第1讲 电路的基本概念和规律 课件-2026届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“电路及其应用”专题，依据新课标梳理了电流、欧姆定律、串并联电路、电功与电热四大核心考点，对接高考评价体系分析考点权重，其中电流微观计算、伏安特性曲线分析等高频考点占比超60%，归纳选择、计算等常考题型，构建完整知识网络。 课件亮点在于“真题训练+模型突破+素养提升”，如以2025广西卷导体速率题为例，用“柱体微元”模型推导电流微观表达式，培养科学思维与模型建构素养。设判断正误（如电阻与U/I关系误区）及答题模板（纯电阻电路功率计算步骤），帮助学生掌握得分技巧，教师可据此精准指导，助力高效备考。

高考总复习 物理 人教版 第十章　电路及其应用 索引 考点1 考点2 课时跟踪练 考点3 考点4 返回导航 第十章　电路及其应用 返回导航 第十章　电路及其应用 第1讲　电路的基本概念和规律 返回导航 第十章　电路及其应用 课程标准　 1.了解电流的定义及定义式I=,会推导电流的微观表达式。2.理解电阻的概念,掌握电阻定律。3.掌握串、并联电路的特点,理解电表改装的原理。4.理解电功、电功率、焦耳定律,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 返回导航 第十章　电路及其应用 01 考点1　电流的理解与计算 返回导航 第十章　电路及其应用 1.电流:电荷的__________形成电流,I=________。 2.电流形成的条件:导体中有__________;导体两端存在______。 3.电流的标矢性:电流是标量,但有方向,规定_______定向移动的方向为电流的方向。 定向移动 自由电荷 电压 正电荷 返回导航 第十章　电路及其应用 1.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 设柱体微元的长度为L,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的平均速率为v,则: (1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq。 (2)柱体中全部电荷通过横截面的时间t=。 (3)电流的微观表达式I==nqSv。 返回导航 第十章　电路及其应用 2.三种电流表达式的比较   公式 公式含义 定义式 I= 反映了I的大小,但不能说I∝q,I∝ 微观式 I=nqS 从微观上看,n、q、S、决定了I的大小 决定式 I= I由U、R决定,I∝U,I∝ 返回导航 第十章　电路及其应用 1.只要电荷运动就会形成电流。( ) 2.由于规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故电流是矢量。( ) 3.电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。( ) 4.根据I=,可知I与q成正比。( ) √ × × × 返回导航 第十章　电路及其应用 (2026·山东淄博模拟)阿秒(as)光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲,如同高速快门相机,可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知1 as=10-18 s,电子所带电荷量为1.6×10-19 C,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的等效电流约为1×10-3 A。目前阿秒光脉冲的最短时间为43 as,电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的(　　) A.2.8倍　　　　　　 B.3.7倍 C.4.2倍 D.5.5倍 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　根据电流定义式可得I=,可得电子绕氢原子核一周的时间为T=,则有≈3.7,故B正确。 返回导航 第十章　电路及其应用 (2025·广西卷) 如图所示电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(　　) A.l1∶2l2 B.2l2∶l1 C.l2S1∶2l1S2 D.2l2S2∶l1S1 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　根据电阻定律R=ρ 可得Ra=ρ,Rb总=2ρ 两支路并联有IaRa=IbRb总 结合电流的微观表达式I=nqvS,对于同种材料的n、q相同,联立可得val1=2vbl2 即= 故选B。 返回导航 第十章　电路及其应用 02 考点2　欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 返回导航 第十章　电路及其应用 1.部分电路欧姆定律 (1)内容:导体中的电流跟导体两端的______成正比,跟导体的_______成反比。 (2)表达式:I=_____。 (3)适用范围:______导电和_____________导电。不适用于气态导体或半导体元件。 电压 电阻 金属 电解质溶液 返回导航 第十章　电路及其应用 2.对U-I图像和I-U图像的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a、c、d、f 表示线性元件,b、e表示非线性元件。 (2)图线b上的点与O点连线的斜率不断变小,电阻不断变小;图线e上的点与O点连线的斜率不断变大,电阻不断变小。 返回导航 第十章　电路及其应用 (3)图中Ra>Rc,Rd<Rf。 (4)对于非线性元件,应根据R=计算某点的电阻,而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)。如图甲中,R1=,R2=,R≠,R≠tan θ。 3.电阻定律 (1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成_______,与它的横截面积S成_______;导体电阻还与构成它的______有关。 (2)公式:R=_______。 正比 反比 材料 ρ 返回导航 第十章　电路及其应用 其中l是导体的长度,S是导体的横截面积,ρ是导体材料的__________,其国际单位是__________,符号为__________。 (3)电阻率 ①物理意义:反映导体材料的__________,是导体材料本身的属性。 ②电阻率与温度的关系 金属:电阻率随温度的升高而______。 负温度系数半导体:电阻率随温度的升高而______。 超导体:一些金属和合金在温度特别低时,电阻可以降到0。 电阻率 欧·米 Ω·m 导电性能 增大 减小 返回导航 第十章　电路及其应用 1.由R=知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与流过导体的电流成反比。( ) 2.由ρ=知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。( ) 3.电阻率越大,导体对电流的阻碍作用就越大。( ) 4.U-I图像上的点与坐标原点连线斜率的变化反映阻值的变化。( ) × × × √ 返回导航 第十章　电路及其应用 (人教版必修第三册P60图11.2-5改编)如图所示,是某二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是(　　) A.二极管是非线性元件 B.加正向电压时,二极管阻值不变 C.加正向电压时,二极管阻值随着电压的增大 而增大 D.加反向电压时,无论加多大电压,二极管中电流都很小 返回导航 第十章　电路及其应用 (2024·广西卷)将横截面相同、材料不同的 两段导体无缝连接成一段导体,总长度为1.00 m, 接入图甲所示电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到 N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变 化关系如图乙所示,则两导体的电阻率之比约为 (　　) A.2∶3　　　　　　　　 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　根据电阻定律R=ρ和ΔU=IR,可得ρ=·,结合题图可知两导体的电阻率之比==。故选B。 返回导航 第十章　电路及其应用 如图所示为电阻A、B的伏安特性曲线,下列说法正确的是(　　) A.电阻A为线性元件,其阻值为0.2 Ω B.随着所加电压的增大,电阻B的阻值增大 C.电阻B的图线上某点切线的斜率为其相应状态的阻值 D.在两图线的交点P处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　根据图像可知,电阻A的伏安特性曲线为直线,所以电阻A是线性元件,其阻值RA== Ω=5 Ω,故A错误;电阻B的伏安特性曲线为曲线,因此电阻B为非线性元件,曲线上各点与原点连线的斜率的倒数表示电阻值,根据图像可知,曲线上各点与原点连线的斜率逐渐增大,所以电阻B的阻值随着所加电压的增大,阻值减小,故B、C错误;两条图线的交点,所对应的I和U相等,根据电阻的定义式R=可知,此时电阻A的阻值等于电阻B的阻值,故D正确。 返回导航 第十章　电路及其应用 03 考点3　串、并联电路的特点 返回导航 第十章　电路及其应用 1.串、并联电路的特点   串联电路 并联电路 电流 I=__________ I=__________ 电压 U=_____________ U=______________ 电阻 R=____________ =++…+ 功率 分配 ==…= P1R1=P2R2=…=PnRn P总=P1+P2+…+Pn I1=I2=…=In I1+I2+…+In U1+U2+…+Un R1+R2+…+Rn U1=U2=…=Un 返回导航 第十章　电路及其应用   改装成大量程电压表 改装成大量程电流表 内部电路     改装原理 串联分压 并联分流 2.电表两种改装的比较 返回导航 第十章　电路及其应用   改装成大量程电压表 改装成大量程电流表 所需电阻阻值 R=-Rg R= 改装后的量程 U=Ig(Rg+R) I=Ig 校准电路     返回导航 第十章　电路及其应用 1.关于电阻串联、并联的几个重要结论 (1)电阻的串联 ①串联电路的总电阻大于其中任何一部分电路的电阻。 ②串联电阻个数增加时,总电阻增大。 特例:n个相同的电阻R串联,总电阻R总=nR。 (2)电阻的并联 ①并联电路的总电阻小于其中任何一条支路的电阻。 返回导航 第十章　电路及其应用 ②并联支路条数增多时,总电阻减小。 特例:n个相同的电阻R并联,R总=R。 (3)电阻无论是串联、并联还是混联,其中任何一个电阻增大(或减小),总电阻就一定增大(或减小)。 (4)无论是串联、并联还是混联电路,电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。 返回导航 第十章　电路及其应用 2.复杂电路的等效简化方法 (1)电流分支法 ①先将各结点用字母标出。 ②判定各支路元件中的电流方向(若电路无电压电流,可假设在总电路两端加上电压后判定)。 ③按电流流向,自电源正极到负极将各元件、结点、分支逐一画出。 ④将画出的等效图加工整理。 返回导航 第十章　电路及其应用 (2)等势点排列法(结点法):分析电路中各点电势的高低关系,电势相等的点称为一个结点。 ①先将各结点用字母标出。 ②判定各结点电势的高低(若原电路未加电压,可先假设加上电压)。 ③将各结点按电势高低自高到低排列,挑选一个通过所有结点的支路,将该支路画出。 ④再将其余的元件画在相应的结点间。 ⑤将画出的等效图加工整理。 返回导航 第十章　电路及其应用 1.串联电路的总电阻一定大于其中任一部分电路的电阻。( ) 2.并联电路的总电阻一定大于其中某一支路的电阻。( ) 3.串联电路中某一电阻增大,总电阻增大;并联电路中某一电阻增大,总电阻减小。( ) 4.串联电路中各电阻的功率之比等于电阻之比。( ) × × √ √ 返回导航 第十章　电路及其应用 如图所示,A、B两盏电灯的额定电压都为110 V,额定功率分别为PA=25 W,PB=100 W。把它们接到220 V的电路上,下面四种接法中,两灯不可能正常发光的是(　　) 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　根据公式P=,灯泡A的电阻为RA== Ω=484 Ω,灯泡B的电阻RB== Ω=121 Ω,A项是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,两灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后的总电阻和灯泡A的电阻相等,因并联电路中总电阻小于各支路电阻,故灯泡A和灯泡B不能同时正常发光,故A符合题意;B项中灯泡A和可变电阻并联,其总阻值可能与灯泡B的电阻相等,此时A、B灯泡均能正常工作,故B不符合题意;C项是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则与A串联的可变电阻接入与A等值的电阻,同理,B正常工作时,与 返回导航 第十章　电路及其应用 B串联的可变电阻接入与B等值的电阻,因此两灯可以正常工作,故C不符合题意;D项是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,两灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻的阻值相等,即通过调节可变电阻可以使两灯泡的电压均为110 V,可以正常发光,故D不符合题意。故选A。 返回导航 第十章　电路及其应用 如图所示,某学习小组进行电表改装的实验,已知表头内阻为100 Ω,满偏电流为300 mA,使用OA接线柱时它是量程为0~3 A的电流表,使用OB接线柱时它是量程为0~0.6 A的电流表,使用OC接线柱时它是量程为0~60 V的电压表,则图中的R1=　　　Ω,R2=　　　Ω,R3=　　　Ω。  50 20 80 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　使用OA接线柱时,量程为0~3 A,则有 IOA=3 A=Ig+ 使用OB接线柱时,量程为0~0.6 A,则有 IOB=0.6 A=Ig+ 其中Ig=0.3 A,Rg=100 Ω 联立解得R1=20 Ω,R2=80 Ω 使用OC接线柱时,量程为0~60 V,则有 UOC=60 V=IOB+IOBR3 解得R3=50 Ω。 返回导航 第十章　电路及其应用 04 考点4　电功与电热、电功率与热功率 返回导航 第十章　电路及其应用 1.电功 (1)定义:是指电路中__________对定向移动的电荷所做的功。 (2)公式:W=_____=____ (适用于任何电路)。 2.电功率 (1)定义:电流在一段电路中所做的______与通电_______之比。 (2)公式:P==________(适用于任何电路)。 静电力 qU UIt 功 时间 UI 返回导航 第十章　电路及其应用 3.焦耳定律 (1)定义:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_______,跟导体的电阻及通电时间成_______。 (2)公式:Q=________(适用于任何电路)。 4.电动机电路中的能量转化 (1)能量转化:电动机消耗的电能,一部分转化为________,还有一部分转化为______。 (2)关系式:P电=P机+P损,其中P电=______,P损=_____。 正比 正比 I2Rt 机械能 内能 UI I2R 返回导航 第十章　电路及其应用 1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 返回导航 第十章　电路及其应用 2.电动机的三个功率及效率 输入功率 电动机的总功率。由电动机中的电流和电压决定,即P总=P入=UI 关系: P总=P出 +P热 输出功率 电动机的有用功的功率,也叫作机械功率 热功率 电动机线圈上有电阻,电流通过线圈时会发热,热功率P热=I2r 效率 η=×100% 返回导航 第十章　电路及其应用 1.公式W=UIt=t=I2Rt适用于所有电路。( ) 2.在非纯电阻电路中P=UI=I2R+P其他。( ) 3.焦耳定律只适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路。( ) 4.电动机通电但卡住不转动时可以看成纯电阻。( ) × √ × √ 返回导航 第十章　电路及其应用 纯电阻电路中的功率 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=2 Ω,R4=4 Ω,电源电动势E=12 V,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是(　　) A.R1　　　　　　　　 B.R2 C.R3 D.R4 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　由电路图可知,R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为R并==2 Ω,干路电流即经过R1的电流为I1=I= =3 A,并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则I2=I=I=2 A,I3=I4=I=I=1 A,四个灯泡的实际功率分别为P1=R1=18 W,P2=R2=12 W,P3=R3=2 W,P4=R4=4 W,故四个灯泡中消耗功率最大的是R1,故A正确,B、C、D错误。 返回导航 第十章　电路及其应用 非纯电阻电路中的功率 (2026·江西南昌期中)如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,重物m的重力为20 N。不计摩擦力和空气阻力,求: 返回导航 第十章　电路及其应用 (1)电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少? (2)电动机的输出功率和效率各是多少? (3)电动机可以把重物以多大的速度竖直向上提升? [答案]　(1)5 W　1 W　(2)4 W　80%　(3)0.2 m/s 返回导航 第十章　电路及其应用 [解析]　(1)电动机的输入功率P=UI=5 W 线圈电阻上消耗的热功率P热=I2r=12×1 W=1 W。 (2)电动机的输出功率P出=P-P热=4 W 效率η=×100%=80%。 (3)根据P出=Gv可得v=0.2 m/s。 返回导航 第十章　电路及其应用 课时跟踪练 温馨提示 返回导航 第十章　电路及其应用 $