第28讲 电路的基本概念及规律（复习讲义）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理讲义聚焦电路基本概念及规律，覆盖电流计算、电阻定律、欧姆定律、电功与电热等高考核心考点，按“概念-规律-应用”逻辑搭建知识框架，通过考点梳理、易错辨析、热点考向破译及真题训练，帮助学生系统构建电路问题分析体系，突破理解与应用难点。 讲义创新采用AI命题易错辨析和分层变式训练，如结合电解液导电、送餐机器人等情境设计问题，培养学生科学思维与模型建构能力。设置基础巩固到综合应用的梯度练习，配合真题溯源与即时反馈，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第28讲 电路的基本概念及规律 内容导航 对标素养，研判高考命题趋势 301 命题透视·考情前瞻 搭建知识框架，构建系统思维 402 思维建模·脉络梳理 拆解核心考点，归纳解题范式 503 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 电流的理解与计算 5 核心知识·解构 5 一、电流形成条件及方向 5 二、电流的计算 5 易错辨析·AI命题 5 热点考向·破译 6 考向1 电流定义式的应用 6 考向2 电流微观表达式的应用 8 考点二 电阻定律与欧姆定律 9 核心知识·解构 9 一、电阻定律及电阻的计算 9 二、欧姆定律及伏安特性曲线 10 易错辨析·AI命题 10 热点考向·破译 11 考向1 电阻定律的应用 11 考向2 欧姆定律及伏安特性曲线的应用 12 考点三 电功与电热、电功率与电热功率 14 核心知识·解构 14 一、电功率和焦耳定律 14 二、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 14 易错辨析·AI命题 15 热点考向·破译 15 考向1 纯电阻热功率计算 15 考向2 非纯电阻热功率计算 17 溯源真题逻辑，感知高考考向 2004 思维建模·脉络梳理 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 电流的计算 —— 2025•广西 2024•江西 欧姆定律、电阻定律 —— 2025•广西 2024•广西 电功、电热 —— 2025•浙江 2024•海南 考情分析 题型与考向：高考对电路的基本概念和规律的考查，在部分省市的高考试卷中出现频率较高，但题目本身通常难度不大，侧重于基础知识的掌握。这部分内容中的欧姆定律和焦耳定律等核心规律，也可能与电磁感应知识相结合，构成综合性更强的电路问题，从而在更复杂的物理情境中对学生的理解和应用能力进行考查。 情境与立意：这类题目通常将抽象的电路理论与实际生活场景相结合，通过设计具体的问题情境，引导学生分析电路中能量转化与分配的具体过程，从而检验其对纯电阻与非纯电阻元件在串、并联电路中不同工作特性的掌握程度。 复习目标 1.理解电流概念，并会用微观表达式求电流。 2.理解电阻定律和欧姆定律，并能利用其计算电阻。 3.理解电功率和焦耳定律，并会计算纯电阻和非纯电阻的热功率等问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 电路的基本概念及规律 电流的理解与计算 形成条件 导体中有自由电荷 导体两端存在电压 电流的性质 电流是标量 正电荷定向移动的方向为电流方向 电流的计算 1.I=Q/t；2.I=nqsv；3.I=U/R 电阻与电阻定律的理解 电阻定律 电阻的定义 反映导体对电流阻碍作用的大小 电阻的计算公式 R＝ρ(L/S) 电阻率 物理意义 反映导体的导电性能 电阻率与温度的关系 金属随温度升高而增大 半导体随温度升高而减小 欧姆定律与伏安特性曲线 欧姆定律 内容概述 电流与电压成正比，与电阻成反比 表达式 I＝U/R 适用范围 金属和电解液导电的纯电阻电路 “二同”原则 同体性 同时性 伏安特性曲线 I-U图像 U-I图像 电功与电热、电功率与电热功率 电功率和焦耳定律 电功的定义和表达式 W＝UIt 电功率的定义和表达式 P＝UI 焦耳定律 Q＝I2Rt 热功率的表达式 P＝Q/t 纯电阻电路与非纯电阻电路的不同 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电流的理解与计算 核心知识·解构 一、电流形成条件及方向 1．形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。 2．电流是标量：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 二、电流的计算 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＝nqSv 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I＝ I由U、R决定，I∝U　I∝ ✨特别提醒： 电解液导电 异种电荷反向通过某截面，q＝|q1|＋|q2| 电子绕核旋转等效电流 F v ，T为周期， 易错辨析·AI命题 1.导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动。(×) 2.恒定电场就是匀强电场。(×) 3.电流既有大小，又有方向，是矢量。(×) 4.恒定电流的大小、方向均不变。(√) 5.由于I＝，所以说I正比于q，反比于t。(×) 热点考向·破译 考向1 电流定义式的应用 例1如图所示是通信用磷酸铁锂电池组的铭牌，关于该电池组下列说法正确的是（     ） A．如果放电电流是，该电池组充满电最长可以工作10小时 B．该电池组充满电可储存的能量大约是 C．该电池组可释放的最大电量是 D．如果充电电流是，把该电池组充满大约需要10小时 【答案】B 【详解】A．如果放电电流是0.1A，则该电池组充满电最长可以工作时间为，故A错误； B．该电池组充满电可储存的能量为，故B正确； C．该电池可释放的最大电量为，故C错误； D．如果充电电流是2A，把该电池充满需要的时间为，故D错误。故选B。 【变式训练1-1·新情景】如图为酒店常用的一种送餐服务机器人，为机器人供电的锂电池容量为，正常工作时的电流为2.4A。根据上述信息，下列说法正确的是（　　） A．的是能量单位 B．充满电后机器人可正常工作约10h C．电池充满电后总电量约为24C D．机器人工作时，电能全部转化为机械能 【答案】B 【详解】A．的A是电流单位，h是时间单位，是电荷量单位，故A错误； B．充满电后机器人最长连续工作时间为故B正确； C．电池充满电后总电量为故C错误； D．机器人工作时电能不仅转化为机械能，还转化为其他形式的能量，故D错误；故选B。 【变式训练1-2·变考法】绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。下列说法正确的是（    ） A．圆环转动形成等效电流的大小为 B．圆环中产生的感应电动势大小为 C．圆环每转一圈动能增加 D．圆环每转一圈外力做功 【答案】C 【详解】A．在圆环上任取一小段Δx，则其电荷量为Δq，则有经Δt时间形成的等效电流为结合题意可知，联立解得，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可得圆环中产生的电动势大小为，故B错误； C．设圆环转动一周的初、末角速度分别为ω0、ωt，则有 故转动一周圆环动能的增加量，故C正确； D．圆环每转动一周外力所做的功，一部分增加圆环的动能，一部分增加圆环的电能，根据功能关系则有，故D错误。故选C。 考向2 电流微观表达式的应用 例2如图所示的电路，可以用来观察电解液导电过程中自由电荷的定向移动：湿润的氯化铵导电溶液滤纸铺在玻璃板上，鳄鱼夹压上2枚大头针充当电极，与直流电源构成一个闭合电路。正、负极附近分别放上一小块蓝色硫酸铜和紫色高锰酸钾晶体，铜离子和高锰酸根离子发生定向移动，导电纸上出现了两条缓慢延伸的色痕。电源电压U与色痕延伸的速度v之间的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电流微观表达式即根据，得到。故选A。 【变式训练2-1·变考法】如图所示，一根均匀带正电的塑料棒，长为、横截面积为、内部均匀分布有N个可视为正电荷载流子（电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场，以速度沿棒的轴向向右做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．等效电流的方向与方向相反 B．等效电流的大小为 C．棒产生的感应电动势为 D．棒所受安培力的大小为 【答案】D 【详解】A．电流方向为正电荷的运动方向，正载流子随棒向右（方向）运动，因此等效电流方向与方向相同，A错误； B．根据电流的定义，单位时间内通过横截面的电荷量为电流。单位体积载流子数 ，由电流微观式 代入得 ，B错误； C．动生电动势的产生是洛伦兹力沿棒方向推动电荷分离，本题中速度沿棒的轴向，洛伦兹力方向垂直于棒的轴向，沿棒轴向没有分量，因此棒两端感应电动势为，C错误； D．安培力的宏观本质是所有运动电荷洛伦兹力的总和。每个正电荷受到洛伦兹力大小为，总共有个电荷，总安培力，D正确。故选 D。 【变式训练2-2】一段长为、粗细均匀的金属导体连接在稳定的电路中，测得导体两端的电压为。已知导体的电阻率为，导体单位体积内自由电子的个数为，则关于导体中自由电子定向移动的平均速率，下列说法正确的是（　　） A．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 B．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 C．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 D．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 【答案】A 【详解】根据电流的微观表达式和欧姆定律，推导自由电子定向移动的平均速率的表达式。 电流的微观表达式为其中为电子电荷量，为导体横截面积。 欧姆定律电阻的表达式联立得代入电流微观表达式 解得由此，与成正比，与、、 成反比。故选A。 考点二 电阻定律与欧姆定律 核心知识·解构 一、电阻定律及电阻的计算 1．电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小。表达式为R＝。 2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料以及温度有关。表达式为R＝ρ。 3．电阻率 (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：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小。 4.电阻的计算 公式 决定式 定义式 R＝ρ R＝ 区别 指明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关 适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质 适用于任何纯电阻导体 相同点 都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释) 二、欧姆定律及伏安特性曲线 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＝。 3．适用范围：金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。 4.欧姆定律的“二同” (1)同体性:指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体。 (2)同时性:指U和I必须是导体上同一时刻的电压和电流。 5.I-U图像与U-I图像： 易错辨析·AI命题 1.导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(×) 2.材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大。(×) 3.一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长，电阻增大。(√) 热点考向·破译 考向1 电阻定律的应用 例1图（a）中的金属片和金属丝为力传感器的敏感元件。上、下表面的金属丝分别为R1和R2，当金属片受力弯曲时，其中一根金属丝被拉长，另一根被压缩。当金属片右端向下受力F弯曲时，上表面的金属丝R1阻值（    ） A．减小 B．不变 C．增大 D.先增大后减小 【答案】C 【详解】当金属片右端向下受力F弯曲时，上表面的金属丝被拉长，横截面积减小，根据可知，阻值增大。 故选C。 【变式训练1-1】如图所示，由同种材料制成的两个长方体导体R1、R2串联后接入电路，两导体的左、右端面均为正方形，其边长之比a1：a2=1：2，两导体的长度之比b1：b2=1：2，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．两导体的电阻之比R1：R2=1：2 B．两导体的电阻之比R1：R2=1：4 C．两导体内电子定向移动速率之比v1：v2=2：1 D．两导体内电子定向移动速率之比v1：v2=4：1 【答案】D 【详解】AB．根据电阻定律，则有 两长方体由同种材料制成，电阻率相同，则电阻之比R1：R2==2：1，故AB错误； CD．根据电流的微观表达式，则有I=neSv=nea2v 两长方体由同种材料制成，单位体积内的自由电子数n相同，则电子定向移动速率之比v1：v2==4：1，故C错误，D正确。故选D。 【变式训练1-2·新情景】在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的，具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体，当其两端加上U=250V的电压时，测得引起神经纤维产生感觉的电流为0.31μA，则该段髓质的电阻率约为（　　） A．8×106Ω·m B．8×108Ω·m C．2×107Ω·m D．2×108Ω·m 【答案】C 【详解】根据电阻定律又其中，，，联立，解得故选C。 考向2 欧姆定律及伏安特性曲线的应用 例2如图所示是一根金属导体棒，端到端的横截面积逐渐减小，截面到、两端的距离相等。在导体棒两端加大小为的电压，则（    ） A．、间的电压为 B．、间的电流小于、间的电流 C．从到，自由电荷的定向移动的平均速率增大 D．段电阻大于段电阻 【答案】C 【详解】B．、段电阻与、段电阻是串联关系，可知、间的电流等于、间的电流，故B错误； C．根据电流微观表达式，从到，电流不变，单位体积的自由电荷数相等，横截面积减小，可知自由电荷的定向移动的平均速率增大，故C正确； D．段电阻的长度和段电阻长度相等，电阻率相同，段横截面积更大，根据电阻定律可知段电阻小于段电阻，故D错误。 A．、间的电流等于、间的电流，段电阻小于段电阻，根据可知、间的电压小于，故A错误。故选C。 【变式训练2-1·变考法】在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时（　　） A．L1的电阻为0.75Ω B．三个灯泡的电阻率随电压升高而逐渐变大 C．流过L2的电流为流过L3电流的2倍 D．L1两端的电压为L2两端电压的2倍 【答案】B 【详解】CD．L2和L3并联后与L1串联，L2和L3的电压相同，则电流也相同，L1的电流为L2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L1的电压不是L2电压的2倍，故CD错误； B．图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，根据小灯泡的伏安特性曲线可知，小灯泡的电阻随电压升高而逐渐变大，根据电阻定律可知，三个灯泡的电阻率变大，故B正确； A．L1在干路中，其电流为0.25A，由小灯泡伏安特性曲线可知，L1此时两端电压为3.0V，则电阻为，故A错误。故选B。 【变式训练2-2】如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（　　） A．电阻b的阻值恒定R=0.5Ω B．电阻a的阻值随电压的增大而减小 C．在两图线交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 D．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A 【答案】B 【详解】AD．由题图可知电阻b的阻值恒定，为 在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流为，故AD错误； B．根据欧姆定律可知，图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知电阻a的阻值随电压的增大而减小，故B正确； C．根据可知，在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故C错误。故选B。 考点三 电功与电热、电功率与电热功率 核心知识·解构 一、电功率和焦耳定律 1．电功：电路中静电力移动电荷做的功。表达式为W＝qU＝UIt。 2．电功率：单位时间内电流做的功。表示电流做功的快慢。表达式为P＝＝UI。 3．焦耳定律：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。表达式为Q＝I2Rt。 4．热功率：单位时间内的发热量。表达式为P＝。 二、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 2．电动机(或电解槽)的功率关系：P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] 注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 易错辨析·AI命题 1.电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热。(√) 2.焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。(√) 3.三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义，所以三式中P都是电功率。(×) 热点考向·破译 考向1 纯电阻热功率计算 例1额定电压都是110V、额定功率PA=110W和PB=40W的两盏电灯，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由和已知条件可知；对于A电路，由于，所以，B灯烧毁，两灯不能正常发光； 对于B电路，由于，A灯并联变阻器，并联电阻更小于，所以，B灯烧毁，两灯不能正常发光； 对于C电路，B灯与变阻器并联，并联电阻可能等于，所以可能有两灯可以正常发光； 对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则，两灯可以正常发光； 比较C、D两个电路，由于C电路中滑动变阻器功率为，而D电路中滑动变阻器功率为，所以C电路消耗电功率最小。故选C。 【变式训练1-1·变情景】小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中R2＝88 Ω，电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下的，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B．加热挡的功率为500 W C．电阻R1的阻值约为117.3 Ω D．电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5 A 【答案】C 【详解】A．根据欧姆定律得电路中的电流 功率 则电饭锅的功率 开关S闭合时，电路中仅接入R2，电饭锅功率 S断开时，R1与R2串联，电饭锅功率 由于，则开关S闭合时电饭锅处于加热状态，S断开时电饭锅处于保温状态，A错误; B．电饭锅处于加热挡时的功率，B错误; D．保温状态的功率 根据功率公式 可得保温状态下电路中的电流，D错误; C．电饭锅处于保温状态下电路的电阻为 解得，C正确。 故选C。 【变式训练1-2·变考法】如图所示的电路，滑动变阻器的最大阻值是定值电阻的两倍，、是滑动变阻器阻值的三等分点。保持干路中的电流不变，将滑动变阻器的滑动触头从点滑动到点的过程中（　　） A．通过上的电流逐渐增大 B．并联电路两端的电压逐渐减小 C．上消耗的电功率逐渐减小 D．上消耗的电功率先增大后减小 【答案】D 【详解】A．将滑动变阻器的滑动触头从点滑动到点的过程中，阻值变大，则分流减小，即通过上的电流逐渐减小，A错误； B．阻值变大，则并联电路总电阻变大，因电流I不变，可知并联电路两端的电压逐渐变大，B错误； C．上消耗的电功率则随变大，上消耗的电功率逐渐变大，C错误； D．上消耗的电功率则当时P1最大，可知将滑动变阻器的滑动触头从点滑动到点的过程中上消耗的电功率先增大后减小，D正确。故选D。 考向2 非纯电阻热功率计算 例2一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电源的输出功率为 B．电源的总功率为 C．电动机消耗的电功率为 D．电动机输出的机械功率为 【答案】A 【详解】A．电源的输出功率为，故A正确； B．电源的总功率为，故B错误； C．电动机消耗的热功率为，C错误； D．电动机输出的机械功率为，故D错误。故选A。 【变式训练2-1·变考法】某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　） 序号 电压U/V 电流 I/A 电动机工作状态 1 1.25 0.50 卡住未转动 2 2.00 0.20 稳定转动 3 3.5 0.30 稳定转动 A．小电动机的电阻大约为 B．当小电动机的电压为时，其发热功率为 C．当小电动机的电压为时，其电功率为 D．当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W 【答案】B 【详解】A．将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率将第一组数据代入可解得，故A错误； B．当小电动机的电压为时，电流是0.20A，由焦耳定律 得其发热功率为，故B正确； C．当小电动机的电压为时，其电功率，故C错误； D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率，故D错误。故选B。 【变式训练2-2】华为Mate80Pro是2025年11月25日发布的Mate80系列最新款智能手机，各项性能相关信息如表所示，充电器最大功率100W，充电时可智能调节充电功率，真正实现了“充电2分钟，待机10小时”。充电前2分钟是超级快充模式随后充电功率“阶梯式”下降，直至充电结束。下列说法中正确的是（　　） A．电池容量的单位“mA·h”是能量单位 B．电池充满电所储存的能量约为 C．手机待机功率为0.26W D．电池内阻约为4.15Ω 【答案】B 【详解】A．根据可知，mA·h是电荷量的单位，故A错误； B．电池充满电所储存的能量等于电池放电时电流做的功，故B正确； C．“充电2分钟，待机10小时”，充电器输出的能量为 若能量全部储存在电池中，则待机功率为 由于电池储存的能量小于充电器输出能量，待机功率小于，故C错误； D．由输出功率和输出电压，可计算输出电流 由于电池为非纯电阻元件，不适用欧姆定律，不能用公式求电阻，故D错误。故选B。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（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。 2．（2024·江西·高考真题）石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb根据电流的定义式得当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有联立解得结合图像可得解得故选D。 5 / 32 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第28讲电路的基本概念及规律 考点精讲•靶向突破 一一拆解核心考点，归纳解题范式 ◆考点一电流的理解与计算 热点考向破译 考向1电流定义式的应用 例1【答案】B 【变式训练1-1新情景】【答案】B 【变式训练1-2变考法】【答案】C 考向2电流微观表达式的应用重 例2【答案】A 【变式训练2-1变考法】【答案】D 【变式训练2-2】【答案】A ◆考点二电阻定律与欧姆定律 ◆热点考向破译 考向1电阻定律的应用 例1【答案】C 【变式训练1-1】【答案】D 【变式训练1-2新情景】【答案】C 1/3 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 考向2欧姆定律及伏安特性曲线的应用重 例2【答案】C 【变式训练2-1变考法】【答案】B 【变式训练2-2】【答案】B 考点三电功与电热、电功率与电热功率、 ◆热点考向破译 考向1纯电阻热功率计算 例1【答案】C 【变式训练1-1变情景】【答案】C 【变式训练1-2变考法】【答案】D 考向2非纯电阻热功率计算重 例2【答案】A 【变式训练2-1变考法】【答案】B 【变式训练2-2】【答案】B 213 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 真题溯源·考向感知 一一朔源真题逻辑，感知高考考向 1.【答案】B 2.【答案】D 3/3 第28讲 电路的基本概念及规律 内容导航 对标素养，研判高考命题趋势 301 命题透视·考情前瞻 搭建知识框架，构建系统思维 402 思维建模·脉络梳理 拆解核心考点，归纳解题范式 503 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 电流的理解与计算 5 核心知识·解构 5 一、电流形成条件及方向 5 二、电流的计算 5 易错辨析·AI命题 5 热点考向·破译 6 考向1 电流定义式的应用 6 考向2 电流微观表达式的应用 7 考点二 电阻定律与欧姆定律 8 核心知识·解构 8 一、电阻定律及电阻的计算 8 二、欧姆定律及伏安特性曲线 8 易错辨析·AI命题 9 热点考向·破译 9 考向1 电阻定律的应用 9 考向2 欧姆定律及伏安特性曲线的应用 10 考点三 电功与电热、电功率与电热功率 11 核心知识·解构 11 一、电功率和焦耳定律 11 二、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 12 易错辨析·AI命题 12 热点考向·破译 12 考向1 纯电阻热功率计算 12 考向2 非纯电阻热功率计算 13 溯源真题逻辑，感知高考考向 1604 思维建模·脉络梳理 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 电流的计算 —— 2025•广西 2024•江西 欧姆定律、电阻定律 —— 2025•广西 2024•广西 电功、电热 —— 2025•浙江 2024•海南 考情分析 题型与考向：高考对电路的基本概念和规律的考查，在部分省市的高考试卷中出现频率较高，但题目本身通常难度不大，侧重于基础知识的掌握。这部分内容中的欧姆定律和焦耳定律等核心规律，也可能与电磁感应知识相结合，构成综合性更强的电路问题，从而在更复杂的物理情境中对学生的理解和应用能力进行考查。 情境与立意：这类题目通常将抽象的电路理论与实际生活场景相结合，通过设计具体的问题情境，引导学生分析电路中能量转化与分配的具体过程，从而检验其对纯电阻与非纯电阻元件在串、并联电路中不同工作特性的掌握程度。 复习目标 1.理解电流概念，并会用微观表达式求电流。 2.理解电阻定律和欧姆定律，并能利用其计算电阻。 3.理解电功率和焦耳定律，并会计算纯电阻和非纯电阻的热功率等问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 电路的基本概念及规律 电流的理解与计算 形成条件 导体中有自由电荷 导体两端存在电压 电流的性质 电流是标量 正电荷定向移动的方向为电流方向 电流的计算 1.I=Q/t；2.I=nqsv；3.I=U/R 电阻与电阻定律的理解 电阻定律 电阻的定义 反映导体对电流阻碍作用的大小 电阻的计算公式 R＝ρ(L/S) 电阻率 物理意义 反映导体的导电性能 电阻率与温度的关系 金属随温度升高而增大 半导体随温度升高而减小 欧姆定律与伏安特性曲线 欧姆定律 内容概述 电流与电压成正比，与电阻成反比 表达式 I＝U/R 适用范围 金属和电解液导电的纯电阻电路 “二同”原则 同体性 同时性 伏安特性曲线 I-U图像 U-I图像 电功与电热、电功率与电热功率 电功率和焦耳定律 电功的定义和表达式 W＝UIt 电功率的定义和表达式 P＝UI 焦耳定律 Q＝I2Rt 热功率的表达式 P＝Q/t 纯电阻电路与非纯电阻电路的不同 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电流的理解与计算 核心知识·解构 一、电流形成条件及方向 1．形成的条件：导体中有 ；导体两端存在 。 2．电流是标量： 定向移动的方向规定为电流的方向。 二、电流的计算 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＝nqSv 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I＝ I由U、R决定，I∝U　I∝ ✨特别提醒： 电解液导电 异种电荷反向通过某截面，q＝|q1|＋|q2| 电子绕核旋转等效电流 F v ，T为周期， 易错辨析·AI命题 1.导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动。( ) 2.恒定电场就是匀强电场。( ) 3.电流既有大小，又有方向，是矢量。( ) 4.恒定电流的大小、方向均不变。( ) 5.由于I＝，所以说I正比于q，反比于t。( ) 热点考向·破译 考向1 电流定义式的应用 例1如图所示是通信用磷酸铁锂电池组的铭牌，关于该电池组下列说法正确的是（     ） A．如果放电电流是，该电池组充满电最长可以工作10小时 B．该电池组充满电可储存的能量大约是 C．该电池组可释放的最大电量是 D．如果充电电流是，把该电池组充满大约需要10小时 【变式训练1-1·新情景】如图为酒店常用的一种送餐服务机器人，为机器人供电的锂电池容量为，正常工作时的电流为2.4A。根据上述信息，下列说法正确的是（　　） A．的是能量单位 B．充满电后机器人可正常工作约10h C．电池充满电后总电量约为24C D．机器人工作时，电能全部转化为机械能 【变式训练1-2·变考法】绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。下列说法正确的是（    ） A．圆环转动形成等效电流的大小为 B．圆环中产生的感应电动势大小为 C．圆环每转一圈动能增加 D．圆环每转一圈外力做功 考向2 电流微观表达式的应用 例2如图所示的电路，可以用来观察电解液导电过程中自由电荷的定向移动：湿润的氯化铵导电溶液滤纸铺在玻璃板上，鳄鱼夹压上2枚大头针充当电极，与直流电源构成一个闭合电路。正、负极附近分别放上一小块蓝色硫酸铜和紫色高锰酸钾晶体，铜离子和高锰酸根离子发生定向移动，导电纸上出现了两条缓慢延伸的色痕。电源电压U与色痕延伸的速度v之间的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式训练2-1·变考法】如图所示，一根均匀带正电的塑料棒，长为、横截面积为、内部均匀分布有N个可视为正电荷载流子（电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场，以速度沿棒的轴向向右做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．等效电流的方向与方向相反 B．等效电流的大小为 C．棒产生的感应电动势为 D．棒所受安培力的大小为 【变式训练2-2】一段长为、粗细均匀的金属导体连接在稳定的电路中，测得导体两端的电压为。已知导体的电阻率为，导体单位体积内自由电子的个数为，则关于导体中自由电子定向移动的平均速率，下列说法正确的是（　　） A．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 B．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 C．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 D．其他条件不变，越大电子定向移动的平均速率越大 考点二 电阻定律与欧姆定律 核心知识·解构 一、电阻定律及电阻的计算 1．电阻：反映了 的大小。表达式为R＝。 2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻R跟它的 成正比，与它的 成反比；导体的电阻还与构成它的材料以及温度有关。表达式为R＝ρ。 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体的 ，是导体材料本身的属性。 (2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而 ；半导体的电阻率随温度升高而 。 4.电阻的计算 公式 决定式 定义式 R＝ρ R＝ 区别 指明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关 适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质 适用于任何纯电阻导体 相同点 都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释) 二、欧姆定律及伏安特性曲线 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：金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。 4.欧姆定律的“二同” (1)同体性:指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体。 (2)同时性:指U和I必须是导体上同一时刻的电压和电流。 5.I-U图像与U-I图像： 易错辨析·AI命题 1.导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(×) 2.材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大。(×) 3.一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长，电阻增大。(√) 热点考向·破译 考向1 电阻定律的应用 例1图（a）中的金属片和金属丝为力传感器的敏感元件。上、下表面的金属丝分别为R1和R2，当金属片受力弯曲时，其中一根金属丝被拉长，另一根被压缩。当金属片右端向下受力F弯曲时，上表面的金属丝R1阻值（    ） A．减小 B．不变 C．增大 D.先增大后减小 【变式训练1-1】如图所示，由同种材料制成的两个长方体导体R1、R2串联后接入电路，两导体的左、右端面均为正方形，其边长之比a1：a2=1：2，两导体的长度之比b1：b2=1：2，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．两导体的电阻之比R1：R2=1：2 B．两导体的电阻之比R1：R2=1：4 C．两导体内电子定向移动速率之比v1：v2=2：1 D．两导体内电子定向移动速率之比v1：v2=4：1 【变式训练1-2·新情景】在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的，具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体，当其两端加上U=250V的电压时，测得引起神经纤维产生感觉的电流为0.31μA，则该段髓质的电阻率约为（　　） A．8×106Ω·m B．8×108Ω·m C．2×107Ω·m D．2×108Ω·m 考向2 欧姆定律及伏安特性曲线的应用 例2如图所示是一根金属导体棒，端到端的横截面积逐渐减小，截面到、两端的距离相等。在导体棒两端加大小为的电压，则（    ） A．、间的电压为 B．、间的电流小于、间的电流 C．从到，自由电荷的定向移动的平均速率增大 D．段电阻大于段电阻 【变式训练2-1·变考法】在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时（　　） A．L1的电阻为0.75Ω B．三个灯泡的电阻率随电压升高而逐渐变大 C．流过L2的电流为流过L3电流的2倍 D．L1两端的电压为L2两端电压的2倍 【变式训练2-2】如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（　　） A．电阻b的阻值恒定R=0.5Ω B．电阻a的阻值随电压的增大而减小 C．在两图线交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 D．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A 考点三 电功与电热、电功率与电热功率 核心知识·解构 一、电功率和焦耳定律 1．电功：电路中 移动电荷做的功。表达式为W＝qU＝UIt。 2．电功率：单位时间内电流做的功。表示电流做功的 。表达式为P＝＝ 。 3．焦耳定律：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。表达式为 。 4．热功率：单位时间内的发热量。表达式为P＝。 二、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 2．电动机(或电解槽)的功率关系：P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] 注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于 电路。 易错辨析·AI命题 1.电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热。( ) 2.焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。( ) 3.三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义，所以三式中P都是电功率。( ) 热点考向·破译 考向1 纯电阻热功率计算 例1额定电压都是110V、额定功率PA=110W和PB=40W的两盏电灯，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（　　） A． B． C． D． 【变式训练1-1·变情景】小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中R2＝88 Ω，电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下的，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B．加热挡的功率为500 W C．电阻R1的阻值约为117.3 Ω D．电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5 A 【变式训练1-2·变考法】如图所示的电路，滑动变阻器的最大阻值是定值电阻的两倍，、是滑动变阻器阻值的三等分点。保持干路中的电流不变，将滑动变阻器的滑动触头从点滑动到点的过程中（　　） A．通过上的电流逐渐增大 B．并联电路两端的电压逐渐减小 C．上消耗的电功率逐渐减小 D．上消耗的电功率先增大后减小 考向2 非纯电阻热功率计算 例2一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电源的输出功率为 B．电源的总功率为 C．电动机消耗的电功率为 D．电动机输出的机械功率为 【变式训练2-1·变考法】某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　） 序号 电压U/V 电流 I/A 电动机工作状态 1 1.25 0.50 卡住未转动 2 2.00 0.20 稳定转动 3 3.5 0.30 稳定转动 A．小电动机的电阻大约为 B．当小电动机的电压为时，其发热功率为 C．当小电动机的电压为时，其电功率为 D．当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W 【变式训练2-2】华为Mate80Pro是2025年11月25日发布的Mate80系列最新款智能手机，各项性能相关信息如表所示，充电器最大功率100W，充电时可智能调节充电功率，真正实现了“充电2分钟，待机10小时”。充电前2分钟是超级快充模式随后充电功率“阶梯式”下降，直至充电结束。下列说法中正确的是（　　） A．电池容量的单位“mA·h”是能量单位 B．电池充满电所储存的能量约为 C．手机待机功率为0.26W D．电池内阻约为4.15Ω 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（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． 2．（2024·江西·高考真题）石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（    ） A． B． C． D． 5 / 32 学科网（北京）股份有限公司 $