确．10．在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V ，内阻不计，灯L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A ．灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍B ．灯泡L 1的电阻为7.5 ΩC ．灯泡L 2的电阻为12 ΩD ．灯泡L 3两端的电压为1.5 V 答案 D解析 灯泡L 2、L 3串联，灯泡规格相同，故电压U 2＝U 3＝1.5 V ，由题图乙读出其电流I 2＝I 3＝0.20 A ，灯泡L 1的电压U 1＝3.0 V ，由题图乙读出其电流I 1＝0.25 A ，所以I 1I 2＝1.25，故A错误，D 正确；灯泡L 1的电阻R 1＝U 1I 1＝12 Ω，故B 错误；灯泡L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝7.5 Ω，故C 错误．11.如图所示的电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值均为2 Ω.电流表内阻不计，在B 、C 两点间加上6 V 的电压时，电流表的示数为( )A ．0B ．1 AC ．1.5 AD ．2 A 答案 B解析 电流表内阻不计，则A 、C 两点相当于用导线连在一起，当在B 、C 两点间加上6 V 的电压时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联，电流表测量的是通过电阻R 2的电流，等效电路图如图所示．电路中的总电阻R 总＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝3 Ω，干路中的电流为I 总＝U R 总＝63 A ＝2 A ，由于R 2与R 3阻值相等，所以电流表的示数为1 A ，B 正确．12．(多选)恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变．图甲所示的电路中电源是恒流源，图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头P均从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是()A．图甲中R1两端的电压减小B．图乙中R1两端的电压减小C．图甲中流过R2的电流保持不变D．图乙中流过R2的电流保持不变答案ABD解析题图甲中两个支路的电压始终相等，所以支路电流与电阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)，且I1＋I2＝I是定值，滑动变阻器触头P从最右端向最左端移动时，R0增大，由以上两式可知I1减小，I2增大，R1两端的电压U1＝I1R1减小，故A正确，C错误；题图乙中两个支路的电压始终相等且为定值，支路电流与电阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)＝U(定值)，滑动变阻器触头P从最右端向最左端移动时，R0增大，由上式可知I1减小，I2不变，R1两端的电压U1＝I1R1减小，故B、D正确．。
天津2021届高考物理一轮章节复习精讲精练之电路 电路的基本规律Word版含答案
第七章第2讲电路电路的基本规律一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分．第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．) 1．(2022·上海市七校调研联考)如图7－2－21所示的电路中，电电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增加而减小．闭合开关S后，将照射光强度增加，则()图7－2－21A．R1两端的电压将增大B．R2两端的电压将增大C．灯泡L将变暗D．电路的路端电压将增大【解析】闭合开关S后，将照射光强度增加，光敏电阻R3的阻值减小，灯泡L将变亮，R2两端的电压将减小，R1两端的电压将增大，电路的路端电压将减小，选项A正确．【答案】 A2.如图7－2－22所示的电路中，电流表和电压表均可视为抱负电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，正确的是()图7－2－22A．电流表的示数变小，电压表的示数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．电的总功率变大【解析】将滑动变阻器滑片P向左移动，电阻R2接入电路部分电阻增大，电流表的示数变小，电压表的示数变大，选项A正确；电输出电流减小，小灯泡L中电流变小，小灯泡L变暗，选项B错误；电容器两端电压增大，电容器C上电荷量增大，选项C错误．电输出电流减小，电的总功率变小，选项D错误．【答案】 A3．如图7－2－23所示的电路中，灯泡A和B原都是正常发光．突然灯泡B比原变暗了些，而灯泡A比原变亮了些，则电路中消灭断路故障的是(设只有一处消灭了故障)()图7－2－23A．R2B．R3C．R1D．灯B【解析】依题意，整个电路只有一处发生了断路，下面分别对不同区域进行争辩：①若R1断路．电路中总电阻变大，电流变小，路端电压上升，A、B两灯均变亮，不合题意．②若R3断路．B与R3并联，该段电路中电阻变大，电压上升，B中的电流增大，B灯变亮，不合题意．③若R2断路，A与R2并联，这段电路中电阻变大，A灯两端电压上升，A中电流增大，A 灯变亮；因B灯两端电压减小，B灯中电流变小，B灯变暗，与题中条件相符．④若B灯断路，则B灯不能发光，不合题意．【答案】 A4.(2021·湖南浏阳一中模拟)某导体中的电流随其两端电压的变化如图7－2－24所示，则下列说法中正确的是()图7－2－24A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加12 V 电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断增大 【解析】【答案】 A5.如图7－2－25所示，电电动势E ＝8 V ，内电阻为r ＝0.5 Ω，“3 V 3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联接在电上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R 0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是( )图7－2－25A ．通过电动机的电流为1.6 AB ．电的输出功率是8 WC ．电动机消耗的电功率为3 WD ．电动机的输出功率为3 W【解析】 “3 V 3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联，说明通过灯泡与电动机的电流相等，其电流大小为I L ＝P L U L＝33 A ＝1 A ；路端电压U ＝E －Ir ＝8 V －1×0.5 V ＝7.5 V ，电的输出功率P出＝UI ＝7.5×1 W ＝7.5 W ；电动机消耗的功率为P M ＝P 出－P L ＝7.5 W －3 W ＝4.5 W ；电动机的热功率为P 热＝I 2L R 0＝12×1.5 W ＝1.5 W ；电动机的输出功率为P M －P 热＝4.5 W －1.5 W ＝3 W ；正确选项为D.【答案】 D6．(2022·南开中学模拟)在如图7－2－26所示的电路中，电的负极接地，其电动势为E ，内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，电流表和电压表均为抱负电表．滑动变阻器滑头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是 ( )图7－2－26A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低【解析】 在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，并联部分电阻变小，总电阻变小，总电流变大，R 2的电流变小．电流表示数变大，电压表示数变大，a 点的电势降低，选项A 、B 错误，D 正确；电容器两端电压减小，电容器C 所带电荷量减小，选项C 错误．【答案】 D7.(2022·浙江效实中学检测)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图7－2－27所示，P 为图线上一点，PN 为图线过P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( )图7－2－27A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R ＝U1 I 2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1 I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】随着所加电压的增大，灯丝温度上升，小灯泡的电阻增大，选项A正确；对应P点，由欧姆定律知，小灯泡的电阻为R＝U1I2，选项B正确，C错误；依据电功率定义式P＝UI，对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，选项D正确．【答案】ABD8．(2022·无锡一中检测)在如图7－2－28甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()甲乙图7－2－28A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1【解析】电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P＝UI＝0.75 W，选项B正确．依据并联电路规律，L2中电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V，L1的电压大约为L2电压的10倍，选项A错误．由欧姆定律，L2的电阻为R＝U/I＝0.30.125Ω＝2.4 Ω，选项C错误．L2消耗的电功率为P＝UI＝0.3×0.125 W＝0.0375 W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1，选项D正确．【答案】BD9.(2022·沈阳模拟)锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图7－2－29所示，充电器电的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()图7－2－29A．电能转化为化学能的功率为UI－I2rB．充电器输出的电功率为UI＋I2rC．电池产生的热功率为I2rD．充电器的充电效率为IrU×100%【解析】充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能，即UIt＝E化＋I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器的充电效率为(1－IrU)×100%，所以只有选项A、C正确．【答案】AC10.(2022·唐山一中质检)如图7－2－30所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是()图7－2－30A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变D．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变【解析】滑动触头向右移动时，其他不变，加速电压增大，电子速度增大，则电子打在荧光屏上的位置下降，选项A错误；滑动触头向左移动时，其他不变，加速电压减小，电子速度减小，则电子打在荧光屏上的位置上升，选项B正确；电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变，电子打在荧光屏上的速度增大，选项C正确，D错误．【答案】BC二、非选择题(本大题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.(14分)(2022·西安一中质检)如图7－2－31所示，R3＝6 Ω，电内阻r为1 Ω，当S合上且R2为2 Ω时，电的总功率为16 W，而电的输出功率为12 W，灯泡正常发光，求：图7－2－31(1)电灯的电阻及功率；(2)S断开时，为使灯泡正常发光，R2的阻值应调到多少欧？【解析】(1)由P总＝IE，P总＝P输＋I2r可得：I＝2 A，E＝8 V电的路端电压U＝E－Ir＝6 V，可得：I灯＝1 A，U灯＝4 V所以：R灯＝U灯I灯＝4 Ω，P灯＝I灯U灯＝4 W.(2)S断开，灯泡正常发光时，电路中的总电流为I灯＝1 A，由I灯＝Er＋R′2＋R灯可得：R′2＝3 Ω.【答案】(1)4 Ω 4 W(2)3 Ω12．(16分)在图7－2－32甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电的路端电压随电中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：甲乙图7－2－32(1)电的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．【解析】(1)将乙图中AB线延长，交U轴于20 V处．交I轴于1.0 A处，所以电的电动势为E＝20 V，内阻r＝EI短＝20 Ω.(2)当P滑到R3的右端时，R1被短路，电路参数对应乙图中的B点，即U2＝4 V，I2＝0.8 A，得R2＝U2I2＝5 Ω.(3)当P滑到R3的左端时，由乙图知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A所以R外＝U外I总＝80 Ω由于R外＝R1R3R1＋R3＋R2所以R3＝300 Ω.【答案】(1)20 V20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω。
高考物理一轮复习82电路电路的基本规律课件
[双基夯实] 1．判断正误． (1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本 领强弱．( ) (2)电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关， 与外电路无关．( ) (3)电路中某电阻增大，该电阻的功率一定增大．( ) (4)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大．( ) (5)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．( )
必考部分
[第八章] 恒定电流
第2讲 电路 电路的基本规律
[重点课]
[考纲解读] 1.理解串、并联电路的特点，会分析电路的连接方 式．串、并联知识的考查涵盖了各种电路问题，是分析电路问题的 基础． 2.理解电动势、内阻的概念，掌握闭合电路的欧姆定律．闭 合电路的欧姆定律是高考考查的热点，它主要融合在实验题中考 查，也可在选择题、计算题中考查．
外电路的电阻之和成___反__比___．
E
2.公式IE＝＝
R＋r 只适用于纯电阻电路 U 外＋U 内 适用于任何电路
3．路端电压 U 与电流 I 的关系 (1)关系式：U＝_E__－__I_r__. (2)U-I 图象如图所示．
①当电路断路即 I＝0 时，纵坐标的截距为_电__源__电__动__势__． ②当外电路电压为 U＝0 时，横坐标的截距为_短__路__电__流___． ③图线的斜率的绝对值为电源的__内__阻____．
基础分层导学
[必备知识] 知识点一 串、并联电路的规律
串联电路
并联电路
电路
电流
I＝I1＝I2＝…＝In I＝__I_1_＋__I_2_＋__…__＋__I_n___
串联电路
并联电路
电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝__U__1＝___U_2_＝__U_3_＝__…__＝__U_n__
2012版物理一轮精品复习学案：7.2 电路的基本规律及其应用(选修3-1)
第2节 电路的基本规律及其应用【考纲知识梳理】一、闭合电路的欧姆定律1、内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
2、公式：I =rR E+ 3、适用条件：外电路是纯电阻的电路。
根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U 外=IR ，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为U 内=Ir ，代入E =IR + Ir得内外U U E +=该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。
4.路端电压与负载R （外电路电阻的关系）二、三、逻辑电路1.“与”门：如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生.这种关系叫做“与”逻辑关系.具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
（1）“与”逻辑电路（2）“与”门的逻辑符号（3）“与”门的真值表：（4）“与”门反映的逻辑关系2.“或”门：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足,某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系.具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门.（1）“或”逻辑电路（2）“或”门的逻辑符号（3）“或”门的真值表：（4）“或”门反映的逻辑关系3.“非”门：输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做”非”逻辑关系,具有”非”逻辑关系的电路叫“非”门.（1）“非”逻辑电路（2）“非”门的逻辑符号（3）“非”门的真值表：（4）“非”门反映的逻辑关系三、串并联电路【要点名师透析】一、电源的有关功率和效率1.电源的总功率(1)任意电路：P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.(2)纯电阻电路：P总=I2(R+r)=2.电源内部消耗的功率P内=I2r=U内I=P总-P出.3.电源的输出功率(1)任意电路：P出=UI=EI-I2r=P总-P内.(2)纯电阻电路：P出=I2R=(3)输出功率随R的变化关系①当R=r时，电源的输出功率最大为②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小.③当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大.④当P出<P m时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1·R2=r2.⑤P出与R的关系如图所示.4.电源的效率(1)任意电路：η= ×100%= ×100%.(2)纯电阻电路：η=因此在纯电阻电路中R越大，η越大；当R=r时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%.【例1】(2011·盐城模拟)(14分)如图所示，电阻R1=2 Ω，小灯泡L上标有“3 V，1.5 W”，电源内阻r=1 Ω,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知)，当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L 恰好正常发光，求：(1)滑动变阻器的最大阻值R0.(2)当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率.【答案】(1)6 Ω (2)12 W 8 W【详解】(1)当触头P滑动到最上端a时，流过小灯泡L的电流为：I L= =0.5 A (2分)流过滑动变阻器的电流： I0=I A-I L=1 A-0.5 A=0.5 A (2分)故：R0==6 Ω. (2分)(2)电源电动势为： E=U L+I A(R1+r)=3 V+1×(2+1) V=6 V. (2分)当触头P滑动到最下端b时，滑动变阻器和小灯泡均被短路.电路中总电流为：I==2 A (2分)故电源的总功率为：P总=EI=12 W (2分)输出功率为：P出=EI-I2r=8 W (2分)二、电路的动态分析1.电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路中电压和电流的关系.2.分析这类问题的一般步骤是：(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化.(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化.(3)根据闭合电路欧姆定律I总＝确定电路的总电流如何变化.(4)由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化.(5)由U外＝E－U内确定电源的外电压如何变化.(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.由以上步骤可以看出，解决此类问题，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据.【例2】(2011·广州模拟)如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是 ( )A.A灯变亮，B灯变亮B.A灯变暗，B灯变亮C.A灯变暗，B灯变暗D.A灯变亮，B灯变暗【答案】选C.【详解】当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内阻分担电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′=I-I A增大，U1=I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压U B=U-U1减小，B灯变暗，C正确.三、含电容器电路的分析与计算1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上.2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端可能出现电势差.3.电压变化带来的电容器的变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电. 若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ=C·ΔU计算电容器上电荷量的变化.4.含电容器电路的处理方法：如果电容器与电源并联，且电路中有电流通过，则电容器两端的电压不是电源电动势E，而是路端电压U.【例3】(10分)如图所示的电路中，E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电池内阻不计，C1＝C2＝30 μF.先闭合开关S，待电路稳定后再断开S，求断开S后通过电阻R1的电荷量.【答案】S闭合时，I＝U C1＝I R2＝6 V (2分)由于C2被S短路，其两端电压U C2＝0S断开待电路稳定后，由于电路中无电流，故U C1′＝U C2′＝10 V (2分)电容器C2上增加的电荷量为：ΔQ2＝C2(U C2′－0)＝30×10－6×10 C＝3×10－4 C.(2分)电容器C1上增加的电荷量为：ΔQ1＝C1(U C1′－U C1)＝30×10－6×4 C＝1.2×10－4 C. (2分)通过R1的电荷量Q＝ΔQ1+ΔQ2＝4.2×10－4 C. (2分)【感悟高考真题】1.（2011·北京高考·T17）如图所示电路，电源内阻不可忽略。
2015高考物理一轮复习课件：7-2 电路的基本规律及应用
考点二
闭合电路欧姆定律
3．有一个电动势为 3 V、内阻为 1 Ω 的电源．下列电阻与其 连接后，使电阻的功率大于 2 W，但使该电源的效率大于 50%的 是( ) A．0.5 Ω C．1.5 Ω B． 1 Ω D．2 Ω
E IR 解析：由闭合电路欧姆定律得 I＝ ，电源效率 η＝ R＋ r IR＋r ×100%，电阻的功率 P＝I2R.将四个选项代入分析得，只有 C 符 合题目要求，故 C 正确．
22 非静电力做 不同类电源，电动势不同，且电动势越大，□ 功本领越大．
2．闭合电路欧姆定律 23 电动势 (1)内容：闭合电路中的电流跟电源的□ 24 电阻之和 跟内、外电路的□ 25 (2)公式：I＝□ 成反比． 成正比，
E 26 I(R＋r) ＝□ 27 U 内＋U 外． ，或 E＝□ R＋ r
二、闭合电路欧姆定律 1．电动势 19 把其他形式的能转化为电能 本领 (1)物理意义： 反映电源□ 大小的物理量． (2)大小： 等于电路中通过 1 C 电荷量时电源所提供的电能的 20 电压 数值；等于电源没有接入电路时两极间的□ 21 内外电路电势差 路中等于□ ；在闭合电
之和，即 E＝U 内＋U 外．
40 100－40 解析： 串联电路中， 电流相等， 则 ＝ R ， 解得 R＝120 Ω， 80 故只有 A 正确．
答案：A
2．如图 7－2－2 所示，额定电压都是 110 V，额定功率分别 为 PA＝100 W、PB＝40 W 的两灯泡，接在 220 V 电路上使用，使 电灯能够正常发光， 且电路中消耗电能最小的电路是哪一个( )
3．几个有用的结论 15 大于 电路中任意一个电阻， (1)串联电路的总电阻□ 电路中 16 变大 任意一个电阻变大时，串联总电阻□ 17 小于 电路中任意一个电阻， (2)并联电路的总电阻□ 任意一 18 变大 个电阻变大时，总电阻□ (3)无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率 P 总等于 各个电阻消耗的电功率之和．
高三物理电路知识点大汇总
高三物理电路知识点大汇总物理电路是高中物理学中的重要内容之一，涉及到电流、电压、电阻等基本概念的应用和理解。
在高三阶段，学生需要全面复习和掌握电路知识点，为高考物理做好准备。
本文将对高三物理电路知识点进行大汇总。
一、电流和电阻1. 电流：电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量度，用符号"I"表示，单位是安培(A)。
2. 电阻：电阻是导体抵抗电流流动的程度，用符号"R"表示，单位是欧姆(Ω)。
二、欧姆定律欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律，其数学表达式为：电流等于电压与电阻的比值。
1. 欧姆定律的数学表达式：I = U/R2. 欧姆定律的应用：可以通过欧姆定律计算电路中的电流、电压或电阻。
三、串联电路和并联电路1. 串联电路：指电路中的电阻或其他元件依次连接在一起，电流只能沿着一条路径流动。
2. 并联电路：指电路中电阻或其他元件以分支方式连接，电流可以分流到不同的路径中。
3. 串联电阻的计算：串联电阻等于各个电阻值的和。
4. 并联电阻的计算：并联电阻的倒数等于各个电阻倒数的和的倒数。
四、电功和功率1. 电功：电功是电流通过电路元件所做的功，用符号"W"表示，单位是焦耳(J)。
2. 电功的计算公式：W = U × I × cosθ3. 功率：功率是单位时间内所做的功，用符号"P"表示，单位是瓦特(W)。
4. 功率的计算公式：P = U × I五、电路中的仪器和元件1. 电阻器：电阻器是一种用于改变电路中电阻值的元件，通过调节电阻器的电阻值可以改变电路中的电流、电压等参数。
2. 高斯计：用于测量磁场的仪器，可以用来判断电流方向和强度。
3. 电压表和电流表：用于测量电路中电压和电流的仪器，可以帮助我们了解电路中的各种参数。
4. 发电机：可以将机械能转换为电能的设备，是电路中的电源。
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【题后反思】 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点： (1)导体的电阻率不变． (2)导体的体积不变，由 V＝lS 可知 l 与 S 成反比． (3)在 ρ、l、S 都确定之后，应用电阻定律 R＝ρSl 求解．
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1．(电阻定律的应用)两根材料相同的均匀导线 x 和 y，其中，x 长为 l，y 长为 2l， 串联在电路中时沿长度方向的电势 φ 随位置的变化规律如图所示，那么，x 和 y 两导线 的电阻和横截面积之比分别为( A )
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A．正离子定向移动形成的电流方向从 A→B，负离子定向移动形成的电流方向从 B→A
B．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零 C．溶液内的电流方向从 A→B，电流 I＝nt1e D．溶液内的电流方向从 A→B，电流 I＝(n1＋t n2)e
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解析：选 D．电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向， 由题图所示可知，溶液中的正离子从 A 向 B 运动，负离子由 B 向 A 移动，负电荷由 B 向 A 移动相当于正电荷由 A 向 B 移动，因此电流方向是 A→B，带电离子在溶液中定向 移动形成电流，电流不为零，故选项 A、B 错误；溶液中电流方向是 A→B，电流 I＝qt ＝ n1e＋t n2e，故选项 C 错误，D 正确．
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2．(教科教材原题)在示波管中，电子枪 2 s 内发射 6×1013 个电子，则示波管中电流
大小约为( A )
A．4.8×10－6 A
B．3×1013 A
C．9.6×10－6 A
D．3×10－6 A
解析：选 A．由题意知，2 s 内发射的电荷量为 q＝1.6×10－19×6×1013 C＝9.6×10 －6 C，根据电流的定义式 I＝qt ，得 I＝9.6×210－6 A＝4.8×10－6 A，A 正确．
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一、易混易错判断 1. 由 R＝UI 可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反 比．( × ) 2．由 ρ＝RlS知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正比，与导体的 长度 l 成反比．( × ) 3．电流 I 随时间 t 变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量．( √ ) 4．公式 W＝UIt 及 Q＝I2Rt 适用于任何电路．( √ ) 5．公式 W＝UR2t＝I2Rt 只适用于纯电阻电路．( √ )
3
二、电阻、电阻定律 1．电阻：反映了_导__体__对__电__流__阻__碍__作__用___的大小．表达式为：R＝UI . 2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻跟它的_长__度___成正比，与它的_横__截__面__积___ 成反比，导体的电阻还与构成它的材料以及温度有关．表达式为：R＝ρSl . 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体的_导__电__性__能___，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而__增__大__；半导体的电阻率随温 度升高而_减__小___．
字母含义
决
定
I＝UR
式
金属、 U：导体两端的电压 电解液 R：导体本身的电阻
公式含义 I 由 U、R 决定，I∝U I∝R1
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1. (电解液导电问题)如图所示，在 1 价离子的电解质溶液内插有两根碳棒 A 和 B 作 为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过．若在 t 秒内，通过溶液内 截面 S 的正离子数为 n1，通过的负离子数为 n2，设元电荷为 e，则以下说法中正确的是 (D)
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C 关键 能力 突破
考点一 对电流的理解和计算
自主学习
1．应用 I＝qt 计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方 向相反，但形成的电流方向相同，故 q 为正、负离子带电荷量的绝对值之和．
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2．三个电流表达式的比较
公式 适用范围
字母含义
公式含义
定 义 式
的 2 倍，把另一根对折，然后给它们加上相同的电压，则在同一时间内，通过它们横截
面的电荷量之比为( C )
A．1∶4
B．1∶8
C．1∶16
D．16∶1
1 解析：选 C．根据电阻定律 R＝ρSl ，R1＝ρ12l ＝4ρSl ，R2＝ρ·22Sl ＝14ρSl ，再根据 I＝UR，
2S
Q＝It，解得 Q1∶Q2＝1∶16，C 正确.
(2)同时性：指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流．
2．电阻与电阻率的区别
(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性
能的好坏．
(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电
阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小．
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．
(2)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件． (3)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件．
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四、电功率、焦耳定律 1．电功：电路中_电__场__力___移动电荷做的功．表达式为 W＝qU＝__U__I_t ___． 2．电功率：单位时间内电流做的功．表示电流做功的__快__慢__．表达式为 P＝Wt ＝ __U__I__． 3．焦耳定律：电流通过导体产生的_热__量___跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻 及通电时间成正比．表达式为___Q_＝__I_2_R_t____． 4．热功率：单位时间内的发热量．表达式为 P＝Qt .
A．通过导线的电流为I80 B．通过导线的电流为1I60 C．导线中自由电子定向移动的速率为v4 D．导线中自由电子定向移动的速率为v2
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解析：选 AD．将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原 来的14，其长度变为原来的 4 倍，根据电阻定律 R＝ρSl 分析可知，电阻变为原来的 16 倍， 又电压变为 2U0，根据欧姆定律 I＝UR可知，电流变为I80，A 正确，B 错误；根据电流的 微观表达式 I＝nevS，其中 n、e 不变，电流变为原来的18，横截面积变为原来的14，则自 由电子定向移动的平均速率变为v2，C 错误，D 正确．
பைடு நூலகம்
A．Ra＞Rb＝Rc＞Rd C．Ra＞Rb＝Rd＞Rc
B．Ra＜Rb＝Rc＜Rd D．Ra＜Rb＝Rd＜Rc
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解析：选 A．由 R＝UI 可知，U I 图象中，所描点与 O 点连线的斜率表示电阻的大 小，由题图可知 Ra>Rb＝Rc>Rd.故 A 正确．
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5．(教科教材原题)两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来
I＝qt
一切电路
q 为时间 t 内通过导体横截面的电荷 qt 反映了 I 的大小，
量
但不能说 I∝q，I∝1t
n：导体单位体积内的自由电荷数
微
q：每个自由电荷的电荷量
从微观上看 n、q、S、
观 I＝nqSv 一切电路
S：导体横截面积
v 决定了 I 的大小
式
v：电荷定向移动的平均速率
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公式 适用范围
B．mve2Sn D．ρSeLv
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解析：选 C．由电流定义可知：I＝qt ＝nvttSe＝neSv.由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρLS ＝ρneLv，又 E＝UL，故 E＝ρnev，选项 C 正确．
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3．(“柱体微元”模型问题)在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电子数为 n
的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为 e 的自由电子在
电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，
我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为 v(不随时间变化)的定向运动．已知阻碍
电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率 v 成正比，即 Ff＝kv(k 是常量)，则该导体 的电阻应该等于( B )
铝
1.7×10－8
4.4×10－7
5.0×10－7
2.9×10－8
A．铜丝
B．锰铜合金
C．镍铜合金
D．铝丝
解析：选 C．由 R＝UI 及 R＝ρSl 得 ρ＝UIlS＝0.60×.10×.11×.2120－6 Ω·m＝4.9×10－7 Ω·m.
所以导线是由镍铜合金制成的．
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4. (人教版选修 3－1·P48·T2)某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两 端的电压和通过它的电流在 U-I 坐标系中描点，得到了图中 a、b、c、d 四个点．则这四 个电阻值的大小关系是( A )
A．nkelS
B．nke2lS
C．nkeSl
D．nkeS2l
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解析：选 B．电子定向移动，由平衡条件得，kv＝eUl ，则 U＝kevl，导体中的电流 I ＝neSv，电阻 R＝UI ＝nke2lS，选项 B 正确．
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考点二 欧姆定律及电阻定律
师生互动
1．欧姆定律的“二同”
(1)同体性：指 I、U、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体．
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2. (电流微观表达式)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，棒内单位体积内自由电子数为 n，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，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电 场强度大小为( C )
A．m2evL2 C．ρnev
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3．(沪科版选修 3－1·P67·T2 改编)有一根长 1.22 m 的导线，横截面积为 0.10 mm2.