第10章 1.第1 节 电路的基本概念及规律（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习学案

该高中物理高考复习课件聚焦电路模块核心考点，涵盖电流概念、欧姆定律、电阻定律、串并联电路及电表改装等高考高频内容，依据高考评价体系梳理考点权重，通过定义式与决定式比较、伏安特性曲线分析等方式归纳动态分析、实验测量等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精析+方法技巧+素养提升”，如以2024广西题为例，用U-x图线斜率结合电阻定律（科学推理），提炼线性关系动态式解决物理量变化问题，培养物理观念与科学思维，助力学生掌握考点突破方法，教师可据此高效开展复习教学。

目 录 CONTENTS 第1 节　电路的基本概念及规律 实验11 导体电阻率的测量 微专题21 电路的动态分析和故障判断 第2 节　闭合电路欧姆定律及其应用 第3 节　电学实验基础 实验12 测量电阻的几种方法 实验13 测量电源电动势和内阻 实验14 用多用电表测量电学中的物理量 返回目录 第1节 电路的基本概念及规律 返回目录 2 考点1　电流的概念及表达式 1.产生:自由电荷定向移动形成电流。 2.定义:通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值叫电流,即I= 。 3.电流的三种表达式及其比较   返回目录 点拨提醒 电流的微观表达式的推导 (1)建立微观模型:如图所示,粗细均匀的一段导体,横截面积为S,导体单位体积内的自由 电子数为n,电子的电荷量为e,当导体两端加上一定的电压时,导体中的自由电子定向移 动的平均速率为v。   (2)在时间t内通过横截面的总电荷量q=nvtSe。 (3)电流的表达式:I= =neSv。 返回目录 典例1　安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环 形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运 动,关于该环形电流的说法,正确的是 (         ) A.电流大小为 ,电流方向为顺时针 B.电流大小为 ,电流方向为顺时针 C.电流大小为 ,电流方向为逆时针 D.电流大小为 ,电流方向为逆时针 C 返回目录 解析　　电子做圆周运动的周期T= ,由I= 得I= ,电子带负电,电流的方向与电 子定向运动方向相反,故电流方向为逆时针,C正确。 返回目录 考点2　欧姆定律和电阻定律的理解及应用 1.欧姆定律 (1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 (2)表达式:I= 。 2.电阻定律 (1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻还与构成它的材料有关。 (2)公式:R=ρ 。(ρ是导体的电阻率,在国际单位制中,电阻率的单位是欧·米,符号为Ω·m) 返回目录   3.伏安特性曲线 返回目录 典例2    (2024广西,6,4分)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段 导体,总长度为1.00 m,接入图甲电路。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,则导体L1、L2的电阻率之比约为(        ) B A.2∶3　　　    B.2∶1 C.5∶3　　　    D.1∶3 返回目录 解析　　根据电阻定律可知,MP段的电阻R=ρ ,结合欧姆定律U=IR可得U= x,则题图 乙中U-x图线的斜率k= ∝ρ【点拨:两导体横截面相同,题图甲中电路电流恒定】,U-x 图线斜率在x=0.25 m时发生变化,说明此时电阻率发生了变化,即导体L1长0.25 m,导体L 2长0.75 m,可知导体L1、L2的电阻率之比 = = = ,B正确。 返回目录 方法技巧 线性关系的两个数学性质的运用 若两个物理量x和y满足Ax+By+C=0,则它们之间的关系为线性关系。 同时,这两个物理量的变化量满足AΔx+BΔy=0,其平均值满足A +B +C=0。 例如,胡克定律F=kx,定值电阻的U-I关系U=RI,电容器的带电荷量与电压满足Q=CU,均 是线性关系;它们都有对应的动态式,即ΔF=kΔx,ΔU=RΔI,ΔQ=CΔU,对于涉及从一个状 态到另一个状态的某物理量的变化量的问题,动态式比静态式更方便。 又如,人船模型中任意时刻mvx=MVx,vx与Vx是线性关系,因此有m =M ,两边同时对时 间取平均值再乘以时间可得mx=MX。 返回目录 高考变式　(考查物理量的改变)(2025届北京人大附中3月统练)如图1所示,将横截 面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB,A为金属丝a的左端点,B为 金属丝b的右端点,P是导体上可移动的接触点。保持导体中通过的电流不变,接触点P 从A点向B点滑动全过程中,电压表示数U随A、P间距离x的变化关系如图2所示。金属 丝a、b的电阻分别是Ra、Rb,电阻率分别是ρa、ρb,内部电场强度分别是Ea、Eb,内部电子 定向移动速率分别是va、vb。则它们之间的大小关系正确的是 (         ) A.Ra∶Rb=2∶3 B.ρa∶ρb=1∶2 C.Ea∶Eb=3∶2 D.va∶vb=1∶1 B 返回目录 解析　　导体中通过的电流不变,由I= ,R=ρ 可得题图2中拐点前一段图线的表达式 为U1= x【点拨:需要分段求出函数表达式,再结合函数图线斜率求出电阻率的关 系】,拐点后一段图线的表达式为U2= (x-la)+ la,其中la为金属丝a的总长度,根据题 图2中两段图线的斜率比,可求得ρa∶ρb=1∶2,B正确;由题图2可知,两金属丝的长度之比 为3∶1,由R=ρ 得Ra∶Rb=3∶2,A错误;金属丝内部电场可视为匀强电场,由E= 可得 Ea∶Eb=1∶2,C错误;导体中通过的电流不变,两根金属丝材料不同,自由电子数密度n不 同且未知,横截面积相同,故由I=neSv不能求出内部电子定向移动速率之比,D错误。 返回目录 提分关键·规律总结 电阻的定义式和决定式的比较 返回目录 考点3　串联电路和并联电路　电表改装原理 1.串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 I=I1=I2=…=In I=I1+I2+…+In 其中I1∶I2∶I3∶…= ∶ ∶ ∶… 电压 U=U1+U2+…+Un 其中U1∶U2∶U3∶…=R1∶R2∶R3∶… U=U1=U2=…=Un 电阻 R=R1+R2+…+Rn  = + +…+  功率 P1∶P2∶P3∶…=R1∶R2∶R3∶… P1∶P2∶P3∶…= ∶ ∶ ∶… 总功率 P=P1+P2+P3+…+Pn 返回目录 2.电表改装 改装成电压表 改装成电流表 内部电路     改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流 改装后 的量程 U=Ig(Rg+R) I= Ig 量程倍 数关系 n=1+  n=1+  返回目录 接入电阻 的阻值 R=(n-1)Rg R=  改装后的 总内阻 RV=nRg RA=  校准电路     返回目录 典例3    (2025届江苏盐城中学三模)如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表 头内阻为100 Ω,下列说法正确的是 (         ) A.由图甲可知,该表头满偏电流Ig=2 mA B.图甲是改装成的双量程电压表,其中b对应量程为0~10 V C.图乙中R1=  Ω,R2=10 Ω D.图乙中R1=5 Ω,R2=45 Ω C 返回目录 解析　　由题图甲可知,Ig= =  A=0.001 A=1 mA,b对应的最大电压为 U'=Ig(Rg+R+R')=0.001×(100+2.9×103+6×103) V=9 V,A、B错误;在题图乙中,改装为最大电 流I1=10 mA=0.01 A的电流表时,并联电阻的分流电流为I'=I1-Ig=10 mA-1 mA=9 mA= 0.009 A,R1+R2= =  Ω=  Ω,改装为最大电流I2=100 mA=0.1 A的电流表时,可 得R1= ,联立解得R1=  Ω,R2=10 Ω,C正确,D错误。 返回目录 考点4　电功、电功率、电热、热功率 电功与电热、电功率与热功率的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、 电熨斗及转子被卡住的电动机等 正常工作的电动机、电解槽、日光 灯等 电功与 电热 W=Q=UIt=I2Rt= t W=UIt=E其他+Q Q=I2Rt 电功率 与 热功率 P电=P热=UI=I2R=  P电=UI>P热 P热=I2R 返回目录 典例4    (粤教版必修三P126,T9改编)某辆以蓄电池为驱动能源的电动汽车的总质量m =3×103 kg。当它在水平路面上以v=36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I= 50 A,电压U=300 V。在此行驶状态下: (1)(回归教材)①求驱动电机的输入功率P电; ②若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车 所受阻力与汽车重力之比(g取10 m/s2)。 (2)(拓展变式)已知汽车所受阻力是汽车重力的0.03倍,驱动电机能够将输入功率的 90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,g取10 m/s2,求: ①牵引汽车前进的机械功率P机和线圈内阻; ②此状态下汽车保持恒定功率从静止启动后能够达到的最大速度。 ·········· 深挖教材 ·········· 返回目录 答案 (1)①1.5×104 W　②     (2)①1.35×104 W    0.6 Ω　②15 m/s 返回目录 解析 (1)①驱动电机的输入功率P电=UI=1.5×104 W。 ②车在匀速行驶时有P机=90%P电,P机=F牵v,F牵=Ff v=36 km/h=10 m/s 联立上式,代入数据可解得阻力Ff=1.35×103 N 阻力与汽车重力之比 = = 。 (2)①由题意可知,驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104 W,P机=90%P电=1.35×104 W,驱动 电机的热功率P热=I2r=P电-P机=1.5×103 W,解得r=0.6 Ω。 ②匀速行驶时,有P机=F'fv',F'f=0.03mg,解得v'=15 m/s。 返回目录 $