2026屆高考物理沖刺復(fù)習(xí)電路的基本概念及規(guī)律情境導(dǎo)思如圖所示是我國研究生產(chǎn)的一款航拍器無人機。請思考:(1)電流的方向、形成條件、定義式分別是什么?(2)無人機中線圈的電阻大小由哪些因素決定?(3)無人機正常工作時通過線圈的電流大小能用歐姆定律計算嗎?其消耗的電功率、線圈的發(fā)熱功率、機械功率的表達式分別是什么?知識構(gòu)建自由電荷電壓正電荷正比反比電壓電阻靜電力UIt知識構(gòu)建快慢UI電流電阻I2Rt小題試做1.(多選)下列說法正確的是(

)BD小題試做2.(2025·貴州畢節(jié)階段練習(xí))如圖所示,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,接入電路后,這三只電阻(

)[A]功率之比是P1∶P2∶P3=1∶2∶6[B]電壓之比是U1∶U2∶U3=1∶2∶2[C]電流之比是I1∶I2∶I3=4∶3∶6[D]發(fā)熱功率之比是P1′∶P2′∶P3′=6∶3∶4A考點一電流的表達式如圖所示,設(shè)柱狀金屬導(dǎo)體的橫截面積為S,導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷的電荷量為q,自由電荷定向移動的平均速率為v。(1)在t時間內(nèi)穿過該截面的電荷數(shù)為多少?穿過該截面的電荷量為多少?提示:(1)t時間內(nèi)電荷定向移動的距離L=vt,穿過截面的電荷數(shù)為N=nvtS,穿過該截面的電荷量為Q=nvtSq。(2)柱體內(nèi)的電流為多大?(3)在導(dǎo)體導(dǎo)電時,電流的傳輸速度與電荷定向移動的平均速率相同嗎?提示:(3)不同,電流以光速傳輸,電荷定向移動的平均速率遠小于光速。電流的三種表達式及其比較[例1]【電流定義式的應(yīng)用】

(2024·江蘇南京期末)如圖所示,電源正、負(fù)極分別接A、B金屬板給容器內(nèi)的鹽水通電,t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)截面S的一價正離子數(shù)是n1,一價負(fù)離子數(shù)是n2,設(shè)元電荷為e,則(

)[A]只有正離子的定向移動才能產(chǎn)生電流[B]電解液內(nèi)正、負(fù)離子向相反方向移動,電流抵消D[例2]【電流微觀決定式的應(yīng)用】(2024·湖南長沙期末)某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進行治療。在這種療法中,為了能讓質(zhì)子轟擊腫瘤并殺死癌細胞,首先要實現(xiàn)質(zhì)子的高速運動,該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后,形成細柱形的質(zhì)子流。已知細柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,單位體積的質(zhì)子數(shù)為n,質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電荷量為e,那么這束質(zhì)子流的等效電流I為(

)B考點二電阻定律、歐姆定律和伏安特性曲線1.電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小,而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。(2)導(dǎo)體的電阻大,電阻率不一定大,它的導(dǎo)電性能不一定差,反之亦然。(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。2.電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測電阻的方法,并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體3.伏安特性曲線與U-I圖線的對比[例3]【對歐姆定律和電阻定律的理解與應(yīng)用】(2024·江蘇無錫期末)“電測井”技術(shù),用鉆頭在地上鉆孔,在鉆孔中進行電特性測量,可以反映地下的有關(guān)情況。一鉆孔如圖所示,其形狀為圓柱狀,半徑為r=10cm,設(shè)里面充滿某濃度均勻的鹽水,其電阻率ρ=0.314Ω·m,現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓,測得U=75V,I=50mA,則該鉆孔的深度h約為(

)[A]50m [B]100m[C]120m [D]150mD[例4]【對伏安特性曲線的理解與應(yīng)用】(2024·江蘇南京期末)某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,圖線上過A點的切線交I軸于C點,則(

)[A]加5V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是0.2Ω[B]加12V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是24Ω[C]由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷增大[D]由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小C考點三串、并聯(lián)電路1.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖基本特點電壓U=U1+U2+U3+…+UnU=U1=U2=U3=…=Un電流I=I1=I2=I3=…=InI=I1+I2+I3+…+In總電阻R總=R1+R2+R3+…+Rn功率分配P1R1=P2R2=…=PnRn2.串、并聯(lián)電路的幾個推論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻,且小于其中最小的電阻。(3)無論電阻怎樣連接,每一段電路的總功率P總是等于各個電阻的電功率之和。(4)無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電路中任意一個電阻變大時,電路的總電阻都變大。(1)若在c、d端接一個電容器,待電路穩(wěn)定將S斷開,S斷開后通過R2的電量為7.5×10-4C,電容器的電容是多大?【答案】(1)2×10-4F(2)R1、R3的阻值分別為多少?【答案】(2)10Ω6Ω考點四

電功、電功率、電熱、熱功率某直流電動機線圈的電阻為r,當(dāng)電動機兩端電壓為U時,電動機轉(zhuǎn)動,通過線圈的電流為I,請思考:(3)為什么電動機被卡住容易燒壞線圈?1.電功、電功率及電熱、熱功率的比較項目純電阻電路非純電阻電路實例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動機等工作中的電動機、電解槽、日光燈等電功與電熱W=UIt>Q=I2Rt電功率與熱功率P電=UI>P熱=I2R2.電動機的三個功率及關(guān)系輸入功率電動機的總功率P總=P入=UI輸出功率電動機做有用功的功率,也叫機械功率熱功率電動機的線圈有電阻,電流通過線圈時會發(fā)熱,熱功率P熱=I2r三者關(guān)系P總=P出+P熱效率特別說明(1)正常工作的電動機是非純電阻元件;(2)電動機因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動時,相當(dāng)于一個純電阻元件[例6]【純電阻電路問題】(2024·安徽蕪湖階段練習(xí))(多選)如圖所示,把兩個相同的燈泡分別接在甲、乙電路中,甲電路兩端的電壓為8V,乙電路兩端的電壓為16V,調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈都正常發(fā)光,此時變阻器消耗的功率分別為P1和P2,兩電路中消耗的總功率分別為P甲和P乙,則(

)[A]P甲=P乙 [B]P甲>P乙[C]P1>P2 [D]P1=P2AD【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為U0,額定電流為I0,則P甲=8V×2I0=16V·I0,P乙=16V×I0=16V·I0,所以P甲=P乙,故A正確,B錯誤;P1=(8V-U0)·2I0=(16V-2U0)·I0,P2=(16V-2U0)·I0,所以P1=P2,故C錯誤,D正確。[例7]【非純電阻電路問題】(2024·浙江寧波期末)某品牌的桶裝飲用水電動抽水器內(nèi)置電動機和小型水泵。已知電動機輸入電壓U=5V,額定功率P=2.5W,電動機的輸出功率等于小水泵所需要的輸入功率,且不計電動機的機械損耗。小型水泵的抽