第11章 电路及其应用章末总结-【志鸿优化训练】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)

物理必修第三册人教版 章末总结 知识整合 电源：能把① 从电源正极搬运到电源负极的装置 电源和电流 定义式：I=② 电流 微观表达式：I=③ 电阻的定义式：R=④ r⑤ 影响导体电阻的因素{⑥ 导体的电阻 ⑦ 导体电阻的决定式：R=⑧ 电阻率：表征导体⑨ 的物理量，与导体的⑩ 、① 有关 伏安特性曲线 游标卡尺 实验1：长度的测量及测量工具的选用 螺旋测微器 实验：导体电阻率的测量 p=② 路及其应用 实验2：金属丝电阻率的测量 伏安法测电阻 串联电路：I=③ 电流关系{ 并联电路：④ 串、并联电路 串联电路：⑤ 电压关系 中的基本关系 并联电路：⑥ 串联电路：⑦ 电阻关系 并联电路：⑧ 串联电路和并联电路 电压表的改装：表头与电阻© 联 电表的改装 电流表的改装：表头与电阻@ 联 分压、限流电路 滑动变阻器与电表的接法 电流表内接法与外接法 实验：练 认识多用电表 习使用多 测电压：红表笔接触点的电势应该比黑表笔① 用电表 使用多测电流：电流应该从② 表笔流入多用电表 用电表 测电阻：应选用适当倍率的欧姆挡，使测量时指针落在刻度盘的⑧ 区域。测量前或改变不同倍率的欧姆挡后必须进行@ Q专题研析 则下列说法正确的是() 专题一 等效法求电流 A.电子绕核运动的等效电流为6.7× [例1门（多选）氢原子核外只有一个电子，它 10-4A 绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10-16s, B.电子绕核运动的等效电流为1.5× 。112 。第十一章电路及其应用 103A AB是一金属杆，其电阻为零，CD是电阻率较 C.等效电流的方向与电子的运动方向 大的、长度较长的电阻丝，缠绕在陶瓷管上，匝 相反 与匝之间是绝缘的，只在滑片经过的地方被刮 D.等效电流的方向与电子的运动方向 掉绝缘层是为了更好地接触电阻丝，P是滑片， 相同 上端与金属杆连接，下端与电阻丝连接。 [归纳总结] 等效法求解电流 等效法的实质是在效果相同的情况下将较 为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以 2.原理：利用滑片P改变接入电路中的电 便突出主要因素，抓住它的本质，找出其中规 阻丝的长度，起到改变电阻的作用。 律。因此应用等效法时往往是用较简单的因素 3.接线方式：作限流用时，将AC或AD接 代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于 入电路即可（注：接A与接B是等效的）。作分 求解。如原子中的电子绕原子核的运动或电荷 压用时，CD全部接入电路，利用PC或PD上 随物体的圆周运动都可以等效为环形电流。 分得的电压对负载供电。 所谓等效环形电流，就是把电子周期性地 专题三仪表的读数与器材的选择 通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通 [例3]在“导体电阻率的测量”的实验中， 过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动 某同学为了测定某阻值约为100Ω的金属棒的 的电荷，常取一个周期来计算等效电流，利用 电阻率，进行了如下操作，先测量出金属棒的直 1=-号求等效电流。 径d和长度l,再用伏安法更精确地测量其电 阻R,现有器材及其符号和规格如下： 专题二滑动变阻器的构造、原理及应用 待测金属棒电阻R [例2]如图所示的电路中，M、N是两个接 电流表A1（量程0~4mA,内阻约202) 线柱，准备连接滑动变阻器，电源提供恒定电 电流表A2(量程0~30mA,内阻约302) 压。（均选填“增大”“减小”或“不变”) 电压表V(量程0~3V,内阻约10k2) C 直流电源E(4V,内阻不计) P 滑动变阻器R1(阻值范围0~152，允许通 (1)当A接M,D接N时，滑片向右移，电 过的最大电流2.0A) 流表示数 滑动变阻器R2(阻值范围0~2k2,允许通 (2)当A接M,C接N时，滑片向左移，电 过的最大电流0.5A) 流表示数 开关S、导线若干 (3)当A接M,B接N时，滑片向右移，电 (1)为使实验误差较小，要求便于调节且测 流表示数 得多组数据进行分析，电流表应选 ;滑 (4)当B接M,D接N时，滑片向左移，电 动变阻器应选 。(填所选器材的符号) 流表示数 (2)根据实验器材在虚线框中画出测量的 [归纳总结] 电路图（并标出所选用器材符号）。 滑动变阻器的构造、原理及应用 1.构造：如图所示是滑动变阻器的实物图， 113● 物理必修第三册人教版 A.导电材料两端所加电压为10V时，其 电阻为10 B.随着所加电压的逐渐增大，该导电材料 的电阻逐渐增大 C.随着所加电压的逐渐增大，该导电材料 的导电能力变差 (3)若该同学用伏安法多次测量，读取电压 D.该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN 表和电流表的值，求出对应的电阻后取平均值 方向通电时电阻大 R,再根据测量出金属棒的直径d和长度l,由 [例5]在如图甲所示的电路中，电源提供 此可得出此金属棒材料的电阻率的表达式ρ= 电压为3.0V,内阻不计，L1、L2、L3为3个相同 。 （用题中所给物理量的字母表示) 规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如 [归纳总结] 图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确 仪表的读数与器材的选择 的是( (1)仪表读数时，应先确定分度值，然后按 IIA↑ 照读数规则读数。 (2)器材的选择要遵循安全、精确、操作方 0.15 0.10 0.05 UNV 便的三个原则。有以下几个要点要牢记： 00.51.01.52.02.53.03.5 ①先估算电路中各部分的电压、电流的最 大值，然后根据该处的电压、电流值选择要放置 A.灯泡L1的电阻为7.5 的电表。 B.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的 ②要注意电表的指针要指在量程号以上， 2倍 C.灯泡L2的电阻为62 测量才是较精确的。也可以说电路中的电压、 D.回路总电流为0.45A 电流最大值在不超过量程前提下选量程较小的 [例6]LED灯有亮度高、使用寿命长、节能 电表读数误差较小。 等优点。一实验小组探究某LED灯的伏安特 ③在保证安全的前提下，滑动变阻器宜选 性，其电路设计如图所示，提供的器材有： 取电阻调节范围小的。 A.LED灯（额定电压为3.0V,额定功率 专题四伏安特性曲线与电阻分析 为0.6W) [例4]如图甲，一长方体导电材料的长、 B.电池组（电动势约为4.5V,内阻约为12） 宽、高分别为a、b、c且a>b>c,通人沿PQ方 C.电压表V(量程为3V,内阻约为2k) 向的电流时，导电材料两端的电压与其通过 D.电流表A(量程为50mA,内阻R。=162) 的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正 确的是( E.滑动变阻器R1(最大阻值为102，额定 电流为2A) F.滑动变阻器R2(最大阻值为1k2,额定 电流为20mA) 0.5 G.开关和导线若干。 …。114 。第十一章电路及其应用 电流I随电压U的变化规律，U为自变量，I为 A ⑧ 因变量。 R。 Nb 2.分析I-U图像（或U-I图像）时应注 E S 意图像上任意一点与坐标原点连线的斜率的具 (1)为了便于调节且能够在0~3V的范围 体意义。如图甲所示中R2<R1,而在图乙中 内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选 R2>R1。 (选填“R1”或“R2”)。 (2)将电流表的量程扩大为原来的5倍，则 应并联的定值电阻阻值R。= 2. (3)请根据设计的电路，在下图中用笔画线 代替导线，将实物电路图连接完整；下图中闭合 开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 31-图线是面线时，导体电阻R,公， (选填“左”或“右”)端。 即电阻等于图线上点(Um,I)与坐标原点连线 的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数， 如图丙所示。 Rn(Un,In） 602 电池盒 001 (4)正确进行实验，测出多组电流表的示数 丙 I、电压表的示数U,小明在下图坐标中描绘出 4.由于导体的导电性能不同，所以对不同 5I-U图像：小张消除了电表内阻的影响后，在 的导体有不同的伏安特性曲线，对同一导体也 下图坐标中描绘出LED灯的伏安特性曲线。 可以通过伏安特性曲线反映导体对电流阻碍作 则图中曲线 (选填“1”或“2”)是小明物 用的变化情况。在应用伏安特性曲线研究实际 绘出的图像。 问题时，必须明确如下几点： ↑5I/A (1)伏安特性曲线反映了导体中的电流与 0.25 0.20 导体两端电压的关系。 0.15 (2)曲线上每一点的电压坐标与电流坐标 0.10 的比值对应这一状态下的电阻。 0.05 (3)伏安特性曲线不是直线时，反映了导体 00.51.01.52.02.53.03.5 的电阻是随外电压的变化而变化的。 [归纳总结] 1.I-U图线为导体的伏安特性曲线，表示 115●.阻值时读最上面的一条刻度线，B错误：测量二极管 正向电阻时，黑表笔与二极管正极相连，C错误；当指 针指向电阻刻度值“5”时，指针偏转角度是满偏时的 ,所以流入多用电表的电流为清偏电流的，D正 确。故选D。 3.【答案】(1)①指针定位旋钮③欧姆调零旋钮0 ④220(2)ADC(3)B(4)等于 【解析】(1)①旋动指针定位螺丝，使指针对准电流挡 的0刻度； ③将红、黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使指针对准 电阻挡的0刻度线； ④将两表笔分别与待测电阻相接，多用电表的示数如 图乙所示，则待测电阻的阻值为22×102=2202； (2)如果某次用多用电表测量未知电阻阻值时，采用 “×100”的电阻挡正确操作后，发现指针偏转角度过 小，说明待测电阻阻值较大，应将K旋转到电阻挡 “×1000”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适部 件，对电表进行电阻调零，将两表笔分别与被测电阻 的两根引线相接；所以应按ADC的顺序进行操作， 再完成待测电阻的测量。 (3)根据多用电表电流从红表笔流人，黑表笔流出。 测电压时，图甲中红、黑表笔接法正确，故A错误；测 电流时，应按图乙连接方式测量，故B正确；测电阻 时，应将待测电阻与电源断开，故C错误；按图丁连 接方式可测得二极管的正向电阻，故D错误。故 选B。 (4)由于旧电池与新电池的电动势均为1.5V,且都 可以完成电阻调零，即电阻调零后，整个欧姆表内阻 相等，故前、后两次的测量值是相等的，即R等于R'。 4.【答案】(1)1802.30(2)①n②120159 【解析】(1)用“×10”挡位，其读数为R=18×102= 180;用“直流5V”挡位，由题图可知，其分度值为 0.1V,其读数为U=2.30V。 (2)①当开关S拨向n时，全电路的总电阻较小，中值 电阻较小，能够接入待测电阻的阻值也较小，所以开 关S与n接通时对应电阻表的挡位倍率较小，即“× 1”挡； ②当表针指向电阻挡的中央位置时，电阻箱的示数为 200,说明电阻表的内阻为200。调零后发现R。 的滑片指向最上端，说明电流计满偏，由此可知？十 十R=20,品=1+，联立解得 RG+Rom Rom -3 Rm=1202,R2=1592. 表应采用外接法，实验电路图如图所示。 【章末总结】 [知识整合] ①电子②9 ③neSu ⑤导体的长度⑥横 t ④了 截面积⑦材料 ⑧pS ⑨导电特性⑩材料 ①温度 ②rdR 41 ⑧I1=I2=…=In④I=11=I2十 (3)由电阻定律得R=P5,其中S=元· ,解得 …+Im⑤U=U1+U2+…十Um⑥U=U1=U2= 电阻率p=R 4L。 -U.@R-R十R十…十R,©只-尽+后十 [例4]D根据电阻定义式R=号可知导电材料两 …+ 四串四并④高②红⑧中间@欧姆 端所加电压为10V时，其电流为0.5A,所以电阻为 调零 20,A错误；图像上各点与原点连线的斜率表示电 [专题研析] 阻，由图可知，斜率在逐渐地变小，说明随着所加电压的 [例1]AC电子圆周运动的周期为T=2.4× 逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，由电阻定律可 1016s,电子的电荷量为e=1.6×10-19C,则等效电流 知，材料的电阻率逐渐减小，说明该导电材料的导电能 为1=号=2：☆88A心6,7×10·A,故A正确，B 力变好，B.C错误：由电阻定律R=pS可知Rm=p 错误；由于规定正电荷定向移动的方向为电流的方向， 是Rw=P云：两式作比可得袋=（，由题可知 电子带负电，所以等效电流的方向与电子的运动方向相 a>c,Ra>R,D正确。故选D。 反，故C正确，D错误。 [例5]D由于电源内阻不计，可知灯泡L1的电压 [例2]【答案】(1)减小(2)增大(3)不变 为U1=3.0V,根据题图乙可知，流过灯泡L1的电流为 (4)减小 【解析】(1)当A接M,D接N时，是AP段连入电 14=025A,可得灯泡L的电阻为R-号-号A= 路；滑片向右移，电阻增加，根据欧姆定律，可知电流 122,A错误；由电路图可知灯泡L2、L串联，通过L2、 减小。 的电流相等，2山的电压相等，则有U,=U,号 (2)当A接M,C接N时，是AP段连人电路；滑片 向左移，电阻减小，根据欧姆定律，可知电流增大。 =1.5V,根据题图乙可知，流过灯泡L2、Lg的电流为 (3)当A接M,B接N时，是AB段连入电路；滑片 I2=I3=0.20A,可得I1=0.25A<2I2=0.40A,总电 向右移，电阻不变，根据欧姆定律，可知电流不变。 流为I=I1十I2=0.25A十0.2A=0.45A,B错误，D (4)当B接M,D接N时，是BP段连入电路；滑片 正确：由R-尝可得R-0=7.50,C结误。 向左移，电阻增大，根据欧姆定律，可知电流减小。 故选D。 [例3]【答案】(1)A2R1 [例6]【答案】(1)R1(2)4(3)图见解析左 (2)图见解析(3)4R 41 (4)2 【解析】(1)电压表量程为0~3V,流过待测金属棒 【解析】(1)因为需要电压从0开始变化，故滑动变 的最大电流约为I-号-忌0A=0.03A=80mA,电 阻器采用分压式接法，为了方便实验操作，需选阻值小 的滑动变阻器，故选R1; 流表应选A2;为方便实验操作，提高调节过程中的精 (2)电流表改成大量程电流表需要并联电阻，依题 度，滑动变阻器应选R1。 量程扩大为原来的5倍，故有 (2)由于待测金属棒的阻值远大于滑动变阻器的最 大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式 5.=+受 接法，由于电压表内阻远大于待测金属棒的阻值，电流 解得R。=4 3 故需并联的阻值R。=4Ω； (3)根据设计的电路，实物图连接如下 电池盒 为了保护电路，下图中闭合开关前，滑动变阻器的 滑片P应置于左端； (4)小张消除了电表内阻的影响后，故相同电压下 电流更大，故小张为“1”图像，小明为“2”图像。 第十二章电能能量守恒定律 1.电路中的能量转化 【必备知识·梳理】 [知识梳理] 一、 1.(1)电流W ①电流做功②静电力③电势能其他形式的能 (2)UIt (3)焦耳J3.6×10 2.(1)电功率P U2 (2)所有电路 纯电阻 分 PR (3)瓦特W1000 二、 1.(1)二次方 正比 (2)Rt (3)焦耳J 2.（1)热功率 (2)PR 三、 1.内能 2.(1)机械能内能 [科学思维] 一、思考判断 1.×2./3./4./5.X6./ 二、思维探究 提示：1.不同。“220V40W”的白炽灯泡通电时 将电能几乎全部转化为内能，而“220V40W”的电动 机通电后消耗的电能大部分转化为机械能，剩余的小部 36