第22讲 电路的基本概念和规律（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦电路基本概念和规律，整合电流、欧姆定律、电阻定律、伏安特性曲线、串并联电路、电功与焦耳定律等核心考点，按“命题透视-思维建模-考点精讲-真题溯源”逻辑架构知识体系。通过知识点解构梳理概念内涵，考向破译归纳解题范式，真题训练强化应用能力，形成“概念-方法-实战”三阶复习路径，帮助学生系统构建电路知识网络，突破电流微观计算、非纯电阻电路分析等难点。 讲义突出科学思维与物理观念的深度融合，如在电流微观表达式教学中，引导学生从定义出发构建“柱体微元模型”，通过推导过程培养模型建构与科学推理能力。以新能源汽车电池、家用吹风机等真实情境设计例题，强化能量观念与社会责任意识。设置基础例题、变式训练、真题溯源三层练习，配合得分速记技巧，确保高效突破考点，为教师提供精准复习节奏把控方案，助力学生提升综合解题能力。

第22讲 电路的基本概念和规律 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电流的理解及计算 知识点1 电流的定义 知识点2 电流的“柱体微元模型” 考向1 电流的一般计算 考向2 利用电流的“柱体微元模型”计算 考点二 欧姆定律 电阻定律 知识点1 电阻 电阻定律及欧姆定律 知识点2 电阻的两个公式的比较 考向1 电阻定律的应用 考向2 欧姆定律的应用 考点三 小灯泡的伏安特性曲线 知识点1 小灯泡伏安特性曲线 知识点2 U-I图和I-U图的比较 考向1 线性元件的伏安特性曲线 考向2 非线性元件的伏安特性曲线 考点四 串、并联电路 知识点1 串并联电路及其特点 考向1 串并联电路的有关计算 考点五 电功、电功率及焦耳定律 知识点1 电功、电功率、电热及焦耳定律 知识点2 纯电阻电路及非纯电阻电路的比较 考向1 纯电阻电路的计算 考向2非纯电阻电路的计算 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 电动势的概念和物理意义 —— 黑吉辽联考卷11T,6分 描绘小灯泡的伏安特性曲线 黑吉辽蒙联卷3T,4分 黑吉辽蒙联卷11T，8分 考情分析 题型与考向：高考对这部分内容的考查，多以选择题考查基础概念，分值一般3—4分；很少单独出计算题。主要作为电学综合题、电磁感应问题、电学实验的基础规律进行考查。考向如下 1. 电流微观表达式的理解辨析 2. 电阻定律的应用 3. 纯电阻/非纯电阻电路和电功、电热计算 4. 欧姆定律的适用条件与伏安特性曲线的分析 情境与立意：新高考卷多以新能源汽车电池、家用吹风机、电动车电机等真实电器为载体，考查非纯电阻电路的能量分析，要求用基础规律解决实际问题，不会出现脱离场景的纯公式计算。 该考点不单独出实验大题，但是所有电学实验的基础。 复习目标 1. 优先搞定概念辨析，重点记住每个规律的适用条件。 2. 重视和实验的结合：练习电学实验时，主动梳理每一步用到的电路基本规律。 3. 掌握结论秒杀技巧：串并联电阻变化 、总电阻判断等结论直接记住，可快速解决动态分析选择题。节省时间。 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电流的理解及计算 知识点1 电流的定义 知●识●解●构 一、电流 1.定义：电荷的定向移动形成电流，I＝ 　。 2.电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。 3.标矢性：电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 4.三个电流表达式的比较 公式 适用范围 公式含义 定义式 I= 一切电路 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I＝nqSv 一切电路 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I= 金属、电解液 I由U、R决定，I∝U，I∝ 知识点2 电流的“柱体微元模型” 知●识●解●构 1.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时的基本思路 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，电荷定向移动的速率为v，则： （1）柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。 （2）电荷通过横截面的时间t＝。 （3）电流的微观表达式I＝＝nqSv。 ✨得分速记：电流微观表达式的核心技巧 从定义出发推导，不要死记硬背，找准条件灵活变形。 1.推导核心技巧：以电流定义锚定逻辑 从电流最基础的宏观定义 出发，只需要两步找到通过截面的总电荷量Q 2.算体积：时间t 内，电荷定向移动距离为vt，单位体积微粒数n，体积就是； 3.算总电量：总微粒数=对应n×体积，总电量Q= 总微粒数×单个微粒电量q，代入就能得到结果：I=nqSv 考●向●破●译 考向1 电流的一般计算 例1 （2025·内蒙古通辽·三模）除颤器通过在短时间内向心脏提供一定强度的电流，利用电击将心脏的电活动“清除”，以使心脏活动达到正常节律。在除颤器中，电容器是储存能量并在需要时能够快速释放能量的关键元件。某除颤器的电容C=200μF，电容器储存电能的电势差U=200V，电容器储存的能量可以通过公式计算，除颤器的放电时间一般在10毫秒到20毫秒。下列说法正确的是（    ） A．除颤器储存的电荷量为0.04C B．除颤器放电时的平均电流为2A C．除颤器储存的能量为2J D．除颤器放出能量的平均功率为4 kW ◀【变式训练1·变考法】（25-26高二上·内蒙古通辽）如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．电机的输入功率等于 B．电源规格中的，是能量的单位 C．电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过 D．电机线圈的电阻为 ◀【变式训练2·变载体】（25-26高三上·内蒙古）如图所示，来自电子源的电子（初速度为零），经电压为的加速器加速，形成细柱形的电子流。若电子流横截面积为S，电子的质量为，电荷量为，电子流内单位长度的电子数为。则电子流形成的电流大小为（　　） A． B． C． D． 考向2 利用电流的“柱体微元模型”计算 例2 （25-26高二上·吉林长春）一段均匀铜导体的电阻率为，横截面积为S，长度为l，导体两端所加电压为U，电子电荷量为e，导体中单位体积内的自由电子数为n，电子在铜导体中定向移动速率为（　　） A． B． C． D． ◀【变式训练1·变考法】（25-26高二下·辽宁）两根长度相等材质相同的均匀铜棒a、b，按如图所示的方式连接在电路中，横截面积之比为。当电路通入电流时，下列说法正确的是（　　） A．通过铜棒a和铜棒b的电流之比为 B．铜棒a和铜棒b两端电压之比为 C．铜棒a和铜棒b内电场强度之比为 D．铜棒a和铜棒b内自由电子定向移动的平均速率之比为 ◀【变式训练2·变载体】（25-26高二下·辽宁沈阳）如图所示，一根长度为L，横截面积为S的金属导体棒，且该金属材料的电阻率为。金属导体棒内单位长度自由电子数为n，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，自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 考点二 欧姆定律 电阻定律 知识点1 电阻 电阻定律及欧姆定律 知●识●解●构 一、电阻与电阻定律 1.电阻：导体两端的电压和通过它的电流的比值。表达式为 R＝　。 2.电阻定律 （1）内容：导体的电阻跟导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟导体的材料有关。 （2）公式：R＝ρ　。 （3）电阻率（ρ） ①物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。 ②电阻率与温度的关系 a.金属：电阻率随温度升高而增大； b.负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小； c.超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0。 二、部分电路的欧姆定律 1.内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。 2.适用条件：适用于金属导体和电解液，气态导体和半导体元件不适用。 3.表达式：I＝　（说明：这是电流的决定式）。 4.对U－I图像和I－U图像的理解（如图甲、乙所示） （1）图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件。 （2）图线b的斜率不断变小，电阻不断变小；图线c的斜率不断变大，电阻不断变大。 （3）图中Ra >Re，Rd <Rf。（均选填“>” “〈”或“＝”） （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）。 知识点2 电阻的两个公式的比较 知●识●解●构 1.电阻与电阻率的区别 （1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。 （2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。 （3）导体的R、ρ均与温度有关。 2.电阻的两个公式对比 公式 R=ρ R= 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何纯电阻导体 考●向●破●译 考向1 电阻定律的应用 例1 （25-26高二上·吉林）如图甲所示，一根直径为D，长为L的均匀圆柱形金属导体的阻值为R，现将该金属导体沿直径分为两个完全相同的半圆柱形导体，并分别按照图乙和图丙的方式用导线连接，则下列说法中正确的是（　　） A．该种金属的电阻率为 B．分割后导体的电阻率减半 C．用图乙的方式连接后，整体的总电阻为 D．用图丙的方式连接后，整体的总电阻为4R ◀【变式训练1·新思维】（25-26高二上·吉林四平）如图所示是一根金属导体棒，A端到B端的横截面积逐渐增大，截面C到A、B两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为U的电压，下列说法正确的是（　　） A．A、C间的电压为 B．A、C间的电流小于B、C间的电流 C．从A到B，自由电荷的定向移动速率越来越小 D．从A到B，导体内的电场强度越来越大 ◀【变式训练2·新思维】（25-26高二上·黑龙江大庆）如图所示，长方体铜柱电阻率为ρ，长a、宽b、高c，当电流沿AB方向流过导体，导体电阻R为（　　） A． B． C． D． 考向2 欧姆定律的应用 例2 （25-26高二上·黑龙江大庆）如图所示为两个电阻和的伏安特性曲线，从图线可知判断正确的是（　　） A．电阻和电压成正比，和电流成反比 B．两电阻串联接入电路时，两端的电压较大 C．两电阻并联接入电路时，通过电流较大 D．两电阻的电阻值的关系是 ◀【变式训练1·新思维】（25-26高二上·江西）某导体的图像如图所示，点为图像上坐标为的一点，图像过点的切线与轴的截距为，点和坐标原点的连线与轴的夹角，则导体两端电压为时，导体的电阻为（　　） A．0.8Ω B．1Ω C．2.4Ω D．3Ω ◀【变式训练2·新考法】（多选）（25-26高一下·北京海淀）如图所示，图线1表示的导体的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 考点三 小灯泡的伏安特性曲线 知识点1 小灯泡伏安特性曲线 知●识●解●构 1.伏安特性曲线：是描述元件电流与电压关系的图像，核心是通过图像斜率分析电阻变化。 （1）定义与坐标规则 以纵坐标表示电流（I）、横坐标表示电压（U）画出的（I-U）图像叫作伏安特性曲线，也可根据需求绘制（U-I）图像，本质都是反映元件电流电压的对应关系。它的核心作用是研究导体电阻的变化规律。 （2）元件分类 线性元件：欧姆定律适用，如金属导体、电解质溶液，伏安特性曲线是过原点的直线，电阻恒定不变。 非线性元件：欧姆定律不适用，如半导体、气态导体、二极管、小灯泡，伏安特性曲线是曲线，电阻随电压/温度变化。常见典型曲线特点 知识点2 U-I图和I-U图的比较 知●识●解●构 斜率与电阻的对应关系 图像类型 任意点与原点连线的斜率含义 结论 （U-I）图（纵U横I） 斜率（) 斜率越大，电阻越大 （I-U）图（纵I横U） 斜率（ ) 斜率越大，电阻越小 2.对伏安特性曲线的理解 ✨得分速记：绘制小灯泡伏安特性曲线技巧 小灯泡：电阻随温度（电压）升高而增大，(U-I)图中斜率越来越大，(I-U)图中曲线向下弯曲。 二极管：正向偏置时电压超过开启电压后电流急剧上升，反向偏置时电流几乎为0，击穿后电流骤增，具有单向导电性。 热敏电阻（半导体）：电阻随温度升高而减小，(U-I)图中斜率越来越小。 因为小灯泡电阻小（几欧到几十欧），必须用电流表外接法减小误差 要得到从0开始的完整电压变化范围，滑动变阻器必须用分压接法 电压从低到高逐渐增加，不要一开始就加超过额定电压的电压，避免冷电阻太小烧坏灯泡。 考●向●破●译 考向1 线性元件的伏安特性曲线 例1 （25-26高二上·黑龙江）在图甲的电路中，电源内阻不计。调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，作出的图像如图乙中AB所示，则可以表示阻值的是（　　） A．AB的斜率 B．仅a的斜率 C．仅b的斜率 D．a和b的斜率 ◀【变式训练1·新思维】 （25-26高二上·辽宁沈阳）图中的实线分别是电阻、的伏安特性曲线，虚线是的切线，、相互平行，下列说法正确的是（　　） A．时，的电阻为 B．时，、的电阻相等 C．时，的电阻大于的电阻 D．时，的电阻相等 ◀【变式训练2·新思维】（25-26高二上·吉林长春）如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是（　　） A．电阻a的阻值随电流的增大而增大 B．因I－U图像的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝＝1 Ω C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D．在两图线交点处，电阻a的阻值是电阻b的阻值的2倍 考向2 非线性元件的伏安特性曲线 例2 （24-25高二上·吉林）一非线性元件的伏安特性曲线如图所示，则该元件两端的电压为2V时，该元件的电阻为（    ） A．1Ω B．0.5Ω C．2Ω D．4Ω 【变式训练1】（24-25高一下·山东滨州）某导体的图像如图，图中时对应的图像切线倾角，下列说法正确的是（　　） A．此导体的电阻随电压的增加逐渐减小 B．图像切线斜率的倒数表示电阻 C．时，此导体的电阻 D．在R两端加3V电压时，每秒通过导体的电荷量是2C ◀【变式训练2·新思维】（25-26高二上·江西）如图为甲、乙两个电学元件的伏安特性曲线，其中甲是一条过原点的直线，乙是一条过原点的曲线，两线的交点坐标为下列说法正确的是（　　） A．甲元件随着两端电压的增大，其电阻阻值也增大 B．乙元件随着两端电压的增大，其电阻阻值也增大 C．若将甲、乙元件串联，并在其两端加上电压时，甲元件两端的电压大于 D．若将甲、乙元件串联，并在其两端加上电压时，流过乙元件的电流小于 考点四 串、并联电路 知识点1 串并联电路及其特点 知●识●解●构 1.串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝I3　 I＝I1＋I2＋I3　 电压 U＝U1＋U2＋U3　 ＝＝ U＝U1＝U2＝U3　 I1R1＝I2R2＝I3R3 电阻 R＝ R1＋R2＋R3　 ＝＋＋…＋ 功率分配 ＝…＝ P1R1＝P2R2=…=PnRn P总＝P1＋P2＋…＋Pn 2.串、并联电路中几个常见的推论 （1）串联电路 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。若n个相同的电阻串联，总电阻R总＝nR。 （2）并联电路 ①并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。 ②n个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的，即R总＝R。 ③两个电阻并联时的总电阻R＝。 （3）无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，其中任何一个电阻增大（或减小），总电阻就增大（或减小）。 考●向●破●译 考向1 串并联电路的有关计算 例1 （2026·江苏·一模）阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端，用内阻为2kΩ的电压表并联在两端，电压表示数为1V，若将该电压表并联在两端，则示数为（　　） A．8V B．6V C．4V D．2V ◀【变式训练1·新思维】（24-25高二上·辽宁锦州）一个型电路如图所示，电路中的电阻，，。另有一测试电源，电源电压为，内阻忽略不计。则（　　） A．当端短路时，之间的等效电阻是 B．当端短路时，之间的等效电阻是 C．当两端接通测试电源时，两端的电压为 D．当两端接通测试电源时，两端的电压为 ◀【变式训练2·新思维】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨）如图所示的电路中，，滑动变阻器的最大阻值为，，当滑片P滑至的中点时，a、b两端的电压为（　　） A．10V B．15V C．20V D．25V ◀【变式训练3·新思维】（25-26高一下·江苏泰州）两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U =20V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端（如图所示），电压表的示数为12V，如果把此表改接在R2两端，则电压表的示数（     ） A．等于8V B．小于8V C．大于8V D．大于8V，小于12V 考点五 电功、电功率及焦耳定律 知识点1 电功、电功率、电热及焦耳定律 知●识●解●构 一、电功、电功率　电热、热功率 1.电功 （1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功。 （2）公式：W＝Uq＝ UIt。（适用于一切电路） （3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。 2.电功率 （1）定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。 （2）公式：P＝＝UI。（适用于一切电路） 3.焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 （2）公式：Q＝I2Rt。（适用于一切电路） 知识点2 纯电阻电路及非纯电阻电路的比较 知●识●解●构 1. 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻 非纯电阻 实例 电阻、电炉、电灯等 电动机、电解槽等 电功与电热 W=Q W>Q 功率关系 2. 电动机处理方法：根据能量守恒，即电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。可将电动机作如下等效；等效后 将电能转化为机械能（动能）， 将电能转化为内能。 3. 电动机的三个功率及关系 输入功率 电动机的总功率 输出功率 电动机的有用功的功率， 也叫机械功率 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 三者关系 效率 ✨得分速记：关于非纯电阻电路的两点注意 （1）在非纯电阻电路中，要注意 既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。 （2）不要误认为电动机电路一定是非纯电阻电路： ①当电动机转动时：电动机电路为非纯电阻电路，此时 ，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。 ②当电动机通电但卡住不转动时：电动机电路可以看成纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能。 考向1：纯电阻电路的计算 例1 （24-25高二上·辽宁·模拟）普通电饭锅工作时有加热和保温两种状态。下图为电饭锅的电路图，R1为电阻，R2是加热用的电阻丝，S为开关。若电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半，则下列描述正确的是（　　） A．R1: R2=1:1 B．R1: R2=1:2 C．开关S闭合时，电饭锅处于保温状态 D．开关S断开时，R1与R2的功率之比为1:2 ◀【变式训练1·新思维】（25-26高二上·江苏淮安）某型号扫地机器人的铭牌信息如下表所示。已知扫地机器人剩余电荷量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人（　　） 额定工作电压 10V 额定功率 40W 电池容量 2400mA·h A．扫地时额定电流为10A B．内部电路的总电阻为2.5Ω C．可以连续扫地的时间为0.48h D．每次扫地释放的电能最多为8.64×104J ◀【变式训练2·新思维】（25-26高二上·黑龙江绥化）如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（    ） A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为 C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为 考向2：非纯电阻电路的计算 例2 （2026·吉林·模拟预测）2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势内阻，车灯电阻，定值电阻，电动机的额定电压线圈电阻，电流表为理想电表。闭合开关后，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为 C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为 ◀【变式训练1·新思维】（25-26高二上·黑龙江大庆）近年来，机器人逐渐走入我们的生活。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　） A．电动机消耗的热功率为UI B．电源的输出功率为 C．电源的输出功率为UI D．电动机消耗的总功率为EI 【变式训练2·新考法】（2026·吉林白山·一模）如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r=2Ω，阻值固定的小灯泡L的额定电压为4V、额定功率为2W。单刀双掷开关接1，当电阻箱的阻值调为R=2Ω时小灯泡L正常发光；单刀双掷开关接2时，电动机M正常工作，小灯泡L正常发光。此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为3：4，电阻箱的电阻值足够大。则下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势E=8V B．单刀双掷开关接1时，调节电阻箱，电阻箱消耗的最大功率为0.9W C．电动机的额定功率为2.5 W D．电动机的内阻为1Ω 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 2．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 3．（2025·广西·高考真题）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。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． B． C． D． 4．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子（电子电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是（   ） A．等效电流的方向与v方向相同 B．等效电流的大小 C．棒产生的感应电动势 D．棒所受安培力的大小 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第22讲 电路的基本概念和规律 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电流的理解及计算 知识点1 电流的定义 知识点2 电流的“柱体微元模型” 考向1 电流的一般计算 考向2 利用电流的“柱体微元模型”计算 考点二 欧姆定律 电阻定律 知识点1 电阻 电阻定律及欧姆定律 知识点2 电阻的两个公式的比较 考向1 电阻定律的应用 考向2 欧姆定律的应用 考点三 小灯泡的伏安特性曲线 知识点1 小灯泡伏安特性曲线 知识点2 U-I图和I-U图的比较 考向1 线性元件的伏安特性曲线 考向2 非线性元件的伏安特性曲线 考点四 串、并联电路 知识点1 串并联电路及其特点 考向1 串并联电路的有关计算 考点五 电功、电功率及焦耳定律 知识点1 电功、电功率、电热及焦耳定律 知识点2 纯电阻电路及非纯电阻电路的比较 考向1 纯电阻电路的计算 考向2非纯电阻电路的计算 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 电动势的概念和物理意义 —— 黑吉辽联考卷11T,6分 描绘小灯泡的伏安特性曲线 黑吉辽蒙联卷3T,4分 黑吉辽蒙联卷11T，8分 考情分析 题型与考向：高考对这部分内容的考查，多以选择题考查基础概念，分值一般3—4分；很少单独出计算题。主要作为电学综合题、电磁感应问题、电学实验的基础规律进行考查。考向如下 1. 电流微观表达式的理解辨析 2. 电阻定律的应用 3. 纯电阻/非纯电阻电路和电功、电热计算 4. 欧姆定律的适用条件与伏安特性曲线的分析 情境与立意：新高考卷多以新能源汽车电池、家用吹风机、电动车电机等真实电器为载体，考查非纯电阻电路的能量分析，要求用基础规律解决实际问题，不会出现脱离场景的纯公式计算。 该考点不单独出实验大题，但是所有电学实验的基础。 复习目标 1. 优先搞定概念辨析，重点记住每个规律的适用条件。 2. 重视和实验的结合：练习电学实验时，主动梳理每一步用到的电路基本规律。 3. 掌握结论秒杀技巧：串并联电阻变化 、总电阻判断等结论直接记住，可快速解决动态分析选择题。节省时间。 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电流的理解及计算 知识点1 电流的定义 知●识●解●构 一、电流 1.定义：电荷的定向移动形成电流，I＝ 　。 2.电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。 3.标矢性：电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 4.三个电流表达式的比较 公式 适用范围 公式含义 定义式 I= 一切电路 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I＝nqSv 一切电路 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I= 金属、电解液 I由U、R决定，I∝U，I∝ 知识点2 电流的“柱体微元模型” 知●识●解●构 1.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时的基本思路 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，电荷定向移动的速率为v，则： （1）柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。 （2）电荷通过横截面的时间t＝。 （3）电流的微观表达式I＝＝nqSv。 ✨得分速记：电流微观表达式的核心技巧 从定义出发推导，不要死记硬背，找准条件灵活变形。 1.推导核心技巧：以电流定义锚定逻辑 从电流最基础的宏观定义 出发，只需要两步找到通过截面的总电荷量Q 2.算体积：时间t 内，电荷定向移动距离为vt，单位体积微粒数n，体积就是； 3.算总电量：总微粒数=对应n×体积，总电量Q= 总微粒数×单个微粒电量q，代入就能得到结果：I=nqSv 考●向●破●译 考向1 电流的一般计算 例1 （2025·内蒙古通辽·三模）除颤器通过在短时间内向心脏提供一定强度的电流，利用电击将心脏的电活动“清除”，以使心脏活动达到正常节律。在除颤器中，电容器是储存能量并在需要时能够快速释放能量的关键元件。某除颤器的电容C=200μF，电容器储存电能的电势差U=200V，电容器储存的能量可以通过公式计算，除颤器的放电时间一般在10毫秒到20毫秒。下列说法正确的是（    ） A．除颤器储存的电荷量为0.04C B．除颤器放电时的平均电流为2A C．除颤器储存的能量为2J D．除颤器放出能量的平均功率为4 kW 【答案】A 【详解】A．根据 代入数据，解得 故A正确； B．除颤器放电时的平均电流为 由于除颤器放电的时间不确定，所以除颤器放电时的平均电流无法确定，故B错误； C．除颤器储存的能量为 故C错误； D．除颤器放出能量的平均功率为 由于除颤器放电的时间不确定，所以除颤器放出能量的平均功率不确定，故D错误。 故选A。 【变式训练1·变考法】（25-26高二上·内蒙古通辽）如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．电机的输入功率等于 B．电源规格中的，是能量的单位 C．电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过 D．电机线圈的电阻为 【答案】C 【详解】A．由参数可知电动机正常工作时的电流为2A，额定电压为12V，所以电动机的输入功率为，故A错误； B．根据可知，是电荷量的单位，故B错误； C．由参数可知，电动机正常工作时的电流为2A，若电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A，故C正确； D．电机在正常工作时，有 可得电机线圈的电阻满足，故D错误。 故选C。 【变式训练2·变载体】（25-26高三上·内蒙古）如图所示，来自电子源的电子（初速度为零），经电压为的加速器加速，形成细柱形的电子流。若电子流横截面积为S，电子的质量为，电荷量为，电子流内单位长度的电子数为。则电子流形成的电流大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】电子在电场中被加速，则 电子流形成的电流大小为 故选C。 考向2 利用电流的“柱体微元模型”计算 例2 （25-26高二上·吉林长春）一段均匀铜导体的电阻率为，横截面积为S，长度为l，导体两端所加电压为U，电子电荷量为e，导体中单位体积内的自由电子数为n，电子在铜导体中定向移动速率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据欧姆定律有 根据电阻定律可知 根据电流的微观表达式 联立解得电子定向移动的速率为 故选A。 【变式训练1·变考法】（25-26高二下·辽宁）两根长度相等材质相同的均匀铜棒a、b，按如图所示的方式连接在电路中，横截面积之比为。当电路通入电流时，下列说法正确的是（　　） A．通过铜棒a和铜棒b的电流之比为 B．铜棒a和铜棒b两端电压之比为 C．铜棒a和铜棒b内电场强度之比为 D．铜棒a和铜棒b内自由电子定向移动的平均速率之比为 【答案】D 【详解】A．铜棒a、b是串联关系，电流相等，之比为，故A错误； B．根据电阻定律，当电阻率和长度一定时，电阻跟横截面积成反比，所以铜棒a、b电阻之比为，串联电路电压与电阻成正比，所以电压之比为，故B错误； C．铜棒内电场强度，跟电压成正比，电压之比也为，故C错误； D．根据电流微观表达式， 材质相同，单位体积自由电子数n相同，定向移动速率v与横截面积S成反比，速率之比为，故D正确。 故选D。 【变式训练2·变载体】（25-26高二下·辽宁沈阳）如图所示，一根长度为L，横截面积为S的金属导体棒，且该金属材料的电阻率为。金属导体棒内单位长度自由电子数为n，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，自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据电流的微观定义式有 根据电阻的定义式有 根据欧姆定律有 则金属棒内的电场强度大小 解得 故选D。 考点二 欧姆定律 电阻定律 知识点1 电阻 电阻定律及欧姆定律 知●识●解●构 一、电阻与电阻定律 1.电阻：导体两端的电压和通过它的电流的比值。表达式为 R＝　。 2.电阻定律 （1）内容：导体的电阻跟导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟导体的材料有关。 （2）公式：R＝ρ　。 （3）电阻率（ρ） ①物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。 ②电阻率与温度的关系 a.金属：电阻率随温度升高而增大； b.负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小； c.超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0。 二、部分电路的欧姆定律 1.内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。 2.适用条件：适用于金属导体和电解液，气态导体和半导体元件不适用。 3.表达式：I＝　（说明：这是电流的决定式）。 4.对U－I图像和I－U图像的理解（如图甲、乙所示） （1）图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件。 （2）图线b的斜率不断变小，电阻不断变小；图线c的斜率不断变大，电阻不断变大。 （3）图中Ra >Re，Rd <Rf。（均选填“>” “〈”或“＝”） （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）。 知识点2 电阻的两个公式的比较 知●识●解●构 1.电阻与电阻率的区别 （1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。 （2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。 （3）导体的R、ρ均与温度有关。 2.电阻的两个公式对比 公式 R=ρ R= 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何纯电阻导体 考●向●破●译 考向1 电阻定律的应用 例1 （25-26高二上·吉林）如图甲所示，一根直径为D，长为L的均匀圆柱形金属导体的阻值为R，现将该金属导体沿直径分为两个完全相同的半圆柱形导体，并分别按照图乙和图丙的方式用导线连接，则下列说法中正确的是（　　） A．该种金属的电阻率为 B．分割后导体的电阻率减半 C．用图乙的方式连接后，整体的总电阻为 D．用图丙的方式连接后，整体的总电阻为4R 【答案】D 【详解】A．该金属的电阻率，故A错误； B．导体的电阻率只由导体的材质决定，与形状无关，故B错误； C．如题图乙所示，每个半圆柱体的电阻为2R，并联后总体的电阻为R，故C错误； D．如题图丙所示，每个半圆柱体的电阻为2R，串联后总电阻为4R，故D正确。 故选D。 【变式训练1·新思维】（25-26高二上·吉林四平）如图所示是一根金属导体棒，A端到B端的横截面积逐渐增大，截面C到A、B两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为U的电压，下列说法正确的是（　　） A．A、C间的电压为 B．A、C间的电流小于B、C间的电流 C．从A到B，自由电荷的定向移动速率越来越小 D．从A到B，导体内的电场强度越来越大 【答案】C 【详解】A．根据 可知AC段电阻大于BC段电阻，因整个导体中电流I相等，根据U=IR 可知A、C间的电压大于，A错误； B．AC段电阻与BC段电阻是串联关系，A、C间的电流等于B、C间的电流，B错误； C．根据电流微观表达式 从A到B电流I相等，但面积S逐渐增大，故自由电荷的定向移动速率越来越小，C正确； D．A、C间的电压大于B、C间的电压，根据 可知A、C间电场强度大于B、C间电场强度，A到B电场强度E逐渐减小，D错误。 故选C。 【变式训练2·新思维】（25-26高二上·黑龙江大庆）如图所示，长方体铜柱电阻率为ρ，长a、宽b、高c，当电流沿AB方向流过导体，导体电阻R为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据电阻定律可得 故选A。 考向2 欧姆定律的应用 例2 （25-26高二上·黑龙江大庆）如图所示为两个电阻和的伏安特性曲线，从图线可知判断正确的是（　　） A．电阻和电压成正比，和电流成反比 B．两电阻串联接入电路时，两端的电压较大 C．两电阻并联接入电路时，通过电流较大 D．两电阻的电阻值的关系是 【答案】B 【详解】A．只是电阻的定义式，电阻与电压和电流没有直接关系，故A错误； D．根据欧姆定律，可知图像的斜率倒数等于电阻，由题图可知，两电阻的电阻值的关系是，故D错误； B．两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相等，由于，根据可知R2两端的电压较大，故B正确； C．两电阻并联接入电路时，两电阻两端电压相等，由于，根据可知通过R1电流较大，故C错误。 故选B。 【变式训练1·新思维】（25-26高二上·江西）某导体的图像如图所示，点为图像上坐标为的一点，图像过点的切线与轴的截距为，点和坐标原点的连线与轴的夹角，则导体两端电压为时，导体的电阻为（　　） A．0.8Ω B．1Ω C．2.4Ω D．3Ω 【答案】C 【详解】根据欧姆定律可知，导体两端电压为时，导体的电阻。 故选C。 【变式训练2·新考法】（多选）（25-26高一下·北京海淀）如图所示，图线1表示的导体的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 【答案】BD 【详解】AB．根据欧姆定律，从图像取点计算。当电流时，导体1对应电压，得 导体2对应电压，得 因此，故A错误，B正确； CD．与并联时，电压相等，由可知，电压相同的情况下，电流与电阻成反比，故C错误，D正确。 故选BD。 考点三 小灯泡的伏安特性曲线 知识点1 小灯泡伏安特性曲线 知●识●解●构 1.伏安特性曲线：是描述元件电流与电压关系的图像，核心是通过图像斜率分析电阻变化。 （1）定义与坐标规则 以纵坐标表示电流（I）、横坐标表示电压（U）画出的（I-U）图像叫作伏安特性曲线，也可根据需求绘制（U-I）图像，本质都是反映元件电流电压的对应关系。它的核心作用是研究导体电阻的变化规律。 （2）元件分类 线性元件：欧姆定律适用，如金属导体、电解质溶液，伏安特性曲线是过原点的直线，电阻恒定不变。 非线性元件：欧姆定律不适用，如半导体、气态导体、二极管、小灯泡，伏安特性曲线是曲线，电阻随电压/温度变化。常见典型曲线特点 知识点2 U-I图和I-U图的比较 知●识●解●构 斜率与电阻的对应关系 图像类型 任意点与原点连线的斜率含义 结论 （U-I）图（纵U横I） 斜率（) 斜率越大，电阻越大 （I-U）图（纵I横U） 斜率（ ) 斜率越大，电阻越小 2.对伏安特性曲线的理解 ✨得分速记：绘制小灯泡伏安特性曲线技巧 小灯泡：电阻随温度（电压）升高而增大，(U-I)图中斜率越来越大，(I-U)图中曲线向下弯曲。 二极管：正向偏置时电压超过开启电压后电流急剧上升，反向偏置时电流几乎为0，击穿后电流骤增，具有单向导电性。 热敏电阻（半导体）：电阻随温度升高而减小，(U-I)图中斜率越来越小。 因为小灯泡电阻小（几欧到几十欧），必须用电流表外接法减小误差 要得到从0开始的完整电压变化范围，滑动变阻器必须用分压接法 电压从低到高逐渐增加，不要一开始就加超过额定电压的电压，避免冷电阻太小烧坏灯泡。 考●向●破●译 考向1 线性元件的伏安特性曲线 例1 （25-26高二上·黑龙江）在图甲的电路中，电源内阻不计。调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，作出的图像如图乙中AB所示，则可以表示阻值的是（　　） A．AB的斜率 B．仅a的斜率 C．仅b的斜率 D．a和b的斜率 【答案】D 【详解】把定值电阻视为电源的等效内阻，则图像AB是描述电源的图线，则由闭合电路欧姆定律可知，由此可知，图像AB的斜率的绝对值表示的阻值，分析电路结构，由欧姆定律可知 ，由图可知，a、b图像中U都随I的增加而均匀增加，则a、b图像是描述不同阻值下的图线，则a和b的斜率都表示的阻值。 故选D。 【变式训练1·新思维】 （25-26高二上·辽宁沈阳）图中的实线分别是电阻、的伏安特性曲线，虚线是的切线，、相互平行，下列说法正确的是（　　） A．时，的电阻为 B．时，、的电阻相等 C．时，的电阻大于的电阻 D．时，的电阻相等 【答案】D 【详解】AB．由题图可知，时，、的电阻分别为，，故AB错误； CD．由题图可知，时，、的电阻分别为，，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练2·新思维】（25-26高二上·吉林长春）如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是（　　） A．电阻a的阻值随电流的增大而增大 B．因I－U图像的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝＝1 Ω C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D．在两图线交点处，电阻a的阻值是电阻b的阻值的2倍 【答案】C 【详解】A．I－U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数，由题图可知，电阻a的图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越大，故电阻a的阻值随电流的增大而减小，故A错误； B．I－U图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，但是由于横、纵坐标轴的长度单位不同，则不能由=1Ω求解电阻b的阻值，只能通过＝Ω＝2Ω求解，故B错误； CD．根据R＝可知在两图线交点处，电阻a的电流和电压都相等，可知电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故C正确，D错误。 故选C。 考向2 非线性元件的伏安特性曲线 例2 （24-25高二上·吉林）一非线性元件的伏安特性曲线如图所示，则该元件两端的电压为2V时，该元件的电阻为（    ） A．1Ω B．0.5Ω C．2Ω D．4Ω 【答案】A 【详解】由图可知，该元件两端的电压为2V时电流为2A，该元件的电阻为 故选A。 【变式训练1】（24-25高一下·山东滨州）某导体的图像如图，图中时对应的图像切线倾角，下列说法正确的是（　　） A．此导体的电阻随电压的增加逐渐减小 B．图像切线斜率的倒数表示电阻 C．时，此导体的电阻 D．在R两端加3V电压时，每秒通过导体的电荷量是2C 【答案】C 【详解】A．由图可知，随电压变大，曲线上各点与原点连线的斜率减小，则电阻变大，即该导体的电阻随电压的升高而增大，A错误； B．该图像上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，B错误； C．当通过导体的电流为4A时，导体两端的电压为6V，则此时导体电阻为，C正确； D．若导体电阻不变，在R两端加3V电压时，通过导体的电流 即每秒通过导体的电荷量是2C，但电阻随电压的增大而增大，所以在R两端加3V电压时，每秒通过导体的电荷量是大于2C，D错误。 故选C。 【变式训练2·新思维】（25-26高二上·江西）如图为甲、乙两个电学元件的伏安特性曲线，其中甲是一条过原点的直线，乙是一条过原点的曲线，两线的交点坐标为下列说法正确的是（　　） A．甲元件随着两端电压的增大，其电阻阻值也增大 B．乙元件随着两端电压的增大，其电阻阻值也增大 C．若将甲、乙元件串联，并在其两端加上电压时，甲元件两端的电压大于 D．若将甲、乙元件串联，并在其两端加上电压时，流过乙元件的电流小于 【答案】D 【详解】AB．根据伏安特性曲线可知，甲为线性元件，电阻值保持不变，乙为非线性元件，阻值随着两端的电压的增大而减小，故AB错误； CD．当两电学元件两端的电压均为时，两者的电阻均为，当两电学元件两端的电压小于时，乙元件的电阻大于甲元件的电阻，将甲、乙元件串联，并在其两端加上电压，乙元件两端的电压大于，所以甲元件两端的电压小于，根据欧姆定律可知，将甲、乙元件串联，并在其两端加上电压，则有，故C错误，D正确。 故选D。 考点四 串、并联电路 知识点1 串并联电路及其特点 知●识●解●构 1.串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝I3　 I＝I1＋I2＋I3　 电压 U＝U1＋U2＋U3　 ＝＝ U＝U1＝U2＝U3　 I1R1＝I2R2＝I3R3 电阻 R＝ R1＋R2＋R3　 ＝＋＋…＋ 功率分配 ＝…＝ P1R1＝P2R2=…=PnRn P总＝P1＋P2＋…＋Pn 2.串、并联电路中几个常见的推论 （1）串联电路 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。若n个相同的电阻串联，总电阻R总＝nR。 （2）并联电路 ①并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。 ②n个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的，即R总＝R。 ③两个电阻并联时的总电阻R＝。 （3）无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，其中任何一个电阻增大（或减小），总电阻就增大（或减小）。 考●向●破●译 考向1 串并联电路的有关计算 例1 （2026·江苏·一模）阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端，用内阻为2kΩ的电压表并联在两端，电压表示数为1V，若将该电压表并联在两端，则示数为（　　） A．8V B．6V C．4V D．2V 【答案】C 【详解】当电压表并联在两端时，此时并联电阻 再与串联后，此时总电阻 因为此时电压表示数为1V，根据串联电路电压的分配规律 所以两端电压 此时电源电压 如果电压表并联在两端，此时并联电阻 再与串联后，此时总电阻 那么电路中的总电流 此时电压表示数等于两端电压 故选C。 【变式训练1·新思维】（24-25高二上·辽宁锦州）一个型电路如图所示，电路中的电阻，，。另有一测试电源，电源电压为，内阻忽略不计。则（　　） A．当端短路时，之间的等效电阻是 B．当端短路时，之间的等效电阻是 C．当两端接通测试电源时，两端的电压为 D．当两端接通测试电源时，两端的电压为 【答案】D 【详解】AB．当端短路时，之间电路结构为、并联后与串联，根据并联电阻和串联电阻的规律，之间的等效电阻 故AB错误； CD．当两端接通测试电源时，两端的电压等于电阻两端的电压，则 故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练2·新思维】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨）如图所示的电路中，，滑动变阻器的最大阻值为，，当滑片P滑至的中点时，a、b两端的电压为（　　） A．10V B．15V C．20V D．25V 【答案】A 【详解】滑片滑至的中点，变阻器下半部分电阻为，下半部分电阻与并联 解得 a、b两端的电压 解得 故选A。 【变式训练3·新思维】（25-26高一下·江苏泰州）两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U =20V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端（如图所示），电压表的示数为12V，如果把此表改接在R2两端，则电压表的示数（     ） A．等于8V B．小于8V C．大于8V D．大于8V，小于12V 【答案】B 【详解】电压表接在R1两端，电压表的示数为12V，则此时R2两端的电压为8V；把此表改接在R2两端时，由于电压表的内阻不是远大于R1、R2，电压表与R2并联的阻值小于R2，而R1与并联部分串联，总电压U=20V，则R1的电压大于12V，电压表与R2并联电路的电压小于8V。 故选B。 考点五 电功、电功率及焦耳定律 知识点1 电功、电功率、电热及焦耳定律 知●识●解●构 一、电功、电功率　电热、热功率 1.电功 （1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功。 （2）公式：W＝Uq＝ UIt。（适用于一切电路） （3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。 2.电功率 （1）定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。 （2）公式：P＝＝UI。（适用于一切电路） 3.焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 （2）公式：Q＝I2Rt。（适用于一切电路） 知识点2 纯电阻电路及非纯电阻电路的比较 知●识●解●构 1. 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻 非纯电阻 实例 电阻、电炉、电灯等 电动机、电解槽等 电功与电热 W=Q W>Q 功率关系 2. 电动机处理方法：根据能量守恒，即电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。可将电动机作如下等效；等效后 将电能转化为机械能（动能）， 将电能转化为内能。 3. 电动机的三个功率及关系 输入功率 电动机的总功率 输出功率 电动机的有用功的功率， 也叫机械功率 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 三者关系 效率 ✨得分速记：关于非纯电阻电路的两点注意 （1）在非纯电阻电路中，要注意 既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。 （2）不要误认为电动机电路一定是非纯电阻电路： ①当电动机转动时：电动机电路为非纯电阻电路，此时 ，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。 ②当电动机通电但卡住不转动时：电动机电路可以看成纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能。 考向1：纯电阻电路的计算 例1 （24-25高二上·辽宁·模拟）普通电饭锅工作时有加热和保温两种状态。下图为电饭锅的电路图，R1为电阻，R2是加热用的电阻丝，S为开关。若电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半，则下列描述正确的是（　　） A．R1: R2=1:1 B．R1: R2=1:2 C．开关S闭合时，电饭锅处于保温状态 D．开关S断开时，R1与R2的功率之比为1:2 【答案】A 【详解】ABC．加热状态下电路总功率较大，保温状态下电路总功率较小。在纯电阻电路中，电路总功率 开关接通时，R1被短路，电路总功率 开关断开时，R1与R2串联，电路总功率 因为 所以，故A正确，BC错误； D．开关S断开时，R1与R2串联，根据可知，功率之比为1:1，故D错误。 故选A。 【变式训练1·新思维】（25-26高二上·江苏淮安）某型号扫地机器人的铭牌信息如下表所示。已知扫地机器人剩余电荷量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人（　　） 额定工作电压 10V 额定功率 40W 电池容量 2400mA·h A．扫地时额定电流为10A B．内部电路的总电阻为2.5Ω C．可以连续扫地的时间为0.48h D．每次扫地释放的电能最多为8.64×104J 【答案】C 【详解】A．根据公式，额定电流，故A错误。 B．若为纯电阻电路，电阻 但扫地机器人含电机（非纯电阻），电能部分转化为机械能，总电阻无法直接通过额定参数计算，故B错误。 C．可用电量 额定电流 时间，故C正确。 D．总电池容量对应电能 但实际释放电能为可用部分。选项D未扣除剩余电量，数值错误，故D错误。 故选C。 【变式训练2·新思维】（25-26高二上·黑龙江绥化）如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（    ） A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为 C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为 【答案】A 【详解】A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为，故A正确； B．通过充电宝的电流是I，但r不是充电宝的内阻，所以不能用求出充电宝产生的热功率，故B错误； C．U是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电压，所以不能用计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为，故C错误； D．充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为：，故D错。 故选A。 考向2：非纯电阻电路的计算 例2 （2026·吉林·模拟预测）2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势内阻，车灯电阻，定值电阻，电动机的额定电压线圈电阻，电流表为理想电表。闭合开关后，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为 C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为 【答案】A 【详解】A．开关S闭合时，电动机正常工作，则并联电路两端的电压 干路电流 定值电阻的电流 所以通过电动机的电流 A正确； B．电动机的机械效率 B错误； C．电源的输出功率 C错误； D．若电动机被卡住，则并联电路的电阻 电流表读数为 D错误。 故选A。 【变式训练1·新思维】（25-26高二上·黑龙江大庆）近年来，机器人逐渐走入我们的生活。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　） A．电动机消耗的热功率为UI B．电源的输出功率为 C．电源的输出功率为UI D．电动机消耗的总功率为EI 【答案】C 【详解】A．电动机消耗的热功率为，故A错误； BCD．电源的输出功率P就是电动机消耗的总功率P，即，故BD错误，C正确。 故选C。 【变式训练2·新考法】（2026·吉林白山·一模）如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r=2Ω，阻值固定的小灯泡L的额定电压为4V、额定功率为2W。单刀双掷开关接1，当电阻箱的阻值调为R=2Ω时小灯泡L正常发光；单刀双掷开关接2时，电动机M正常工作，小灯泡L正常发光。此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为3：4，电阻箱的电阻值足够大。则下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势E=8V B．单刀双掷开关接1时，调节电阻箱，电阻箱消耗的最大功率为0.9W C．电动机的额定功率为2.5 W D．电动机的内阻为1Ω 【答案】B 【详解】A．开关S接1时，当电阻箱调到R=2Ω时，小灯泡L正常发光， 则电路中电流为 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得电源的电动势为E=6V ，故A错误; B．灯泡正常发光时 故电阻为 单刀双掷开关接1时，将灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，故当电阻箱的电阻 其消耗的最大功率为,故B正确； CD．开关S接2时，电路中电流仍为0.5A，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得电动机的工作电压 电动机的输入功率 电动机消耗的电功率 此时电动机的输出功率 又 解得电动机的内阻为 故CD错误。 故选B。 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】 从图像中读出两点坐标： 状态:Ua​=0.6 V， 则 , 状态：， 则 ， 故电阻变化量为2Ω，电功率变化量为0.68W。 故选B。 2．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 【答案】C 【详解】AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分布特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误； CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为 若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。 故选C。 3．（2025·广西·高考真题）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。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． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律 可得，； 两支路并联有，结合电流的微观表达式；对于同种材料n、q相同； 联立可得； 即 故选B。 4．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子（电子电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是（   ） A．等效电流的方向与v方向相同 B．等效电流的大小 C．棒产生的感应电动势 D．棒所受安培力的大小 【答案】B 【详解】A. 塑料棒带负电，则等效电流的方向与v方向相反，A错误；     B. 等效电流的大小，B正确； C. 棒中几乎没有自由电子，磁通量不发生变化，不产生感应电动势，C错误； D. 棒所受安培力的大小，D错误。 故选B。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第22讲 电路的基本概念和规律 考点一 电流的理解及计算 考向1 电流的一般计算 例1 【答案】A 【变式训练1·变考法】【答案】C 【变式训练2·变载体】【答案】C 考向2 利用电流的“柱体微元模型”计算 例2 【答案】A 【变式训练1·变考法】【答案】D 【变式训练2·变载体】【答案】D 考点二 欧姆定律 电阻定律 考向1 电阻定律的应用 例1 【答案】D 【变式训练1·新思维】【答案】C 【变式训练2·新思维】【答案】A 考向2 欧姆定律的应用 例2 【答案】B 【变式训练1·新思维】【答案】C 【变式训练2·新考法】【答案】BD 考点三 小灯泡的伏安特性曲线 考向1 线性元件的伏安特性曲线 例1 【答案】D 【变式训练1·新思维】 【答案】D 【变式训练2·新思维】【答案】C 考向2 非线性元件的伏安特性曲线 例2 【答案】A 【变式训练1】【答案】C 【变式训练2·新思维】【答案】D 考点四 串、并联电路 考向1 串并联电路的有关计算 例1 【答案】C 【变式训练1·新思维】【答案】D 【变式训练2·新思维】【答案】A 【变式训练3·新思维】【答案】B 考点五 电功、电功率及焦耳定律 考向1：纯电阻电路的计算 例1 【答案】A 【变式训练1·新思维】【答案】C 【变式训练2·新思维】【答案】A 考向2：非纯电阻电路的计算 例2 【答案】A 【变式训练1·新思维】【答案】C 【变式训练2·新考法】【答案】B 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 1．【答案】B 2．【答案】C 3．【答案】B 4．【答案】B 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $