第十章恒定電流第25講電路的基本概念和部分電路知識(shí)梳理·易錯(cuò)辨析核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破提能訓(xùn)練練案[46]知識(shí)梳理·易錯(cuò)辨析一、電流1．形成的條件：導(dǎo)體中有___________；導(dǎo)體兩端存在________。2．標(biāo)矢性：電流是標(biāo)量，__________定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。3．兩個(gè)表達(dá)式自由電荷電壓正電荷二、電阻與電阻定律1．電阻：導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的________的比值。表達(dá)式為__________。2．電阻定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體本身的長(zhǎng)度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比，還跟導(dǎo)體的________有關(guān)。(2)公式：____________，ρ為反映材料導(dǎo)電性能的物理量。電流材料(3)電阻率與溫度的關(guān)系①金屬導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而增大。②負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而減小。③超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然降為0，成為超導(dǎo)體。④一些合金：電阻率幾乎不受溫度的影響。三、部分電路的歐姆定律1．內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟它的電阻R成反比。2．適用條件：適用于金屬導(dǎo)體和電解液，__________和_________元件不適用。3．表達(dá)式：________(說明：這是電流的決定式)。氣態(tài)導(dǎo)體半導(dǎo)體四、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)U1＋U2＋U3U1＝U2＝U3

I1＝I2＝I3

I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3

I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3

五、電功、電熱(焦耳定律)1．電功和電熱(1)電功：W＝________＝__________。(2)電熱：計(jì)算公式Q＝__________，此關(guān)系式又稱為焦耳定律。(3)電功和電熱的關(guān)系在純電阻電路中，W＝Q；在非純電阻電路中，W>Q。UqUqI2Rt2．電功率和熱功率(1)電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功，即P＝________。此式適用于一切電路。(2)熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量，即P熱＝__________。UII2R1.導(dǎo)體中只要電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流。(

)2．電流有方向，所以它是一個(gè)矢量。(

)××××√√核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破1電流的理解及計(jì)算(基礎(chǔ)考點(diǎn)·自主探究)1．利用“柱體微元”模型求解電流的微觀問題時(shí)的基本思路設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動(dòng)的速率為v，則：2．三個(gè)電流表達(dá)式的比較

公式適用范圍字母含義公式含義微觀式I＝nqSv一切電路n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個(gè)自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動(dòng)的速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小B(電流微觀表達(dá)式I＝neSv的應(yīng)用)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(

)C2歐姆定律及伏安特性曲線電阻定律(基礎(chǔ)考點(diǎn)·自主探究)1．電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，電阻率反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。(2)R大，ρ不一定大，導(dǎo)電性能不一定差；ρ小，R不一定小，對(duì)電流的阻礙作用不一定小。(3)導(dǎo)體的R、ρ均與溫度有關(guān)。2．電阻的兩個(gè)公式對(duì)比3.對(duì)伏安特性曲線的理解【跟蹤訓(xùn)練】(歐姆定律與U－I圖線)金屬鉑的電阻對(duì)溫度的高低非常敏感，可用于制作電阻溫度計(jì)?，F(xiàn)有甲、乙兩個(gè)U－I圖像，其中一個(gè)為描述金屬鉑的圖像，下列判斷正確的是(

)C(電阻定律的理解和應(yīng)用)一根細(xì)橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口，管中鹽水柱長(zhǎng)為40cm時(shí)測(cè)得電阻為R。若鹽水柱的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同，現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50cm(鹽水體積不變，仍充滿橡膠管)，則鹽水柱電阻變?yōu)?

)D(歐姆定律與I－U圖線)導(dǎo)體A、B、C的伏安特性曲線分別是圖線1、2、3，其中導(dǎo)體C為一非線性電阻，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電壓恒為6V的直流電源兩端時(shí)，它們的電阻分別為R1、R2、R3。則下列說法中正確的是(

)A．此時(shí)流過三個(gè)導(dǎo)體的電流均為1AB．R1∶R2∶R3＝1∶2∶3C．若將三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)后接在3V的直流電源上，則三個(gè)導(dǎo)體的阻值之比不變D．若將三個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)后接在3V的直流電源上，則通過它們的電流之比I1∶I2∶I3＝2∶3∶1A[解析]

由題圖可知，R1為1Ω，R2為3Ω，當(dāng)三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)，通過各個(gè)導(dǎo)體的電流相等，則三個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓之和應(yīng)為6V，由題圖可知，三個(gè)導(dǎo)體中的電流應(yīng)為1A，電壓分別為1V、3V、2V，則由歐姆定律可知，三個(gè)導(dǎo)體的電阻之比R1∶R2∶R3＝1∶3∶2，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若將三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)后接在3V的電源上，導(dǎo)體A、B的阻值不變，而導(dǎo)體C因?yàn)殡妷鹤兓?，則電阻一定變化，三個(gè)導(dǎo)體的阻值之比變化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；若將三個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)后接在3V的電源上，通過各導(dǎo)體的電流分別為3A、1A、2A，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。(歐姆定律、電阻定律與電流微觀表達(dá)式的綜合應(yīng)用)(多選)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是()A．R1中的電流小于R2中的電流B．R1中的電流等于R2中的電流C．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率D．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率BD3串、并聯(lián)電路及電表的改裝(能力考點(diǎn)·深度研析)1．串、并聯(lián)電路中幾個(gè)常見的推論(1)串聯(lián)電路串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻。若n個(gè)相同的電阻串聯(lián)，總電阻R總＝nR。(2)并聯(lián)電路①并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻，且小于其中最小的電阻。2．電表的改裝

改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路?考向1串、并聯(lián)電路(多選)(2023·全國(guó)乙卷)黑箱外有編號(hào)為1、2、3、4的四個(gè)接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個(gè)電阻，在接線柱間還接有另外一個(gè)電阻R和一個(gè)直流電源。測(cè)得接線柱之間的電壓U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V。符合上述測(cè)量結(jié)果的可能接法是()A．電源接在1、4之間，R接在1、3之間B．電源接在1、4之間，R接在2、4之間C．電源接在1、3之間，R接在1、4之間D．電源接在1、3之間，R接在2、4之間CD[解析]

根據(jù)題意畫出電路圖，如下可見U34>0，A錯(cuò)誤；根據(jù)題意畫出電路圖，如下可見U34>0，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意畫出電路圖，如下可見上述接法可符合上述測(cè)量結(jié)果，C正確；根據(jù)題意畫出電路圖，如下可見上述接法可符合上述測(cè)量結(jié)果，D正確。故選CD。?考向2電表的改裝電壓1V電流1A[解析]

(1)由題給電路圖可知，當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，G與R1串聯(lián)，改裝成的電表是電壓表，最大測(cè)量值U＝Ig(Rg＋R1)＝0.001×(100＋900)V＝1V；【跟蹤訓(xùn)練】

(電表對(duì)電路的影響)(多選)如圖所示，經(jīng)過精確校準(zhǔn)的電壓表V1和V2，分別用來測(cè)量某線路中電阻R兩端a、b間的電壓時(shí)，讀數(shù)依次為12.7V和12.3V，則()A．a(chǎn)、b間的實(shí)際電壓略大于12.7VB．a(chǎn)、b間的實(shí)際電壓略小于12.7VC．電壓表V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻D．電壓表V1的內(nèi)阻小于V2的內(nèi)阻AC[解析]

由于電壓表不是理想電表(內(nèi)阻不是無窮大)，當(dāng)a、b兩端接入電壓表后，電阻R與電壓表的并聯(lián)電阻小于電阻R，根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路規(guī)律可知，電阻R與電壓表的并聯(lián)總電壓小于電阻R的實(shí)際電壓，即a、b兩端實(shí)際電壓將大于電壓表的示數(shù)，即a、b間的實(shí)際電壓略大于12.7V，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可知，若電壓表的內(nèi)阻越大，電壓表與R的并聯(lián)電阻就越大，電壓表的示數(shù)也越大，即電壓表V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(電表改裝的讀數(shù)和偏角問題)四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表和兩個(gè)電壓表。已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按圖示接入電路，則(

)A．電流表A1的讀數(shù)等于電流表A2的讀數(shù)B．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C．電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D．電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角D[解析]

電流表A1的量程大于電流表A2的量程，故電流表A1的電阻值小于電流表A2的電阻值，并聯(lián)電路中，電阻小的支路電流大，故電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)，故A錯(cuò)誤；兩個(gè)電流表的表頭是并聯(lián)關(guān)系，電壓相同，通過表頭的電流相同，故指針偏轉(zhuǎn)角度相等，故B錯(cuò)誤；電壓表V1的量程大于V2的量程，根據(jù)電壓表改裝的原理可知電壓表V1的電阻值大于電壓表V2的電阻值，串聯(lián)時(shí)電流相同，電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，故C錯(cuò)誤；兩個(gè)電壓表的表頭是串聯(lián)關(guān)系，電流相等，故指針偏轉(zhuǎn)角度相等，故D正確。(能力考點(diǎn)·深度研析)1．純電阻電路與非純電阻電路的比較4電功、電功率、電熱及熱功率

純電阻電路非純電阻電路實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等工作中的電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等能量轉(zhuǎn)化電路中消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W＝Q電路中消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為其他形式的能，W>Q2.關(guān)于非純電阻電路的兩點(diǎn)注意(1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)通電卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電路應(yīng)為純電阻電路，歐姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(2)只有在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電路為非純電阻電路，此時(shí)U>IR，歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。?考向1純電阻電路電功和電功率問題(2022·江蘇高考)如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12