第五节 电路和欧姆定律《电工技术模块》湖南省（对口招生）电工电子类 知识点讲解

湖南省（对口招生）电工电子类《电工技术模块》知识点讲解 电路和欧姆定律 【考纲要求】 1.识记电路的基本组成、各部分功能及三种工作状态，掌握电压、电位、电动势、电阻的核心定义、单位换算及方向规定；认识电阻元件的图形符号，掌握电阻定律的公式与应用，能完成电阻阻值的测量与性能检测，贴合湖南省对口招生基础概念考查要求。 2.掌握部分电路欧姆定律、全电路欧姆定律的核心公式、适用条件及相关计算；能运用欧姆定律完成简单直流电路的电流、电压、电位计算；会用伏安法测定电阻，掌握电流表、电压表的使用规范与故障分析，契合湖南省对口招生计算与实操技能双重考查要求。【知识网络】 【知识和技能要点】 考点1 电路的基本组成与基本物理量（识记+理解+计算） 1. 电路的基本组成与工作状态 •电路定义：电流流通的闭合路径，实现电能的传输、分配与转换，是电工技术的核心基础。 •电路三大基本组成部分： a.电源：提供电能的装置，将非电能（化学能、机械能）转化为电能，如干电池、发电机、稳压电源。 b.负载：消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能，如电阻、灯泡、电机、家用电器。 c.中间环节：连接电源与负载，实现电路通断控制、安全保护，包括导线、开关、熔断器、接线端子等。 •电路三种工作状态（湖南省对口招生高频考点，选择/填空必考） 工作状态 核心特征 电路参数特点 安全与应用注意事项 通路（闭路） 电路闭合，形成完整电流路径 电路有正常工作电流，负载两端电压符合额定值 电路正常工作状态 开路（断路） 电路某处断开，无闭合电流路径 电路电流为0，开路两端电压等于电源电动势 常见故障状态，也可通过开关人为实现 短路 电源/负载两端直接被导线连通 电路电流极大（短路电流），负载无电流、不工作，电源端电压接近0 严禁电源直接短路，会烧毁电源、引发火灾，是严重电路故障 ⚠️ 高频易错提醒：短路时电流全部从短路线流过，负载中无电流，不会损坏负载，但会直接烧毁电源；湖南省对口招生考试中，常考查“短路时负载电流极大”的错误说法辨析，是高频丢分点。 2. 电路核心基本物理量 （1）电压与电位（高频考点，选择/计算常考） •电压：电场力将单位正电荷从电路中一点移动到另一点所做的功，符号U，国际主单位伏特（V），常用单位：kV、mV、μV，换算关系：。 ￮方向规定：正电荷在电场力作用下的移动方向，即从高电位指向低电位（电位降低的方向）。 •电位：电路中某点与**参考点（接地点，符号⊥）**之间的电压，符号，单位与电压一致。 ￮核心规则：参考点的电位规定为\boldsymbol{0\ \text{V}}，电路中任意点的电位等于该点到参考点的电压。 ￮电压与电位的核心关系：电路中A、B两点间的电压。 ⚠️ 高频易错提醒：电位的大小与参考点的选择有关，而两点间的电压与参考点的选择无关，这是湖南省对口招生每年必考的概念辨析题，选择题高频出现。 （2）电动势 •定义：电源内部非电场力将单位正电荷从电源负极移动到正极所做的功，符号E，单位伏特（V）。 •方向规定：电源内部从负极指向正极（电位升高的方向），与电源外部电路的电压方向相反。 •与电压的核心区别：电动势描述电源内部非电场力的做功能力，电压描述电路中电场力的做功能力；电源开路时，路端电压等于电源电动势。 （3）电阻与电阻定律（高频考点，选择/计算常考） •电阻：表示导体对电流阻碍作用的物理量，符号R，国际主单位欧姆（Ω），常用单位：kΩ、MΩ，换算关系： •电阻定律（核心公式，必须掌握）：温度不变时，导体的电阻与导体长度L成正比，与横截面积S成反比，与材料电阻率ρ成正比。 ￮参数说明：ρ为电阻率（单位：Ω·m），由导体材料和温度决定，与长度、横截面积无关；L为导体长度（单位：m）；S为导体横截面积（单位：m²）。 •电阻元件国标符号：R，需掌握用万用表测量电阻阻值、检测电阻好坏的方法。 ⚠️ 高频易错提醒：电阻率是材料本身的固有属性，与导体的长度、横截面积无关；公式R=ρL/S是电阻的决定式，而R=U/I是电阻的计算式，二者不能混淆，是湖南省对口招生高频丢分点。 【练习题】 一、单项选择题 1.下列不属于电路基本组成部分的是（ ） A. 电源 B. 负载 C. 示波器 D. 中间环节 2.电路发生电源短路时，下列说法正确的是（ ） A. 负载电流极大 B. 电源输出电流极大 C. 路端电压等于电动势 D. 电路处于正常工作状态 3.关于电位与电压的关系，下列说法正确的是（ ） A. 电位与电压的单位不同 B. 两点间的电压等于两点电位的差值 C. 电位的大小与参考点选择无关 D. 电压的大小与参考点选择有关 4.电路中参考点的电位规定为（ ） A. 1V B. 0V C. 10V D. 不确定 5.电源电动势的方向规定为（ ） A. 电源内部从负极指向正极 B. 电源内部从正极指向负极 C. 电路中从高电位指向低电位 D. 任意方向 6.根据电阻定律，导体的电阻与下列哪个因素无关（ ） A. 导体的长度 B. 导体的横截面积 C. 导体的材料 D. 导体两端的电压 7.下列单位换算正确的是（ ） A. 1MΩ = 10³Ω B. 1kΩ = 10³Ω C. 1Ω = 10³kΩ D. 1mV = 10³V 8.电路处于开路状态时，下列说法正确的是（ ） A. 电路电流为0 B. 负载两端电压为0 C. 电源电动势为0 D. 电路存在短路风险 9.电阻率的国际主单位是（ ） A. Ω B. Ω·m C. V/m D. A/m² 10.下列关于电压的说法，错误的是（ ） A. 电压是衡量电场力做功能力的物理量 B. 电压的方向是从高电位指向低电位 C. 电路中两点间的电压与参考点选择有关 D. 电压的国际主单位是伏特 二、填空题 1.一个完整的电路由______、______、______三部分组成。 2.电路的三种工作状态分别是通路、和。 3.电压的国际主单位是______，电阻的国际主单位是______。 4.电路中某点的电位，是该点与______之间的电压，参考点的电位规定为______V。 5.电源电动势是描述电源内部______做功能力的物理量，其方向在电源内部从______极指向______极。 6.电阻定律的核心公式为______，其中ρ表示导体的______。 7.电路中A、B两点的电位分别为=______V。 8.严禁电源两端直接短路，因为短路时电路______极大，会烧毁电源甚至引发火灾。 9.1kΩ=______Ω，1MΩ=______kΩ=______Ω。 10.导体的电阻率由______和______决定，与导体的长度、横截面积无关。 三、综合题 1.简述电路的三个基本组成部分及各部分的作用，同时说明电路电源短路的核心危害。 2.简述电位与电压的区别与联系，分别说明二者与参考点选择的关系。 3.某铜导体的长度L=100m，横截面积S=1mm²，已知铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m，求该导体的电阻值。 4.电路中已知V，求分别为多少。 【答案】 一、单项选择题 1.C 2. B 3. B 4. B 5. A 6. D 7. B 8. A 9. B 10. C 二、填空题 1.电源；负载；中间环节 2.开路（断路）；短路 3.伏特（V）；欧姆（Ω） 4.参考点；0 5.非电场力；负；正 6.R=ρL/S；电阻率 7.7 8.电流 9.10³；10³；10⁶ 10.材料；温度 三、综合题 1.答：电路的三个基本组成部分及作用：①电源：提供电能的装置，将非电能转化为电能；②负载：消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能；③中间环节：连接电源和负载，实现电路通断控制、安全保护。电源短路的核心危害：短路时电路电流极大，会快速烧毁电源，甚至引发火灾、触电事故，是严重的电路故障，严禁电源直接短路。 2.答：区别：①电位是相对量，描述电路中某点相对于参考点的电势高低；电压是绝对量，描述电路中两点间的电势差。②电位的大小与参考点的选择有关，参考点改变，电位数值随之改变；两点间的电压大小与参考点的选择无关，参考点改变，电压数值不变。联系：电压是两点间的电位差值，即；二者单位相同，均为伏特（V）。 3.解：首先统一单位，横截面积 根据电阻定律R=ρL/S，代入数据： 答：该导体的电阻值为1.75Ω。 4.解：根据电压与电位的关系 考点2 欧姆定律及其应用（应用+技能+综合） 1. 部分电路欧姆定律 •定义：温度不变时，不含电源的一段线性导体电路中，导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。 •核心公式（必须牢记，会变形应用）： •适用条件：温度不变的线性电阻元件组成的不含电源的部分电路。 •线性电阻的伏安特性：以电压U为横坐标、电流I为纵坐标绘制的特性曲线，线性电阻的伏安特性是一条过坐标原点的直线，斜率的倒数为电阻值。 2. 全电路欧姆定律（高频计算考点，综合题常考） •定义：闭合电路中的电流I与电源的电动势E成正比，与电路的总电阻（外电路负载电阻R + 电源内阻r）成反比。 •核心公式（必须牢记，会变形应用）： 常用变形公式： 其中：U外=IR为路端电压（外电路总电压），U内=Ir为电源内阻的电压降。 •路端电压与负载的关系（高频考点）： a.负载电阻R增大 → 电路总电流I减小 → 内阻压降Ir减小 → 路端电压U外增大 b.负载电阻R减小 → 电路总电流I增大 → 内阻压降Ir增大 → 路端电压U外减小 c.开路状态：R→∞，I=0，U外=E（路端电压等于电源电动势） d.短路状态：R→0，I短=Er，U外=0 ⚠️ 高频易错提醒：全电路欧姆定律必须考虑电源内阻，湖南省对口招生计算题常考路端电压的计算，学生最易忽略电源内阻，直接用电源电动势E代替路端电压计算，导致结果错误。 3. 欧姆定律的实操应用（贴合考纲技能要求，综合题常考） （1）伏安法测电阻 •测量原理：根据欧姆定律变形公式R=U/I，用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量通过电阻的电流，计算出电阻阻值。 接法类型 电路特点 适用场景 测量值与真实值的关系 电流表内接法 电流表接在电压表的测量范围内侧 测量大阻值电阻（，电流表内阻可忽略） 测量值偏大 电流表外接法 电流表接在电压表的测量范围外侧 测量小阻值电阻（，电压表分流可忽略） 测量值偏小 （2）简单直流电路的故障分析 •常见故障类型：断路（开路）、短路 •分析方法：结合欧姆定律，通过测量电路中的电压、电流判断故障位置。例如：串联电路中，某元件两端电压等于电源电动势，其余元件电压为0，则该元件发生断路；某元件两端电压为0，其余元件电压接近电源电动势，则该元件发生短路。 【练习题】 一、单项选择题 1.部分电路欧姆定律的表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 2.根据欧姆定律，下列说法正确的是（ ） A. 导体的电阻与导体两端的电压成正比 B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比 C. 导体两端的电压为0时，导体的电阻也为0 D. 导体的电阻与电压、电流无关，由导体本身性质决定 3.全电路欧姆定律中的总电阻是指（ ） A. 外电路电阻 B. 电源内阻 C. 外电路电阻与电源内阻之和 D. 负载电阻 4.闭合电路中，负载电阻增大时，路端电压将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 5.电源短路时，短路电流的大小取决于（ ） A. 电源电动势 B. 电源内阻 C. 电源电动势和电源内阻 D. 外电路电阻 6.伏安法测电阻时，电流表内接法适用于测量（ ） A. 大阻值电阻 B. 小阻值电阻 C. 任何阻值电阻 D. 线性电阻 7.某导体两端电压为10V时，通过的电流为2A，该导体的电阻为（ ） A. 20Ω B. 5Ω C. 0.2Ω D. 12Ω 8.闭合电路中，电源电动势E=12V，外电路电阻R=10Ω，电源内阻r=2Ω，则电路中的电流为（ ） A. 1A B. 1.2A C. 6A D. 0.83A 9.某线性电阻两端电压增大为原来的2倍，下列说法正确的是（ ） A. 电阻增大为原来的2倍 B. 电流增大为原来的2倍 C. 电阻减小为原来的1/2 D. 电流不变 10.闭合电路开路时，路端电压等于（ ） A. 0 B. 电源电动势 C. 内阻压降 D. 无法确定 二、填空题 1.部分电路欧姆定律的核心公式为______，全电路欧姆定律的核心公式为______。 2.公式R=UI是电阻的______式，而非决定式，导体的电阻由______决定。 3.闭合电路中，路端电压等于电源电动势减去______的电压降。 4.伏安法测电阻的原理是______，分为电流表______接法和______接法两种。 5.某导体两端电压为6V，通过的电流为0.3A，该导体的电阻为______Ω。 6.电源电动势E=9V，内阻r=1Ω，电路电流为1A，则路端电压为______V。 7.线性电阻元件的伏安特性曲线是一条______的直线。 8.闭合电路中，负载电阻减小，电路电流______，路端电压______。 9.电源短路时，外电路电阻趋近于______，短路电流的表达式为______。 10.用伏安法测小阻值电阻时，为减小误差，应选用电流表______接法。 三、综合题 1.简述部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律的核心区别，分别写出其核心公式及适用条件。 2.某定值电阻两端加3V电压时，通过的电流为0.5A，求：（1）该电阻的阻值；（2）若两端加6V电压，通过的电流为多少；（3）若电阻两端不加电压，电阻值为多少。 3.已知闭合电路中，电源电动势E=24V，电源内阻r=0.5Ω，外电路负载电阻R=11.5Ω，求：（1）电路中的总电流；（2）路端电压；（3）电源内阻的电压降。 4.简述伏安法测电阻的两种接法，分别说明其适用场景及测量值与真实值的大小关系。 【答案】 一、单项选择题 1.A 2. D 3. C 4. A 5. C 6. A 7. B 8. A 9. B 10. B 二、填空题 1.； 2.计算（定义）；导体本身的材料、长度、横截面积和温度 3.电源内阻 4.；内；外 5.20 6.8 7.过坐标原点 8.增大；减小 9.0； 10.外 三、综合题 1.答：核心区别：部分电路欧姆定律研究的是不含电源的一段局部电路的电流、电压、电阻关系；全电路欧姆定律研究的是包含电源在内的完整闭合电路的电流、电动势、总电阻关系。 ① 部分电路欧姆定律：核心公式，适用条件：温度不变的线性电阻组成的不含电源的部分电路。 ② 全电路欧姆定律：核心公式，适用条件：包含电源内阻的完整闭合线性直流电路。 2.解：（1）根据部分电路欧姆定律，代入数据： （2）电阻值不变，加6V电压时，电流 （3）电阻是导体的固有属性，与两端电压无关，因此不加电压时，电阻值仍为6Ω。 答：（1）电阻阻值为6Ω；（2）电流为1A；（3）电阻值为6Ω。 3.解：（1）根据全电路欧姆定律，代入数据： 答：（1）总电流为2A；（2）路端电压为23V；（3）内阻压降为1V。 4.答：伏安法测电阻分为电流表内接法和电流表外接法两种： ① 电流表内接法：电流表接在电压表测量范围的内侧，适用于测量大阻值电阻（被测电阻远大于电流表内阻），测量值大于真实值； ② 电流表外接法：电流表接在电压表测量范围的外侧，适用于测量小阻值电阻（被测电阻远小于电压表内阻），测量值小于真实值。 【真题演练】 1. 【2023年湖南省对口招生电子电工类真题·选择题改编】 一粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流为I，若此导线均匀拉长为原来的2倍，保持电流不变，则导线两端所加电压应为（ ） A. 0.5U B. U C. 2U D. 4U 【答案】D 【解析】本题考查电阻定律与欧姆定律的综合应用，是湖南省对口招生高频考点。 ① 导线均匀拉长为原来的2倍，体积不变，横截面积变为原来的1/2； ② 根据电阻定律，长度变为2倍，横截面积变为1/2，电阻变为原来的4倍，即； ③ 根据欧姆定律，电流I不变，电阻变为4倍，因此电压变为原来的4倍，即。 2. 【2025年湖南省对口招生电子电工类真题·选择题第1题改编】 【题目】电路如图所示，c点为接地参考点，则c点电位为（ ） A. 60V B. 80V C. 90V D. 0V 【答案】D 【解析】本题考查电位的核心定义，是湖南省对口招生高频基础考点。参考点（接地点）的电位规定为0V，c点为接地参考点，因此电位为0V。 3. 【2019年湖南省对口招生电子电工类真题·选择题第1题】 【题目】已知微安表的内阻，量程为100μA，将其改装成量程为6V的电压表，应串联的电阻是（ ） A. 10kΩ B. 39kΩ C. 49kΩ D. 59kΩ 【答案】D 【解析】本题考查欧姆定律在电表量程扩展中的应用，贴合湖南省对口招生考纲要求。 ① 电压表满偏时，总电阻； ② 串联电阻的阻值。 4. 【2018年湖南省对口招生电子电工类真题·填空题第26题】 【题目】一般情况下，人体通过______mA的工频电流就会有生命危险，人体电阻约800Ω或更低，因此安全电压一般设为______V。 【答案】50；36 【解析】本题考查欧姆定律在安全用电中的应用，是湖南省对口招生常考基础考点。 根据欧姆定律，人体安全工频电流阈值为50mA，，因此行业内安全电压规范为36V。 5. 【2022年湖南省对口招生电子电工类真题·计算题】 【题目】某闭合电路，电源电动势E=12V，内阻r=0.2Ω，外接负载电阻R=5.8Ω，求电路中的电流I、路端电压U和内阻压降。 【答案】 【解析】本题考查全电路欧姆定律的基础计算，是湖南省对口招生计算题必考题型。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $