2025新高考方案一輪物理第八章第八

章恒定電流

第1講電流電阻電功電功率

第課時(shí)基礎(chǔ)先行——電學(xué)實(shí)驗(yàn)必須熟練掌握的基本知能

第2講電源閉合電路的歐姆定律1

大第2課時(shí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)——測(cè)量金屬絲的電阻率

單第3講電學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題一3層級(jí)6課時(shí)

元笫3課時(shí)求點(diǎn)實(shí)驗(yàn)一測(cè)就電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

分梯度進(jìn)階學(xué)習(xí)

笫課時(shí)

層4敢點(diǎn)實(shí)險(xiǎn)—用多用電表測(cè)8t電學(xué)中的物理程

教電學(xué)實(shí)驗(yàn)的班寫(xiě)采刖先全面落實(shí)實(shí)聆

笫5課時(shí)創(chuàng)新思維一測(cè)就電阻常用的5種方法

學(xué)：泉融，再逐一突破至點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，最后系統(tǒng)憫納

設(shè)笫6課時(shí)創(chuàng)新利維一定值電阻的妙用

計(jì):創(chuàng)新思維方法的三層級(jí)梯度進(jìn)階模式編寫(xiě)。

第1講電流電阻電功電功率(基礎(chǔ)落實(shí)課)

一、電流

課前>?形成條件：(1)導(dǎo)體中有自由電荷；Q)導(dǎo)體兩端存在電壓。

TT—-2.標(biāo)矢性

基礎(chǔ)

(1)電流的方向：把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。

先行(2)電流是標(biāo)量，遵守代數(shù)運(yùn)算法則。

［點(diǎn)滴備注］3.表達(dá)式：⑴定義式：/哼(2)微觀表達(dá)式：I=neSv.

二、電阻及電阻定律

1.電阻：R=與，國(guó)際單位是歐姆(C),反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，大小由導(dǎo)體本身

性質(zhì)決定。

2.電阻定律：R=4，其中/是導(dǎo)體的長(zhǎng)度;S是導(dǎo)體的橫截面積;〃是導(dǎo)體的電行率,

國(guó)際單位是歐?米，符號(hào)是Qm。

3.電阻率

(1)反映導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性。

(2)其大小跟導(dǎo)體的材料、溫度有關(guān)。

三、電功和電熱

電功表達(dá)式W=Uq=UIt,指導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷做的功

三“概念”電功率表達(dá)式戶(hù)=號(hào)=如表示電流做功的快慢

“定律”

焦耳表達(dá)式。=￡拉，表述：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量(電熱)跟曳

定律流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比

(1)定義：電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的功率

熱功率

(2)表達(dá)式:P后+=FR

7/2

對(duì)于純電阻電路：P=P

(1)0=UI=FR=FK

兩“注意”

1/2

(2)對(duì)于非純甩阻電路：P=U/=&+?其也我他#五十P火

情境創(chuàng)設(shè)

如圖甲所示，技術(shù)人員正在用電烙?鐵進(jìn)行焊接操作，電烙鐵的發(fā)熱

部件可以等效為如圖乙所示的金屬棒：其長(zhǎng)度為，橫截面積為S,電阻

率為p。在棒兩端加上電壓U時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流為/,在通電時(shí)間，內(nèi)通

過(guò)棒某一截面的電荷量為g,電流做功為W,產(chǎn)生的熱量為Q。

——U------------H

()1)

L甲

乙

理解判斷

(1)只要電荷運(yùn)動(dòng)就會(huì)形成電流。(X)

(2)由于規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，故電流是矢量?X)

(3)電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多。(J)

(4)由/?=，知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。(X)

(5)根據(jù)/=：,可知電流/與電荷量"成正比。(X)

(6)由〃=與知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成

反比。(X)

H-

(7)公式卬=,/=尸心對(duì)于電烙鐵是適用的。(J)

課

堇逐點(diǎn)清（一）電流三種表達(dá)式的應(yīng)用

I題I點(diǎn)I全I(xiàn)練I

1.［定義式/=:的應(yīng)用］

地球表面附近存在i豎直向下電場(chǎng)，晴天時(shí)在電場(chǎng)作用下，大氣中的正離子向下運(yùn)動(dòng)、

負(fù)離子向上運(yùn)動(dòng)，由此形成的微弱電流稱(chēng)為地空電流。這電流是穩(wěn)恒的，不隨高度變化而變

化，全球地空電流的總電流強(qiáng)度為1800Ao假設(shè)正、負(fù)離子帶電量均為1.6X10-19。則1s

時(shí)間內(nèi)穿過(guò)以地心為球心的某球殼（半徑略大于地球半徑）的離子個(gè)數(shù)約為（）

A.2.0X1018個(gè)B.L8Xl（）2o個(gè)

C.1.1義1022個(gè)D.1.6X1023個(gè)

解析：選C根據(jù)/=%可得Q=〃=l800X1C=1800C。因?yàn)镼=叼^=1.6X10"

19C,故〃=外1.1X1022個(gè)，選項(xiàng)C正確。

2.［微觀表達(dá)式/=〃&、，的應(yīng)用］

如圖所示，由同種材料制成且厚度相等的長(zhǎng)方體合金塊人和叢上表面為正方形，邊長(zhǎng)

之比為2：1。A、B分別與同一電源相連，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，則（）

電流

方向

電流

方向

A.通過(guò)A、8的電流之比為2：1

B.通過(guò)A、8的電流之比為I:2

C.A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為2：1

D.A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為1：2

LP

解析：選D設(shè)正方杉邊長(zhǎng)為L(zhǎng),厚度為乩則/<=/）短=2，可知RA=RB,與同一電源

相連時(shí)，通過(guò)A、8的電流之比為1：1,A、B錯(cuò)誤；根據(jù)/=〃eS。，因SA:SB=2:1,則內(nèi)：

VB=\：2,C錯(cuò)誤，D正確。

3.［決定式/=*的應(yīng)用］

（多選）一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線(xiàn)，兩端加電壓為U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流強(qiáng)度為/，導(dǎo)線(xiàn)中

自由電子定向移動(dòng)的平均速率為。；若導(dǎo)線(xiàn)均勻拉長(zhǎng)，使其半徑變?yōu)樵瓉?lái)的右兩端電壓仍為

U,則（

A.通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流強(qiáng)度為京

B.通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流強(qiáng)度為小

C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為上

D.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為由，

解析：選BC將導(dǎo)線(xiàn)均勻拉長(zhǎng)，使其半徑變?yōu)樵瓉?lái)的宏橫板面積變?yōu)樵瓉?lái)的"，導(dǎo)線(xiàn)

長(zhǎng)度要變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，金屬導(dǎo)線(xiàn)也阻率不變，由電阻定律R=/)(可知,導(dǎo)線(xiàn)電阻變?yōu)樵瓉?lái)

的16倍：電壓U不變，由歐姆定律/=，可知，電流變?yōu)樵瓉?lái)的七，故A錯(cuò)誤，B正確。電

流/變?yōu)樵瓉?lái)的專(zhuān)，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，單位體積中自由移動(dòng)的電子數(shù)〃不變，每個(gè)電子

所帶的包荷量e不變，由電流的微觀表達(dá)式/=〃wS可知.電子定向移動(dòng)的速率變?yōu)樵瓉?lái)的;.

故C正確，D錯(cuò)誤。

I精I(xiàn)要I點(diǎn)I撥I

1.三種電流表達(dá)式的比較

公式公式含義

7

定義式^反映了/的大小，但不能說(shuō)/a}

1

微觀式I=neSv從微觀上看小6、S、。決定了/的大小

決定式/由U、R決定，1-U,/總

1RK

2.利用“柱體微元”模型求解電流的微觀問(wèn)題

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〃，每個(gè)自由電荷的

電荷量為e,電荷定向移動(dòng)的速率為。，則：

(1)柱體微元中的總電荷量為9=7456。

⑵所有電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間旺。

(3)電流的微觀表達(dá)式I=^=nevS.

課

:至逐點(diǎn)清（二）歐姆定律和電阻定律的應(yīng)用

I題I點(diǎn)I全I(xiàn)練I

1.［電阻定律的應(yīng)用］

一根細(xì)橡膠管中灌滿(mǎn)鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管II,管中鹽水柱長(zhǎng)為40cm時(shí)，測(cè)得

電阻為R,若溶液的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同?，F(xiàn)將管中鹽水柱均

勻拉長(zhǎng)至50cm（鹽水的體積不變，仍充滿(mǎn)橡膠管），則鹽水柱的電阻為（）

A.B.

C.斑D.余R

解析：選D根據(jù)電El定律，有R=p1又V=/S,則尺8尸，尚_=圜2,解得*=髭

R,故D正確。

2.［電阻定律、歐姆定律的綜合應(yīng)用］

（1）一個(gè)內(nèi)阻可以忽略的電源，給一個(gè)絕緣圓管里的水銀供電，電流為0.1A,若把全部

水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管里，那么通過(guò)的電流將是（）

A.0.4AB.0.8A

C.i.6AD.3.2A

解析：選C設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為及第一個(gè)圓管內(nèi)部裝的水根橫截面積為S,長(zhǎng)度為/,水

pFFW

銀的電阻率為〃，則/尸京=號(hào)=篝，第二個(gè)圓管內(nèi)部裝的水銀橫截面積為4S,由于水銀的

?得

/FF\6FS

體積不變，則水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)變?yōu)獒埽瑒t/2=h=—F=-「=16/i=1.6A,故C正確。

4上I”

/?4S

（2）一根長(zhǎng)為￡、橫截面積為S的金屬棒，棒內(nèi)單位體積含有自由電子數(shù)為"，電子的質(zhì)

量為/〃，電荷量為伏在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平

均速率為。，金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,則金屬棒材料的電阻率是（）

A.即帖B.嬴

C旦D上

'nqv'ncjvL

解析：選B金屬棒中的電流為l=nqSo,金屬棒兩端的電壓為U=EL,金屬棒的電阻

Iup

為R=K根據(jù)歐姆定律得R=7，聯(lián)立以上四式解得〃=77；,故選B。

I摘要I點(diǎn)I撥I

電阻的決定式和定義式的比較

決定式定義式

公式

R=p(

R號(hào)

提供了一種測(cè)定電阻的方法，電阻與U和

指明了電阻的決定因素

/無(wú)關(guān)

不同點(diǎn)

適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體

適用于任何純電阻導(dǎo)體

和分布均勻的導(dǎo)電介質(zhì)

相同點(diǎn)都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)（要用微觀理論解釋?zhuān)?/p>

課

至逐點(diǎn)清（三）伏安特性曲線(xiàn)的理解和應(yīng)用

細(xì)作I對(duì)伏安特性前線(xiàn)的理解

1.（多選）A、B導(dǎo)體的圖像如圖實(shí)線(xiàn)所示，下列判斷正確的是（）w/v

A.A導(dǎo)體的電阻是6Ql.sl....-卜

B.B導(dǎo)體的電阻是2Q1\^

c.當(dāng)電流為o.3A時(shí)，A導(dǎo)體的電阻是6Q

D.當(dāng)電流為0.3A時(shí)，A導(dǎo)體的電阻等于它此時(shí)切線(xiàn)的斜率，即0°-2°-3〃A

18c

解析：選BC導(dǎo)體4的電阻值發(fā)生變化，不是定值，A錯(cuò)誤：根據(jù)歐姆定律結(jié)合U-/

圖像可知，3的電阻Q=2Q,B正確；導(dǎo)體的電阻等于U-/圖像坐標(biāo)的比值，當(dāng)電

流為0.3A時(shí)，A導(dǎo)體的電阻/?八=卷Q=6Q,C正確，D錯(cuò)誤。

2.如圖所示為通過(guò)某種半導(dǎo)體材料制成的電阻的電流隨其兩端

電壓變化的關(guān)系圖線(xiàn)，在圖線(xiàn)上取一點(diǎn)M,其坐標(biāo)為（Uo,/。），其中

過(guò)M點(diǎn)的切線(xiàn)與橫軸正向的夾角為夕，MO與橫軸的夾角為外則下

列說(shuō)法正確的是（）

A.該電阻阻值隨其兩端電壓的升高而減小

B.該電阻阻值隨其兩端電壓的升高而增大

C.當(dāng)該電阻兩端的電壓U=Uo時(shí)，其阻值為七C

idnex

D.當(dāng)該電阻兩端的電壓U=Uo時(shí)，其阻值為tan/?Q

解析：選A由圖像可知，圖像上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表示該點(diǎn)電阻的倒數(shù)，該電阻

的伏安特性曲線(xiàn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率變大，則阻值隨電壓的升高而變小，故A正確，B錯(cuò)誤；

當(dāng)該也阻兩端的電壓U=Uo時(shí)，電阻R=華，由于縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的標(biāo)度不確定，所以阻值

不能用E二Q表示，更不能用tan/?C表示，故C、D錯(cuò)誤。

uin(X

一點(diǎn)一過(guò)對(duì)伏安特性曲線(xiàn)的四點(diǎn)說(shuō)明

(1)由于不同的導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以不同的導(dǎo)體對(duì)應(yīng)不同的伏安特性曲線(xiàn)。

(2)伏安特性曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。

(3)伏安特性曲線(xiàn)為直線(xiàn)時(shí)，圖線(xiàn)的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，則電阻越小，故圖

甲中凡V&。

乙

(4)伏安特性曲線(xiàn)為曲線(xiàn)時(shí)，如圖乙所示，導(dǎo)體由阻凡=牛，即電阻要用圖線(xiàn)上點(diǎn)P”的

坐標(biāo)(U,”/〃)來(lái)計(jì)算，不能用該點(diǎn)的切線(xiàn)斜率來(lái)計(jì)算。

細(xì)作2伏安特性曲線(xiàn)的應(yīng)用

3.(2024?鄭州南三模擬)如圖所示為某晶體二極管的伏安特性曲線(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是

()

正向電流/mA

20

10

反向電壓/V0

4

V^0100。?5正向電壓/V

/200

I300

反向電流/pA

A.加正向電壓時(shí),二極管電阻較小,日隨著電壓的增大而增大

B.加反向電壓時(shí)，二極管電阻較大，無(wú)論加多大電壓，電流都很小

C.無(wú)論是加正向電壓還是加反向電壓，電壓和電流都不成正比，所以該二極管是非線(xiàn)

性元件

D.二極管加正向電壓時(shí),，電阻不變

解析：選C根據(jù)歐姆定律有/=^=]u,可知/-U圖線(xiàn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表示電阻的倒

KK

數(shù)。由題圖可知，二極管和正向電壓時(shí)電流較大，電阻較小，且隨電壓的增大，圖線(xiàn)與原點(diǎn)

連線(xiàn)的斜率在增大，故電阻在減?。杭臃聪螂妷簳r(shí)開(kāi)始電流很小，但當(dāng)反向電壓很大時(shí)，二

極管被擊穿，電流劇增，故選C。

一直一過(guò)應(yīng)用伏安特性曲線(xiàn)解題的一般思路

(1)首先分清是I-U圖線(xiàn)還是U-1圖線(xiàn)。

(2)對(duì)線(xiàn)性元件R=，=靜對(duì)非線(xiàn)性元件R=%等即非線(xiàn)性元件的電阻不等于

圖像上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率。

(3)在分析電路問(wèn)題時(shí)，/-U(或UJ)圖像中的電流、電壓信息是解題的關(guān)鍵，要將電路中

的電子元件和圖像有機(jī)結(jié)合。

課

革逐點(diǎn)清(四)電功、電功率及焦耳定律

細(xì)作I純電阻電路的分析與計(jì)算

1.(多選)甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()

A.甲燈的實(shí)際功率一定總是40W

B.將乙燈接入110V電路中，其額定功率仍為60W

C.兩燈均正常發(fā)光時(shí)，甲燈燈絲電阻較大

D.兩燈均正常發(fā)光時(shí)，甲燈消耗的電能較少

解析：選BC燈泡的銘牌上標(biāo)記的是額定電壓和額定功率，當(dāng)工作電壓不是220V時(shí),

燈泡的實(shí)際功率不再是額定功率，但額定功率不會(huì)隨電壓的變化而變化，A錯(cuò)誤，B正確：

JJ-

由R=R"知甲燈燈絲電阻較大，C正確；由W=P/可知，兩燈泡消耗的電能還與時(shí)間有關(guān)，

故D銘誤。

一支一過(guò)純電阻電路的特點(diǎn)

(1)電路中只含有純電阻元件，如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵等。

(2)遵循歐姆定律：/=^o

(3)電流通過(guò)純電阻電路時(shí)，電流做功所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即:

IftIP

①卬=^〃=/放=萬(wàn)1；②P=U/=/2R=R

KK

細(xì)作2非純電阻電路的分析與計(jì)算

2.（2024?南京商三質(zhì)檢）將內(nèi)阻為r的電動(dòng)機(jī)和阻值為R的電爐，分

別接入電壓為Uo的穩(wěn)壓電源兩端，兩用電器都正常工作，且流經(jīng)用電

器的電流都為/o。電爐的伏安特性曲線(xiàn)如圖所示，則以下說(shuō)法正確的是

()

Y竺必RY紗/?—必

A.r</o;R>/。B-r<7o；"A)

UoC、UoUo

C.r=筆R>D

/（）I。

解析：選B因?yàn)殡姞t是純電阻元件，根據(jù)歐姆定律可得“黑電動(dòng)機(jī)是非純電阻元

件，所以Y堂,故選B。

3.（多選）如圖甲所示，用內(nèi)阻為〃的充電寶為一手機(jī)充電，其等效電路如圖乙所示。在

充電開(kāi)始后的一段時(shí)間/內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流/可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手

機(jī)電池的內(nèi)阻為/-2，則時(shí)間/內(nèi)M（）I

手

機(jī)

電

池

甲乙

A.充電寶輸出的電功率為U/一產(chǎn)外

B.充電寶的總功率為U/+/V】

H2

C.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為《7

,2

D.手機(jī)電池增加的化學(xué)能為Ult-Pp

解析：選BD充電寶的榆出電壓為U,榆出電流為/，則充電寶榆出的電功率為UI,故

A錯(cuò)誤：充電寶內(nèi)的電流也為/,內(nèi)阻為〃，所以充電寶產(chǎn)生的熱功率為產(chǎn)〃，則充電寶的總

功率為夕學(xué)=67+尸門(mén)，故B正確：由于手機(jī)是非純電阻元件，U是充電寶的輸出電壓，所以

不能用公式多計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)焦耳定律，可知電池產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)為小,

故C錯(cuò)誤；由題意可得，手機(jī)電池增加的化學(xué)能為^〃一臼》,故D正確。

一直一過(guò)非純電阻電路的特點(diǎn)

（1）在任何電路中,PQ=UI、P^=PR、W=Ult.0=/2任都適用。

（2）不遵循歐姆定律，在非純電阻電路中U>/R,其中U為非純電阻用電器兩端電壓，R

為該用電器的電阻。

（3）電流通過(guò)電路時(shí)，電流做功消耗的電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還要轉(zhuǎn)化成其他形式的能,

如機(jī)械能、化學(xué)能等，即卬=月其他+Q,P=P熱+尸凡他。

（4）在非純電阻電路中，華/既不表示電功也不表示電熱，是沒(méi)有意義的。

［課時(shí)跟蹤檢:則］

1.如圖所示，一根均勻帶電的長(zhǎng)直橡膠棒沿其軸線(xiàn)方向做速度為。的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。已

知棒的橫截面積為S,單位長(zhǎng)度所帶的電荷量為一力由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流（）

-JU

Oeeeeee

Qooooeoooj

A.大小為g,方向與P相同

B.大小為g,方向與u相反

C.大小為qSu,方向與。相同

D.大小為qS。，方向與0相反

解析：選B橡膠棒帶負(fù)電，等效電流方向與。的方向相反，由電流的定義式可得/=/

=j=qv,故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

2.（2024?鄭州南三質(zhì)檢）如圖所示為一種心臟除顫器的原理圖，在一

次模擬治療中，將開(kāi)關(guān)S接到位置1,電容器充電后電壓為6kV；將開(kāi)

關(guān)S接到位置2,電容器在2ms內(nèi)通過(guò)人體完成放電，已知電容器的電

容為30jiF,則這次放電通過(guò)人體組織的平均電流為（）

A.90AB.60A

C.9AD.6A

解析：選A電容器充電后所帶電荷量為Q=CU=30X10f><6X103c=0.18C,放電

過(guò)程的平均電流為/=號(hào)=武；一3A=90A,故選A。

3.硅化能納米帶材料具有較高的電導(dǎo)率，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。

電導(dǎo)率。就是電阻率夕的倒數(shù)，即〃=力下列說(shuō)法正確的是（）

A.材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)

B.材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)

C.電導(dǎo)率的單位是忐

D.電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)

解析：選C材料的包導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，A錯(cuò)誤；材料的電

導(dǎo)率與材料的形狀無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤：根據(jù)〃=〃t，則〃=，=森，則電導(dǎo)率的單位是去=含

C正確；導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)，則電導(dǎo)率大小與溫度有關(guān)，D錯(cuò)誤。

4.甲、乙、丙三個(gè)長(zhǎng)度、橫截面積都相同的金屬導(dǎo)體分別接入電路后

各自進(jìn)行測(cè)量，把通過(guò)上述導(dǎo)體的電流/、導(dǎo)體兩端電壓U在U-/坐標(biāo)系

中描點(diǎn)，0為坐標(biāo)原點(diǎn)，甲、乙、丙三個(gè)點(diǎn)恰好在一條直線(xiàn)上，如圖所示,

則下列表述正確的是（）

A.甲的電阻率最小

B.甲、乙串聯(lián)后接入某直流電路，甲的電功率最小

C.乙、丙并聯(lián)后接入某直流電路，乙的電功率最小

D.三個(gè)導(dǎo)體的電阻率一樣大

解析：選C三個(gè)導(dǎo)體的U-/圖像如圖所示，可知田的電阻最大，

丙的最小，根據(jù)電阻定律R=\可知,甲的電阻率最大，A、D錯(cuò)誤：

甲、乙串聯(lián)后接入某直流電路，根據(jù)。=/2R可知，甲的電阻最大，甲的

電功率最大，B錯(cuò)誤；乙、丙并聯(lián)后接入某直流業(yè)路，根據(jù)尸=蕭可知，

電阻越大，功率越小，則乙的電功率最小，C正確。

5.（2024?那臺(tái)月考）兩根用同種材料制成的電阻絲甲和乙，甲電阻絲的尺度和直徑分別為

/和d,乙電阻絲的長(zhǎng)度和直徑分別為2/和2d。將甲、乙兩根電阻絲分別接入電路時(shí)，如果

兩電阻絲消耗的電功率相等，則加在兩根電阻絲上的電壓的比值應(yīng)滿(mǎn)足（）

A.U乙—0乙一2

“0r-

C.—=yl2D.

解析：選C由電功率戶(hù)=寫(xiě)，可知與=爵=容2/

=2,所以加在兩

NU乙尸乙“乙AC

根電阻絲上的電壓的比值應(yīng)滿(mǎn)足於=退。故C正確。

6.（2022?浙江6月選考）風(fēng)力發(fā)電已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)

的重要途徑之一。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的

裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時(shí)，輸出電功率為405kW,風(fēng)

速在5?10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周

掃過(guò)的面積為A,空氣密度為p,風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速為。，并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說(shuō)法正確的是

)

A.該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速成正比

B.單位時(shí)間流過(guò)面積A的流動(dòng)空氣動(dòng)能為%力方

C.若每天平均有1.0X108kW的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為2.4X109kW.h

D.若風(fēng)場(chǎng)每年有5()00h風(fēng)速在6?1()m/s的風(fēng)能資源，則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為

6.0X105kWh

解析：選D單位時(shí)間流過(guò)面積A的流動(dòng)空氣體積為質(zhì)量為

則單位時(shí)間流過(guò)面積A的流動(dòng)空氣動(dòng)能為斗〃o02=1月03,風(fēng)速在5?]()m/s范圍內(nèi)，4f化效

率可視為不變，可知該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速的三次方成正比，A、B錯(cuò)誤；由于

風(fēng)力發(fā)電存在轉(zhuǎn)化效率，若每天平均有1.0x108kW的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量應(yīng)滿(mǎn)足

E<1.0xl0sx24kWh=2.4xlO9kWh,C錯(cuò)誤；若風(fēng)場(chǎng)每年有5000h風(fēng)速在6?10m/s的風(fēng)能

資源，當(dāng)風(fēng)速取最小值6m/s時(shí)，該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量具有最小值，根據(jù)題意，風(fēng)速為9m/s

時(shí)，輸出電功率為405kW,風(fēng)速在5?10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知風(fēng)速為6m/s

405

時(shí)，輸出電功率為P=63X-^-kW=120kW,則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為E=P/=120X5000

kWh=6.0X105kWh,D正確。

7.新能源電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)代生活中重要的交通工具。某品牌觀光

新能源電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電源上的銘牌標(biāo)有“120V250A?h”字樣。

假設(shè)工作時(shí)電源的輸出電壓恒為120V,額定輸出功率為3kW。根

據(jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)，不計(jì)其他損耗，下列說(shuō)法不正確的是()

A.電動(dòng)汽不保持額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間是10h

B.額定工作電流為25A

C.動(dòng)力電源充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電能為1.08X108j

D.電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4.8。

解析：選D工作時(shí)巴源的輸出電壓恒為120V,額定輸出功率為3kW,則額定工作電

p(1

流/=萬(wàn)=25A,B正確；根據(jù)q=lt可得，電動(dòng)汽車(chē)保持額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間/=^=10h,

A正確；動(dòng)力電源充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電能W=U〃=1.08X1()HJ,C正確：由所給條件無(wú)法求得

電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，D錯(cuò)誤。

8.如圖所示，圖線(xiàn)①、②分別表示小燈泡和定值電阻R的伏安特性V0小

z\M①

曲線(xiàn)，P為圖線(xiàn)①上一點(diǎn)，縱坐標(biāo)為/2,橫坐標(biāo)為■，PN為過(guò)戶(hù)點(diǎn)的切2H自

線(xiàn)，交

縱軸于4且與圖線(xiàn)②平行。則下列說(shuō)法中正確的是()°4u

A.尸點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻與電阻R的阻值相等

B.P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R訂=華

h

C.尸點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為

i2~h

D.P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為圖線(xiàn)①與橫軸所圍圖形面積的數(shù)值

解析：選BP點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻/?燈=夕，圖線(xiàn)②與PN平行，可得定值電阻的阻值

/?=7^T.故A、C錯(cuò)誤，B正確：尸點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為尸=AU,圖線(xiàn)①與楂軸所

I2―/1

圍圖形的面積的數(shù)值小于，2幼，故D錯(cuò)誤。

第2講電源閉合電路的歐姆定律(基礎(chǔ)落實(shí)課)

一、電源

\m?4，

課刖1.電動(dòng)勢(shì)

(1)定義；電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送

基礎(chǔ)

到正極所做的功。

先行(2)表達(dá)式：E哼反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能的本領(lǐng)大小。

［點(diǎn)滴備注］

2.內(nèi)阻

電源內(nèi)部的電阻,叫作電源的內(nèi)阻。電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻，?是電源的兩個(gè)重要參數(shù)。

二、閉合電路的歐姆定律

1.內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。

2.公式

F

(1)/=含，適用于純電阻電路;

(2)E=U內(nèi)+U外，適用于任何電路。

3.路端電壓U與外電阻R的關(guān)系

(l)R增大，則U增大;

(2)斷路時(shí)，/=0,U=Ex

F

(3)電源短路時(shí)，/短=7u=。。

4.路端電壓U與電流/的關(guān)系：U=E-Iro

情境創(chuàng)設(shè)

如圖甲所示為某款手機(jī)電池的標(biāo)簽；如圖乙所示為研究路端電壓的電路圖。

外也路

鋰離子電池

6量.3000ih3a-4v)---------

光電電Sf，4?2V0

Atf^a<GB/T182872000年卜

stBBMVIxiwtflcftlteo

?“■MKOWWSHIs

內(nèi)電路

甲

理解判斷

(1)圖甲中電池的電動(dòng)勢(shì)是3.8V,它轉(zhuǎn)化電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池的大。(V)

(2)圖甲中電池的容量是3000mAh,電池的容量大小反映了電池儲(chǔ)存電荷的能力天小。

(J)

(3)電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓。(X)

(4)非靜電力做的功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大。(義)

(5)圖乙電路中，外電阻越大，路端電壓越大。3)

(6)圖乙電路中，外電阻越大，電源輸出功率越大。(K)

(7)圖乙中外電路短路時(shí)，電源的輸出功率最大。(X)

(8)圖乙中外電路斷路時(shí)，路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)c(J)

(9)電源的輸出功率越大，電源的效率越高。(X)

課

一量逐點(diǎn)清(一)電路的串、并聯(lián)

I題I點(diǎn)I全I(xiàn)練I

1.［串聯(lián)電路的分析與計(jì)算］

(多選)如圖所示，已知Ri=10C,&=5C,RJ兩端的電壓為6V,R2兩端的電壓為12V,

則()

&&&

A.電路中的電流為2.4A

B.電路中的電流為0.6A

C.C為20Q

D."兩端的總電壓大小為24V

解析：選BC電路中電流/=獸=0.6A,故A錯(cuò)誤，B正確；/?2=夕=20。，故C正

AlI

確；"兩端的總電壓為U=a+5+/R3=21V,故D錯(cuò)誤。

2.［并聯(lián)電路的分析與計(jì)算］

如圖，虛線(xiàn)框內(nèi)為改裝好的電表，M、N為新電表的接線(xiàn)柱，其中靈

敏電流計(jì)G的滿(mǎn)偏電流為200卜小，己測(cè)得它的內(nèi)阻為490C,圖中電阻

箱讀數(shù)為1（）?！，F(xiàn)將加、N接入某電路，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)G剛好滿(mǎn)偏，

則根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可知（）

A.M、N兩端的電壓為1mV

B.例、N兩端的電壓為100mV

C.流過(guò)M、N的電流為2卬\

D.流過(guò)M、N的電流為10mA

解析：選DM、N兩端電壓U=/gRg=200X10-6x490V=98mV,A、B錯(cuò)誤：流過(guò)

M、、的電流為/=/g+/=200乂10-6八+&臀人=1（）1］以，C錯(cuò)誤，D正確。

3.［混聯(lián)電路分析］

（2024?廣東廣州質(zhì)檢）如圖所示，四個(gè)完全相同的燈泡，亮度最高的是（）

A.L）B.LzC.L?D.Lu

解析：選A四個(gè)完全相同的燈泡，L2、L3串聯(lián)電流相同，L2、L3亮度相同；U與L?、

L3并聯(lián)，并聯(lián)兩支路兩端電壓相同，故L4兩端電壓等于L2、L3各自?xún)啥穗妷褐?，故L4比

L2、L3都亮；L在干路上，電流大小等于兩支路電流之后，故流過(guò)L|電流最大，亮度最高。

故選A。

I精I(xiàn)要I點(diǎn)I撥I

1.串、并聯(lián)電路的電壓、電流和電阻關(guān)系對(duì)比

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

1層&%;4

o-HHZZZHHo

電路4—O

R昌

總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。各支路兩端的電壓相等。即u=u

電壓

即U=Ui+S+S=s=s

總電流等于各支路的電流之和。即/

電流各部分的電流相等。即/=/產(chǎn)/2=/3

=/|+/2+；3

總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)

總電阻等于各個(gè)部分電路電阻之和。即

電阻

/?=/?!+/?2+/?3之和。即R-Rl?&5

2.串、并聯(lián)電路的電功率分配關(guān)系

(1)在串聯(lián)電路中，電功率與電阻成正比，即：

P：尸2：尸3：…:Pn=Rl:&：&：…：兄。

(2)在并聯(lián)電路中，電功率與電阻成反比，即：

P：々：夕3：…：心=看喘喘：…喘。

注意：無(wú)論電阻如何連接，電路消耗的總功率一定等于各個(gè)電阻消耗的功率之和。

課

至逐點(diǎn)清(二)閉合電路的功率及效率問(wèn)題

1.閉合電路的功率和效率

任意電路：「自=以=「出+。內(nèi)

電源總功率￡2

純電阻電路：Pi(R+r)—g

A?r

電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)=/2「=F>u—PIB

任意電路：PIP,—Ul=P

電源的輸出功率p2n

純電阻電路：p出=/%=涌上

任意電路：〃=今乂100%=%X100%

電源的效率

R

純電阻電路："一R+'XIOO%

2.純電阻電路中P出與外電阻R的關(guān)系

在純電阻外電路中，電源的輸出功率尸產(chǎn)尸“后不作出P

出次圖像，如圖所示。

由。山與外電阻R的關(guān)系圖像可知：

t?

⑴當(dāng)R=/?時(shí)，電源的輸出功率最大,為凡尸石。

⑵當(dāng)?時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。

(3)當(dāng)RV,,時(shí)，隨著/?的增大輸出功率越來(lái)越大。

(4)當(dāng)P出VPm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻尺和R2，且4/?2=3。

［考法全訓(xùn)］

考法1閉合電路功率問(wèn)題的定性分析

1.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為￡=6V,內(nèi)阻r=lC,保護(hù)電阻SErRo

---1I_IH

Ro=4C,"是一段粗細(xì)均勻且電阻率較大的電阻絲，總隹值為10Q,

長(zhǎng)度/=Im,橫截面積為。.2cm?。下列說(shuō)法正確的是()

A.當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為1C時(shí)，電阻絲的功率最大°b

B.當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為4。時(shí)，保護(hù)電阻的功率最大

C.電源效率的最小值為80%

D.電阻絲的電阻率為lx］。“

解析：選C根據(jù)推論，當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大。將保護(hù)電

阻等效為內(nèi)阻，/?￥=Ro+r=5C,當(dāng)電阻絲接入電路的限值為5c時(shí)，電阻絲的功率最大，

A錯(cuò)誤：電路中電流越大，保護(hù)電阻的功率越大，當(dāng)電阻絲接入電路的阻俏為0時(shí)，保護(hù)電

阻的功率最大，B錯(cuò)誤：外電阻越小，電源效率越小，當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為0時(shí)，電

源效率的最小值為牛=點(diǎn)；><100%=80%,C正確；根據(jù)電阻定律/?="(,代入數(shù)據(jù)可得電

阻絲的電阻率為夕=2X107Q.m,D錯(cuò)誤。

考法2閉合電路功率問(wèn)題的定量計(jì)算

2.如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=lQ.保護(hù)電阻描?----7七-----

=0.50,------@------

(1)當(dāng)電阻箱及讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻&消耗的電功率最大，并Lr$刃

求這個(gè)最大值。J'廠

(2)當(dāng)電阻箱/?讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率P/,最大，并求這個(gè)最大值。

(3)求電源的最大輸出功率。

(4)若電阻箱R的最大值為3C,Ro=5C,當(dāng)電阻箱/T讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R的功率

最大，并求這個(gè)最大值。

解析：⑴保護(hù)電阻消耗的電功率為Po=,六1因Ro和，?是常量，而R是變量,

(r十N十/<())

rQ,R62x05

故R最小時(shí)，尸0最大，即R=。時(shí)，Pomax=(二總2=—|^2W=8W。

(2)把保護(hù)電阻Ro看成電源內(nèi)阻的一部分，當(dāng)R=Ro+r,即H=0.5保+1。=1.5C時(shí),

E262

電阻箱R消耗的功率最大，P=■?。

RmM4At(r十《0)a=74XV17.73W=6W

￡

(3)榆出電功率公式P出=晨了二R外=的一/)2,當(dāng)時(shí)，P1t最大，即/?=r一品

R外

E2A2

=0.5。時(shí)，max=77=7777W=9Wo

(4)把R)=5Q當(dāng)作電源內(nèi)阻的一部分，則等效電源內(nèi)阻為6C,而電阻箱R的最大值

FF2

為3C,小于6C,由P=67LR=7^——3----,可知當(dāng)電阻箱〃的電阻取3。時(shí)，R消

R+r(R—r^Y,

—p-+4看

4

-

耗的功率最大，最大值為。=3

答案：(1)08W(2H.5Q6W(3)9W

4

3Q-W