第10章 第1讲 电路的基本概念和规律-【优化探究】2025年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版2019）

第1讲　电路的基本概念和规律 第十章　电路及其应用 基础知识 自主梳理 核心知识 典例研析 分层训练 巩固提高 考点一　电流的理解与计算 考点二　电阻与电阻定律的理解 考点三　欧姆定律与伏安特性曲线 内容索引 考点四　串、并联电路的规律及应用 考点五　电功与电热、电功率与电热功率 基础知识 自主梳理 一 3 一、电流 1．形成的条件：导体中有__________；导体两端存在________。 2．电流是标量：把________定向移动的方向规定为电流的方向。 自由电荷 电压 正电荷 nqSv 导体对电流阻碍作用 长度l 横截面积S 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体的__________，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________；有些半导体的电阻率随温度升高而________。 导电性能 增大 减小 电压 电阻 ＞ 四、串、并联电路的特点 静电力 UIt 快慢 UI 热量 Q＝I2Rt 二 核心知识 典例研析 11 考点一　电流的理解与计算 基础考点 1．三种电流表达式的比较 考向2　电流微观表达式的理解和应用 [典例2]　(2023·四川乐山高三模拟)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，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　　) C 考点二　电阻与电阻定律的理解 基础考点 1．电阻与电阻率的关系 2．电阻的决定式和定义式的区别 D [典例4]　如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长lab＝10 cm，lbc＝ 5 cm，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 A 考点三　欧姆定律与伏安特性曲线 基础考点 2．伏安特性曲线的理解 (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)两类图线的比较 B 考向2　伏安特性曲线的理解和应用 [典例6]　(2023·江苏南京模拟)如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中OA连线与横轴的夹角为α，A点的坐标为(U0，I0)，其切线与纵轴交点的纵坐标为I1，则(　　) C 考点四　串、并联电路的规律及应用 能力考点 串、并联电路的四个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。 (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。 (3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 (4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。 [典例7]　如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则(　　) A．S断开时，R1与R2的两端电压之比为5∶1 B．S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2∶5 C．S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1 D．S闭合时，通过R1与R2的功率之比为2∶5 B [典例8]　如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是(　　) C 考点五　电功与电热、电功率与电热功率 基础考点 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 考向1　纯电阻电路中的功率 [典例9]　如图所示，当A、B间加上电压时，R1、R2、R3三个电阻上消耗的功率相等，则这三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3为(　　) A．1∶1∶4　　　　　　　 B．1∶1∶1 C．1∶1∶2 D．2∶2∶1 A 考向2　非纯电阻电路中的功和功率 [典例10]　(2024·四川绵阳南山中学高三诊断)如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3 V　0.9 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝2 Ω，则(　　) A．电源内阻为3 Ω B．电动机正常工作的电压为3 V C．电动机输出的机械功率为0.54 W，其效率为75% D．电动机的热功率为0.72 W C 三 分层训练 巩固提高 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BCD 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2．(2024·四川南充开学考)如图所示，在水平放置的金属导体中，4 s内有2 C的电子水平向右通过金属导体某一横截面。关于金属导体内电流的大小和方向，下列说法正确的是(　　) A.2 A，水平向右　　　　　 B．2 A，水平向左 C．0.5 A，水平向右 D．0.5 A，水平向左 D 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3．如图所示，同种材料制成的厚度相同的长方体合金块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∶2 C．A、B中自由电荷定向移动速率之比为2∶1 D．A、B中自由电荷定向移动速率之比为1∶2 D 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4.(2023·浙江萧山中学模拟)有一种 “电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA，则该钻孔的深度为(　　) A.50 m B．100 m C．1 000 m D．2 000 m B 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7．(多选)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝1 Ω，R2＝12 Ω，R3＝4 Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10 V，内阻忽略不计，则 (　　) A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4 Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是12 Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8 V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6 V AC 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8．如图甲所示，电路中电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是(　　) A．L1中的电流为L2中电流的2倍 B．L3的电阻约为1.875 Ω C．L3的电功率约为0.75 W D．L2和L3的总功率约为3 W B 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9．(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示。由图可知(　　) A.R1的电阻R1＝tan 45° Ω＝1 Ω B．R1为线性元件，R2为非线性元件 C．R2的电阻随电压的增大而减小 D．当U＝1 V时，R2的电阻等于R1的电阻 BD 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 【B级　能力提升】 10.(2023·四川内江三模)如图，用校准的两个电压表V1和V2分别测量串联电路中电阻R两端a、b的电压，两表的示数分别为12.8 V和12.4 V，由此可知，下列判断中正确的是(　　) A．a、b两点间的实际电压可能为13.0 V B．a、b两点间的实际电压可能为12.0 V C．电压表V1的内阻小于电压表V2的内阻 D．电压表V1和电压表V2的内阻大小无法比较 A 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 电压表并入a、b两点间后，导致a、b两点间的合电阻小于R，使a、b间分得的电压小于原来的电压，则a、b两点间的实际电压大于12.8 V，可能为13.0 V，故A正确，B错误；用电压表V1测量时，a、b间的电压大，说明a、b间的合电阻比用电压表V2测量时大，则电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻，故C、D错误。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11．如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯泡都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系正确的是(　　) A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P1＞P2 D．P1＝P2 D 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 设灯泡的额定电流为I，因两灯泡都正常发光，电流均为额定电流I，则甲电路中总电流I甲＝2I，乙电路中总电流I乙＝I，所以P甲＝U甲I甲＝8×2I(W)＝16I(W)，P乙＝U乙I乙＝16×I(W)＝16I(W)，P甲＝P乙，选项A、B错误；R1消耗的功率P1＝P甲－2P灯，R2消耗的功率P2＝P乙－ 2P灯，故P1＝P2，选项C错误，D正确。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12．(2023·山东泰安质检)某家庭使用的智能电饭煲的铭牌如图所示。假定该家庭用此电饭煲每天煮饭两次，每次在额定功率下工作30 min，电价1 kW·h为0.54元，则该电饭煲(　　) A．工作时的额定电流为0.41 A B．保温时的电流为0.2 A C．每次煮饭需消耗电能4.5 kW·h D．一年因煮饭而产生的电费约为177元 D 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A．驱动电机的输入功率为3×103 W B．驱动电机的机械功率为3×103 W C．驱动电机的内阻约为4.2 Ω D．驱动电机的机械效率为90% 答案：BC 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 $$