第十七讲 恒定电流-2027届高三物理一轮复习讲义

该高中物理高考复习教案聚焦恒定电流专题，涵盖电路基础概念、欧姆定律、闭合电路欧姆定律、动态电路分析、电源功率与效率、电表改装等高考核心考点，按“基础概念—规律应用—综合问题”的逻辑层次构建知识体系。通过表格梳理核心概念公式、方法指导（如动态电路程序法、伏安特性曲线分析）、真题训练（结合石墨烯电池、电动汽车充电等实例）三个教学环节，帮助学生建立完整的电路问题分析框架，突破重点难点。 教案突出科学思维与物理观念的培养，如在电阻定律教学中，通过金属铋薄膜、长方体样品等情境题，引导学生运用电阻定律公式推导，培养模型建构与科学推理能力。动态电路分析采用“部分→整体→部分”程序法结合极限法，配合分层练习（例题、变式训练、选择真题），确保学生高效掌握解题策略。为教师提供系统的考点梳理和方法指导，助力精准把控复习节奏，提升学生解决实际电路问题的应考能力。

新高三暑假复习讲义 2027届高三一轮复习讲练测 第十七讲 恒定电流 1、 电路基础概念 概念 表达式 说明 电流 I＝ (1)导体中有自由电荷；(2)导体两端存在电压。I＝neSv(微观表达式) 电阻 R＝ 国际单位是欧姆(Ω)，反映了导体对电流的阻碍作用，大小由导体本身性质决定。 电阻定律 R＝ρ ρ是导体的电阻率，国际单位是欧·米，符号是Ω·m。 电阻率 ρ 反映导体的导电性能，是导体本身的属性。其大小跟导体的材料、温度有关。 电功 W＝Uq=UIt 指恒定电场对自由电荷做的功。 电功率 P＝UI 表示电流做功的快慢。 焦耳定律 Q＝I2Rt 表述：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。 热功率 P＝I2R 定义：单位时间内的发热量。 2、 欧姆定律及伏安特性曲线 1.I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 易错提醒：公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”。 2．伏安特性曲线 (1)图线的意义 ①由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。 ②伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。 (2)图线的区别 ①图甲中图线a、b表示线性元件，图乙中图线c、d表示非线性元件。 ②在伏安特性曲线中，线性元件图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<Rb(如图甲所示)。 ③图线c的斜率增大，电阻减小；图线d的斜率减小，电阻增大(如图乙所示)。 ④c、d图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。 3．两种电路 3、 闭合电路欧姆定律及动态电路分析 1.闭合电路欧姆定律 闭合电路的欧姆定律 内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 - 公式：(1)I＝，适用于纯电阻电路；(2)E＝U内＋U外，适用于任何电路。 - 路端电压U与外电阻R的关系 R增大，则U增大。 断路时，I＝0，U＝。 短路时，I短＝，U＝0。 路端电压U与电流I的关系 U＝E－Ir。 2.电源U ­I图象和电阻U ­I图象的比较 图象上 的特征 物理意义 电源U ­I图象 电阻U ­I图象 图形 图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系 图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的此值均等大，表示此电阻的大小 图线的斜率的大小 内电阻r 电阻大小 3.动态电路分析 电路动态分析的方法 1程序法 ①基本思路：“部分→整体→部分”。 ②一般步骤 (2)极限法 因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。 四、电源的功率和效率问题 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内。 (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝。 2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝U内I＝P总－P出。 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内 (2)纯电阻电路 P出＝I2R＝＝。 输出功率随R的变化关系： ①当R＝r时，电源的输出功率最大，为Pm＝； ②当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小； ③当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大； ④当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2； ⑤P出与R的关系如图所示。 4．电源的效率 (1)任意电路：η＝×100%＝×100%。 (2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100%。 在纯电阻电路中R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，电源的效率仅为50%。 考点一：电流、电阻定律 例1.石墨烯是单原子层的二维碳材料，因具有超高导电、超强导热、极致轻薄、超高强度的特性，被誉为“新材料之王”。假设某手机的石墨烯电池容量为4000 mA·h，某次电池电量完全耗尽后，采用快充方式，用时20分钟将电池充满电，忽略能量损耗，则平均充电电流为（     ） A．12 mA B．120 mA C．1.2 A D．12 A 【答案】D 【详解】电池容量的物理意义是电池能够提供的总电荷量，某手机的石墨烯电池容量为4000 mA·h，即 充电时间，根据电流定义式 可得平均充电电流为 故选D。 【变式训练】如图为某电动汽车充电过程，界面显示续航里程为166 km，电池剩余电量为35%，预计剩余充电时间7小时20分钟，实时充电功率6.1kW，电流31.1A，电压197.1V。请根据图片信息估算该电动汽车电池在满电状态下储存的电量（     ） A．5.3×105 C B．8.2×105 C C．1.3×106 C D．2.3×106 C 【答案】C 【详解】该车界面显示电池剩余电量为35%，实时充电功率6.1kW，电流31.1A，预计剩余充电时间7小时20分钟。 可得剩余充电时间 该电动汽车电池在满电状态下储存的电量为q，充入电荷量 根据，可得 故选C。 例2.2025年12月，中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”，其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示，一张长为L宽为b的单层铋薄膜，其厚度为d，室温电导率为σ （电导率为电阻率的倒数），沿长度方向通入电流，则其电阻R的表达式可能为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意，电流沿长度方向通入，薄膜的横截面积为，已知电导率为电阻率的倒数，根据电阻定律有 联立解得 故选C。 【变式训练1】如图所示，一块均匀的长方体样品，长为、宽为、厚为，电流沿方向时测得样品的电阻为，则下列选项正确的是（　　） A．该样品的电阻率是 B．当电流沿方向时，可测得样品的电阻为 C．不论电流沿方向还是沿方向，样品的电阻率都不变 D．当电流沿方向，且保持样品厚度不变，使其长宽相等（即），测得样品的电阻会随着、的增大（体积增大）而增大 【答案】C 【详解】A．电流沿方向时测得样品的电阻为，则有 解得，故A错误； B．当电流沿方向时，可测得样品的电阻 结合上述解得，故B错误； C．电阻率由材料与温度决定，可知，不论电流沿方向还是沿方向，样品的电阻率都不变，故C正确； D．电流沿方向时，电阻 由于 解得 可知，随着、的增大（体积增大），测得样品的电阻不变，故D错误。 故选C。 【变式训练2】将阻值恒定的两根金属丝、串联接入电路，金属丝两端电压大于金属丝两端电压。已知两金属丝的长度、横截面积均相同。下列说法正确的是（    ） A．金属丝的电阻值小于金属丝的电阻值 B．金属丝的电阻值大于金属丝的电阻值 C．金属丝的电阻率等于金属丝的电阻率 D．金属丝的电阻率大于金属丝的电阻率 【答案】BD 【详解】AB．阻值恒定的两根金属丝、串联接入电路，则通过金属丝、的电流相等，金属丝两端电压大于金属丝两端电压，根据欧姆定律可知，金属丝的电阻值大于金属丝的电阻值，故A错误，B正确； CD．两金属丝的长度、横截面积均相同，根据电阻定律可知，金属丝的电阻率大于金属丝的电阻率，故C错误，D正确。 故选BD。 考点二：电功、焦耳定律 例1.关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．W=UIt只适用于纯电阻电路，而W=I2Rt适用于任何电路 C．在非纯电阻电路中UI＜I2R D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 【答案】D 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热的多少还与做功时间的长短有关，故A错误； B．是电功的定义式，适用于任何电路；而只适用于纯电阻电路，故B错误； C．UI表示的是总功率大小，而只是电路中发热的功率，在非纯电阻的电路中，除发热功率外，还有其他形式的有用功率，所以在非纯电阻电路中，故C错误； D．根据焦耳定律适用于任何电路中的热量的计算，故D正确。 故选D。 【变式训练】某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则（　　） A．直流电源输出功率为 B．单根导线电阻为 C．融冰电流大小为 D．若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍 【答案】B 【详解】A．根据，可得，A错误； B．设每根导线电阻为，电路的总电阻为 根据，可得，B正确； C．根据，可得，C错误； D．根据可知，若电流加倍，时间t不变，电阻R不变时，产生的焦耳热变为原来的4倍，D错误。 故选B。 例2.某电动车闪充技术结合电网和充电站配备的储能柜实现快速充电。已知储能柜最大放电功率为，容量为。某次闪充测试时，在5分钟内将电池容量为的测试车从电量充至，充电时的最高电压为1000 V，充电效率为90%。下列说法正确的是（     ） A．若仅靠储能柜供电，恰能充满3辆电量为0的测试车 B．该次测试时的充电站平均输出功率为 C．该次测试时的最大充电电流为 D．若同时对2辆该测试车进行闪充，电网至少需补充功率 【答案】D 【详解】A．若仅靠储能柜供电，充满3辆电量为0的测试车，电池所需的总电能为 储能柜实际需要释放的电能为 该数值大于储能柜的容量，无法充满3辆测试车，故A错误； B．该次测试时，测试车电池增加的电能为 充电站输出的总电能为 该次测试时充电站的平均输出功率为，故B错误； C．若以最高电压充电，此时对应的平均电流为 实际充电过程中电压通常是逐渐升高的，因此最大充电电流必定大于，故C错误； D．若同时对2辆该测试车进行闪充，则充电站所需的总功率为 则电网至少需补充功率，故D正确。 故选D。 【变式训练】下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 B．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 C．电功适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路. D．电流通过生活中的电动摩托车中的电动机时，电能可以全部转化为机械能 【答案】AC 【详解】A．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解，故A正确； B．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热不一定越多，还与时间有关，故B错误； C．电功适用于任何电路，欧姆定律只适用于纯电阻电路，故只适用于纯电阻电路，故C正确； D．电流通过生活中的电动摩托车中的电动机时，由于电动机有内阻，则当电流通过电动机时，电能转化为机械能和内能，故D错误。 故选AC。 例3.如图所示为用充电宝给一手机电池充电的等效电路，在充电开始后的10分钟内，充电宝的输出电压为6V、输出电流为0.5A，手机电池的内阻为0.1Ω，则这段时间内（　　） A．充电宝输出的电功率为3W B．充电宝产生的热功率为0.25W C．手机电池产生的焦耳热为15J D．手机电池储存的化学能为1800J 【答案】AC 【详解】A．充电宝输出功率，A正确； B．充电宝内阻未知，无法求其热功率，B错误； C．手机产生焦耳热，C正确； D．手机电池储存的化学能，D错误。 故选AC。 【变式训练】国产比亚迪新款“海豹”电动轿车工作时额定电压为。简化电路如图所示，已知电池在额定工作状态下输出功率为，连接电池与电机的输电导线总电阻为。求： (1)电池与电机间的输电导线上的电流； (2)在额定工作状态下，电机的输入总功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知电池在额定工作状态下输出功率为 电路为串联，电流处处相等，导线上电流 （2）输电导线的发热功率损耗为 电机输入总功率等于电池输出功率减去导线损耗功率，即 考点三：电动机工作的能量问题 例1.如图所示为某款车载吸尘器，其额定功率为36W，给它加0.6V的电压时，电机不动，通过它的电流为0.6 A，给它加12V的电压时正常工作，吸尘器的直流电机线圈的电阻恒定，则（　　） A．直流电机线圈电阻为2 Ω B．吸尘器的额定电流为12 A C．吸尘器正常工作时的发热功率为9 W D．吸尘器正常工作时的机械功率为36 W 【答案】C 【详解】A．直流电机线圈电阻为，A错误； B．吸尘器的额定电流为，B错误； C．吸尘器正常工作时的发热功率为，C正确；     D．吸尘器正常工作时的机械功率为，D错误。 故选C。 例2.如图为一款小型扫地机器人电动机的供电电路图。电源电动势，内阻，限流电阻，保护电阻。电动机正常工作时两端电压，线圈电阻。该扫地机器人正常工作时输出的机械功率为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设干路电流为，根据闭合电路欧姆定律可得 解得 根据欧姆定律可得通过的电流为 则通过电动机的电流为 该扫地机器人正常工作时输出的机械功率为 故选B。 例3.如图所示，电源电动势，电动机铭牌上标有“”字样。当S闭合后，电动机恰好正常工作。求： (1)通过电动机的电流。 (2)电源内阻。 (3)电源内阻的热功率。 【答案】(1)2A (2)0.5Ω (3)2W 【详解】解析：（1）根据题意，设通过电动机的电流为I，则电机功率 代入数据可得 （2）由闭合电路欧姆定律 代入数据可得 （3）根据题意，电源内阻的热功率 考点四：闭合电路欧姆定律及伏安特性曲线 例1.在如图所示的电路中，电源电动势E＝1.5V，内阻，电阻，电阻，电阻。电压表为理想电表，闭合开关S，求： (1)通过电源的电流大小； (2)电源的内电压和电压表的示数。 【答案】(1)0.25A (2)0.15V，0.6V 【详解】（1）闭合开关S时，R2、R3并联后与R1串联，则R2、R3并联电阻 干路电流 （2）电源的内电压Ur＝Ir＝0.15V 电压表的示数即为R2、R3的并联电压，U＝IR23＝0.6V 【变式训练】新能源汽车的电源是由多个小电池组合而成。假设某新能源汽车中的某小电池，测得它不接负载时的电压为9V，短路电流为9A，若将该电池与两电阻器按如图所示连接成闭合电路，其中，。求： (1)该小电池的电动势E和内阻r； (2)闭合电路的路端电压U； (3)电阻器R2消耗的功率P。 【答案】(1)9V，1Ω (2)6V (3)4.5W 【详解】（1）根据题意可知该小电池的电动势 小电池的内阻 （2）电路中的电流 闭合电路的路端电压 （3）电阻器R2消耗的功率 例2. 如图所示，实验测得某电源路端电压与电流的关系为图像中直线，另一次实验测得某电阻两端电压与电流的关系为图中直线。现用该电源与电阻连接成闭合电路，则（     ） A．电源的电动势为 B．电源的内阻为 C．该电阻的阻值为 D．电源的输出功率为 【答案】AD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 由直线可得电源的电动势为 电源的内阻为，故A正确，B错误； C．由直线可得该电阻的阻值为，故C错误； D．用该电源与电阻连接成闭合电路，由两直线交点可知，，则电源的输出功率为，故D正确。 故选AD。 【变式训练】如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为，小灯泡两端的电压为时，电阻等于（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当伏安曲线为直线时，斜率表示电阻的大小，但伏安曲线为曲线时切线的斜率不能表示电阻大小。小灯泡两端电压为时，通过的电流为，根据欧姆定律电阻 故选B。 例3.如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（　　） A．导体的电阻率随电压的增大而增大 B．导体的电阻率随电压的增大而减小 C．导体两端电压为8V时，电阻约为26.7Ω D．导体两端电压为8V时，电阻等于10Ω 【答案】BC 【详解】AB．I-U图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随导体两端电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大，表明导体的阻值逐渐变小，根据电阻定律 可知，该导体的电阻率随电压的增大而减小，A错误，B正确； CD．根据电阻的定义式，当导体两端电压为8V时，通过导体的电流为0.3A，电阻为，C正确，D错误； 故选BC。 【变式训练】如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（     ） A．电源1与电源2的电动势之比是1∶1 B．电源1与电源2的内阻之比是7∶11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是2∶1 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25 【答案】AD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律有 结合电源的U－I图线知两电源的电动势相等 内阻等于图像斜率的绝对值，分别为， 则，故A正确，B错误； CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V，电流为I1=5A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V，电流为I2=6A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 因此，，故C错误，D正确。 故选AD。 考点五：电路的动态分析 例1.如图所示，、、…是规格相同的灯泡，电源有内阻且保持不变。闭合开关S，L正常发光，再依次闭合、…，则L的亮度（　　） A．变暗 B．变亮 C．不变 D．无法确定 【答案】A 【详解】闭合开关S，灯L正常发光，再依次闭合，，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增大，路端电压减小，则L逐渐变暗。 故选A。 【变式训练】在如图所示的电路中，、均为定值电阻。当滑动变阻器的滑片缓慢向下移动时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡L变暗 B．中电流变大 C．电源效率增大 D．点有向上的电流 【答案】D 【详解】A． 减小 → 并联总电阻减小 → 电路总电阻减小 → 干路总电流增大 → 并联支路电压减小 两端电压等于，因此流过的电流减小 又，增大、减小，因此流过灯泡的电流增大，灯泡功率增大，变亮。故A错误； B．对于 由上述推导，并联电压减小，，不变，因此电流减小，故B错误； C． 电源效率（为外电路总电阻），减小 → 外电阻减小 → 减小。故C错误； D．a点有向上的电流，电容器电压等于，减小 → 电容器带电量减小，电容器放电。电容器上极板接高电位带正电，下极板（侧）带负电；放电时负电荷从下极板向下流出，电流方向与负电荷运动方向相反，因此点电流向上，故D正确。 故选D。 例2.人体含水量约70%，水中的钠、钾离子可以导电，但脂肪却不易导电。如图甲所示的脂肪测量仪，可根据人体电阻的大小来判断脂肪所占的比例，其测量原理如图乙所示。电源内阻为r，，电流表、电压表均可视为理想电表。测量时，闭合开关，测试者手握A、B。体型相近的两人相比，脂肪含量高者测量时（     ） A．电流表的示数更大，电压表的示数更小 B．电源的输出功率更高 C．两端的电压更大 D．剧烈运动后皮肤表面会留存钾、钠离子，最终测得的体脂率会比实际值偏低。 【答案】D 【详解】A．首先明确核心逻辑：脂肪不易导电，因此脂肪含量越高，人体电阻越大，电路结构为、和人体电阻串联，电流表测总电流，电压表测两端电压 脂肪含量高→增大→总电阻增大，总电流减小，电流表示数更小；电压表读数，减小则增大，电压表示数更大，故A错误； B．电源输出功率规律：外电阻等于电源内阻时输出功率最大。本题外电阻 外电阻已经大于内阻，越大，离内阻越远，输出功率越小，故B错误； C．两端电压，总电流减小，因此减小，两端电压更小，故C错误； D．剧烈运动后皮肤存留钾钠离子，导电性增强，测得的比实际值偏小；体脂测量仪认为电阻越小，脂肪含量越低，因此最终测得的体脂率比实际值偏低，故D正确。 故选D。 【变式训练】如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是（　　） A．R1短路 B．R2断路 C．R2短路 D．R3短路 【答案】D 【详解】A． 短路后，右侧支路总电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，通过A灯的电流增大，A灯变亮； B灯与串联，二者的总电压，因增大，所以减小，通过B灯的电流减小，B灯变暗，与题意不合，故A错误； B． 断路后，右侧并联单元的总电阻变大，外电路总电阻增大，总电流（即流过A灯的电流）减小，A灯变暗，与题意不合，故B错误； C．​短路后，D灯被短路，D灯直接熄灭，不符合“D只是变暗”的条件，故C错误； D．短路后，左侧支路总电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，通过A灯的电流增大，A灯变亮； 电路右侧部分电阻不变，电压减小，所以减小，CD灯会变暗。 又，所以左侧电路的电流增大，B灯变亮，符合要求，故D正确。 故选D 。 考点六：电源及电源的功率 例1.关于电动势的定义式，下列说法正确的是（　　） A．E的大小与W、q无关 B．W表示静电力做功 C．q表示电源内部储存的电荷量 D．电源两极间的电压叫做电源电动势 【答案】A 【详解】A．电动势 是电源本身的属性，由电源内部非静电力决定，与 和 的具体值无关， 与 比值恒定，故 A 正确； B． 表示非静电力做的功（如化学能或机械能转化为电能），而不是静电力做功，故 B 错误； C． 表示通过电源移动的电荷量，并非电源内部储存的电荷总量，故 C 错误； D．电源电动势是电源的开路电压（即外电路断开时两极间电压），但实际工作时电源两极间电压可能因外电路负载而变化，不恒等于电源电动势，故 D 错误。 故选A。 【变式训练】关于电源和电流，以下说法正确的是（　　） A．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 B．导体中的电流一定是由自由电子的定向移动形成的 C．由于电源内部存在电阻，所以在电源内部也会有电势的降落 D．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大 【答案】C 【详解】A．电流的定义为，电流大小取决于单位时间内通过导体横截面的电荷量，而不仅仅是电荷量本身。若电荷量多但时间长，电流可能较小，故A错误； B．电流可由自由电子、离子或其他带电粒子的定向移动形成，不限于自由电子。例如，在电解质溶液中，电流主要由离子定向移动形成，故B错误； C．电源内部存在内阻，根据欧姆定律，当电流通过时，电源内部会产生电势降落，大小为，故C正确； D．电动势是电源本身的特性，定义为非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功，表征电源转化能量的本领，但与实际转化的能量总量无关。转化的能量多并不改变电动势的大小，故D错误。 故选C。 例2.如图所示，电源的电动势为、内阻为。定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是（     ） A．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 B．滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 C．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变大 D．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变小 【答案】A 【详解】AB．把定值电阻和原电源内阻等效为电源的内阻，等效内阻 等效电动势仍为。根据电源输出功率规律：当外电阻等于等效内阻时，外电阻的消耗功率最大。因此当时，滑动变阻器消耗的功率最大。故A正确，B错误； CD．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大。滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端的过程中，外电阻从增加到，因此电源的输出功率先增大后减小，故CD错误。 故选A。 【变式训练1】如图1甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。图2为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像，其中功率分别对应电流、，电阻箱的电阻、。则下列关系式中正确的有（　　） A． B． C． D． 【答案】ABC 【详解】A．图像为抛物线 输出功率最大时电流为短路电流的，由抛物线的对称性，得 则，故A正确； C．根据闭合电路欧姆定律有， 结合上述有 推导可得，故C正确； B．由上述分析得，输出功率相等时 则有，故B正确； D．输出功率相等，则 可得，故D错误。 故选ABC。 【变式训练2】图甲为一款电位器调光台灯，改变电位器接入阻值即可调节灯泡亮度，其等效电路如图乙所示。已知电源电动势，内阻，灯泡阻值恒为，电位器接入电路的阻值调节区间为。下列说法正确的是（　　） A．灯泡消耗功率最大时，电位器的接入阻值为 B．灯泡最大消耗功率为 C．电位器可获得的最大功率为 D．电源输出效率随外电路总电阻阻值增大而减小 【答案】BC 【详解】AB．电路为串联，电流 灯泡功率 在内，越小，越大，故时灯泡功率最大，最大值=，故A错误，B正确； C．将电源内阻和灯泡看成等效电源的定阻，等效内阻为 根据电源对外电阻输出功率最大条件，时最大。此时==，故C正确； D．电源效率== 随外电路总电阻增大而增大，故D错误。 故选BC。 考点七：电表改装问题 例1.如图所示是有两个量程的电流表，当分别使用a和b、a和c接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0~1A，另一个量程为0~0.1A，表头内阻Rg=200Ω，满偏电流Ig=2mA，则（     ） A．当使用a、b时量程为0~1A B．当使用a、c时量程为0~1A C．电阻R1=0.41Ω D．电阻R2=0.41Ω 【答案】AC 【详解】AB．表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a、b时量程为0~1A，使用a、c时量程为0~0.1A，故A正确，B错误； CD．使用a、c两个端点时，量程为0~0.1A；则有 使用a、b两个端点时，量程为0~1A； 解得，，故C正确，D错误。 故选AC。 例2.拥有两个量程的电流表内部电路如图所示，表头的内阻Ω，量程为，当使用M、P两个端点时，量程为，当使用M、Q两个端点时，量程为，、均为定值电阻。下列说法正确的是（     ） A．Ω B．M、Q两个端点间的总电阻为9Ω C．Ω D．M、P两个端点间的总电阻为9.5Ω 【答案】D 【详解】当使用、两个端点时，表头与串联的整体并联，此时量程为，流过下方分流支路的电流为 由并联电路两端电压相等可得 代入表头内阻，解得 当使用、两个端点时，表头先与串联，再与并联，此时量程为，流过支路的电流为 由并联电路两端电压相等可得 代入表头内阻化简得 联立上述两式解得， A．由上述计算可知，故A错误； B．、两个端点间的总电阻为该量程下的等效内阻，由总电压除以总电流求得 代入数据解得，故B错误； C．由上述计算可知，故C错误； D．、两个端点间的总电阻为量程下的等效内阻，由总电压除以总电流求得 代入数据解得，故D正确。 故选D。 例3.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流Ig=2 mA，内电阻Rg=300 Ω，则下列说法正确的是（     ） A．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R=1200 Ω B．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R=1500 Ω C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6 A，则R=0.5 Ω D．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6 A，则R=1 Ω 【答案】A 【详解】A．在乙图中，将灵敏电流表与变阻器串联改装成电压表，根据串联电路规律有 代入已知数据解得所需电阻阻值为 该结果与选项相符，故A正确； B．由对A选项的分析可知，若改装成的电压表量程为，则需串联的变阻器阻值为，故B错误； C．在甲图中，将灵敏电流表与变阻器并联改装成大量程的电流表，根据并联电路分流规律有 代入已知数据解得所需电阻阻值为 该结果不等于，故C错误； D．由对C选项的分析可知，若改装成的电流表量程为，则需并联的变阻器阻值为，故D错误。 故选A。 一、单选题 1．2025年11月25日，全球瞩目的智能手机华为Mate80pro上市。已知其离子聚合物电池容量为，手机支持超级快充“20V/5A”，兼容“20V/4.4A、11V/6A、10V/4A”等超级快充，兼容快充，支持有线反向充电。电池电动势为，正常通话额定功率为，则（　　） A．该电池储存的电荷最多是 B．最大超级快充对应的功率是 C．该电池能对外提供的最大电能是5750J D．充满电后可以正常通话的时间为 【答案】B 【详解】A．电池的容量为，故该电池储存的电荷最多是20700C，故A错误； B．最大超级快充对应的功率是，故B正确； C．该电池能对外提供的最大电能是，故C错误； D．根据可知，充满电后可以正常通话的时间为，故D错误。 故选B。 2．图示实线为某材料的伏安特性曲线，曲线上P点电压为U1、电流为I1，过P点的切线与纵轴交点纵坐标为I2。则该材料在P状态时电阻为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】材料在某一状态的电阻应由该状态两端电压与通过电流之比确定，即 。在伏安特性曲线的 点，电压为，电流为 ，故 ，切线斜率反映的是该点附近电流随电压变化的快慢，不是该状态电阻，故C正确。 故选C。 3．在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表．闭合开关，在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，下列说法正确的是（　　 ） A．电压表的示数不变 B．电流表的示数减小 C．电容器C所带电荷量不变 D．电阻消耗的功率减小 【答案】D 【详解】在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，其接入电路的有效阻值变大，导致外电路的总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律可知，干路总电流减小。 A．根据可知，干路电流减小导致电源内阻分压减小，则路端电压增大，即电压表的示数增大，故A错误； B．路端电压增大，对于支路，根据部分电路欧姆定律可知，通过的电流增大，即电流表的示数增大，故B错误； C．根据并联电路的电流规律，干路总电流（为通过、支路的电流）。因为干路总电流减小，而通过的电流增大，所以通过的电流必定减小。 电容器与并联，其两端的电压等于两端的电压。根据串联分压原理有 由于路端电压增大，而减小，因此电容器两端电压增大。根据可知，电容器所带电荷量增大，故C错误； D．由上述分析可知，通过的电流减小，根据电功率公式可知，定值电阻消耗的功率减小，故D正确。 故选D。 4．如图所示，图1是交警常用的酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（     ） A．两电表的示数都变大 B．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小 D．酒精气体浓度越大，电源的效率越大 【答案】B 【详解】A．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，由闭合电路欧姆定律 可知电流表示数增大，又根据 可得电压表示数变小，故A错误； B．由 可得 所以保持不变，故B正确； C．当时，电源的输出功率最大，但初始、和的大小关系未知，则无法判断减小时电源的输出功率是增大还是减小，故C错误； D．因气敏电阻的阻值减小，外电路总阻值变小，电路总电流变大，则电源的效率 则电源的效率变小，故D错误。 故选B。 5．如图所示为某种加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的金属滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；R0为定值电阻。两弹簧处于原长时，M下端位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央，当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上进行测量，若加速度a变化，电压表的示数U也会发生相应变化，定义为该加速度计的灵敏度，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 B．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 C．若电压表指针位于表盘右侧，则物体加速度方向向右 D．若仅减小R0，则该加速度计的灵敏度将变大 【答案】D 【详解】A．设滑块质量为，单个弹簧劲度系数为，滑动变阻器总长度为，总电阻为，电源电动势为。当滑块相对于原中点偏移位移大小为时，两个弹簧的总合力为 得 。 滑动变阻器全部串联接入电路，总电流 故I恒定，电压表测滑片与间的电压，电压变化量满足 代入得： 与成正比，且加速度方向不同时，加速度增大示数可能减小，故A错误； 选项A：由 因此A错误； B．电压表指针偏左，说明滑片M的电势减小，对应滑片左偏，说明滑块左移，加速度方向向右，但加速度方向不代表速度方向，物体可以向左减速（速度向左、加速度向右），故B错误； C．指针偏右说明滑片M的电势增大，对应滑片右偏，滑块右移，合力向左，加速度方向向左，故C错误； D．由前面推导结合灵敏度表达式灵敏度 减小时，分母减小，增大，灵敏度变大，因此D正确； 故选D。 6．如图所示，直线为某电源的图线，曲线为某元件的图线的一部分，虚线为过交点的切线交于纵轴0.5A处，用该电源和元件串联起来组成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．此时导体的电阻为 B．电源的输出效率为50% C．随着电压增大，元件电阻不断减小 D．若用该电源和两个该元件串联，电流变为0.5A 【答案】B 【详解】A．此时导体的电阻为 故A 错误； B．由图可知，电源的电动势和内阻， 故电源的输出效率为 故B正确； C．图像与原点连接的斜率表示元件电阻的倒数，由图可知，随着电压增大，元件电阻不断增大，故C错误； D．若用该电源和两个该元件串联，则可看成将电源分成电动势为，内阻为的两个新电源分别为元件供电，新电源的图像如图 由图可知，若用该电源和两个该元件串联，电流大于0.5A，故D错误。 故选B。 7．如图所示，直线A是某电源（电动势E和内电阻r都恒定）的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是定值电阻、的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到这个电源上，则（　　） A．接在电源上时，电源的总功率大 B．接在电源上时，电源的输出功率大 C．接在电源上时，电源自身发热功率大 D．接在电源上时，电源的效率大 【答案】B 【详解】A．由两图线的交点读出，接在电源上时电压，通过的电流，电源的总功率，与电流成正比，则知接在电源上时，电源的总功率较大，故A错误； B．由两图线的交点读出，接在电源上时电压，通过的电流，则电源的输出功率 接在电源上时，，电源的输出功率 则接在电源上时，电源的输出功率较大，故B正确； C．依据电源的热功率表达式，可知外电阻较小的，电源的热功率较大，因此接在电源上时，电源的热功率较大，故C错误； D．电源的效率，则知电源的效率与路端电压成正比，接在电源上时路端电压大，效率较高，故D错误。 故选B。 8．如图所示，直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω，定值电阻R1=2 Ω，可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S，调节可变电阻R2接入电路的阻值，以下说法正确的是（    ） A．当R2=1 Ω时，R1达到最大功率2 W B．当R2=1 Ω时，R2达到最大功率4 W C．当R2=1 Ω时，电源达到最大输出功率6 W D．当R2=1 Ω时，电路达到最大总功率12 W 【答案】B 【详解】A．R1是定值电阻，功率，U为路端电压。R2越小，总外阻越小，总电流越大，内电压越大，路端电压U越小，则越小。因此R2=1 Ω时，R1功率最小，故A错误； B．总电阻 根据闭合电路欧姆定律可知 路端电压为 R2的功率为 联立代入数据解得 根据数学知识可知时，随增大而增大，因此越小，越大。 代入可得，故B正确； C．电源输出功率的规律：当外电阻等于内阻r时，输出功率最大。令外阻 解得 此时最大输出功率，故C错误； D． 电路总功率，E不变，总电阻越小总电流越大，总功率越大。时总电阻最小，总电流 解得总功率，故D错误； 故选B。 9．电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能依靠分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体内的起电斑并列分成125行，每行串联5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为，并能产生的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为740Ω。当电鳗放电时，电鳗首、尾间的输出电压为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电池组的串联、并联规律有，， 并联电阻 由闭合电路欧姆定律有 电鳗首、尾间的输出电压为 故选B。 10．2025年春晚的舞台上，杭州宇树科技研发的人形机器人带来了一场《秧》的创意表演，彰显了中国科技实力，成为全球焦点，该机器人的电池部分参数如图所示，下列说法不正确的是（    ） A．该电池的电动势为 B．以限制电压给电池充电，最大电流为 C．若以的电流工作，最多可使用 D．若电池充满电，可对外提供的电能约为 【答案】C 【详解】A．已知电池的额定电量为，额定电能为，则该电池的电动势为，A正确； B．由题可知给机器人充电的限制电压为，最大充电功率为，则最大充电电流为，B正确； C．若该电池以的电流工作，最多可使用的时间为，C错误； D．电池能够储存的电能为，D正确。 题目要求选择不正确的选项，故选C。 11．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和。则当这台电动机正常运转时（     ） A．电动机的内阻为 B．电动机的内阻为 C．电动机的输出功率为 D．电动机的输出功率为 【答案】D 【详解】AB．电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和，则电动机的电阻，AB错误； CD．电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和；电动机的总功率为 电动机内电阻消耗的热功率为 电动机正常运转时的输出功率是，C错误，D正确。 故选D。 12．如图所示，某品牌扫地机器人由主机和充电座两部分组成，该扫地机器人主机参数：额定电压为12V，电池额定容量3000mA·h，额定功率24W，当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是（     ） A．扫地机器人主机正常运行时，电路中电动机的线圈阻值为6Ω B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为3A C．电池充满后，电池所能带的总电荷量是10800C D．主机从满电量开始工作，到其自动返回充电座，能持续清扫的时间为1.5h 【答案】C 【详解】A．扫地机器人是非纯电阻电动机，欧姆定律不适用，无法由额定电压、功率直接算出线圈电阻，故A错误； B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为，故B错误； C．电池充满后，电池所能带的总电荷量是，故C正确； D．主机从满电量开始工作，到其自动返回充电座，能持续清扫的时间为，故D错误。 故选C。 13．近几年，国产手机日益受到国人的青睐。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t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（     ） A．手机电池产生的焦耳热为UIt B．手机电池储存的化学能为 C．充电宝产生的热功率为 D．充电宝输出的电功率为 【答案】B 【详解】A．手机电池的焦耳热仅由内阻发热产生，大小为，是充电宝输出的总电能，不是焦耳热，故A错误； B．输入手机电池的总能量为，根据能量守恒，减去内阻发热损耗的，剩余部分就是储存的化学能，大小为，故B正确； C．是手机电池内阻的热功率，题目未给出充电宝的内阻，无法得到充电宝的热功率，故C错误； D．充电宝的输出电功率为输出电压×输出电流，即，故D错误。 故选B。 14．如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻Rg=200 Ω，R1=3.8 kΩ，R2=8 kΩ，图甲为两个量程的电压表，图乙为两个量程的电流表。图甲中a量程为6 V，下列说法正确的是（     ） A．图甲中a的量程大于b的量程 B．图乙中c的量程小于d的量程 C．表头满偏电流Ig=1.5 mA D．图甲中b量程为10 V 【答案】C 【详解】ACD．图甲a量程为6V，则有 解得表头满偏电流为 图甲中b的量程为 可知图甲中a的量程小于b的量程，故AD错误，C正确； B．图乙为改装电流表，接c时分流电阻为，接d时分流电阻为，分流电阻越小，分流越大、总量程越大，因此c量程大于d量程，故B错误。 故选C。 15．如图两实线分别为甲、乙两元件的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（7.5 V，3 A），乙元件图线上B点坐标为（3.0 V，2 A），乙图线上B点的切线与纵轴I交于（0，0.9 A），图中未标出，下列说法正确的是（     ） A．元件乙的电阻随电压的增大而减小 B．元件乙两端电压为3.0 V时，乙的电阻为 C．将元件甲、乙并联在7.5 V电路两端，此时元件甲与元件乙的电阻不相等 D．将元件甲、乙串联后接在3 V电路两端，元件乙两端电压一定小于1.5 V 【答案】D 【详解】A．由图像可知，元件乙的伏安特性曲线随电压增大逐渐变平，增大变慢，因此静态电阻随增大而增大，故A错误； B．点坐标为，元件乙此时的电阻为= 不是，故B错误； C．并联在两端时，两元件工作在交点，电压均为，电流均为，所以电阻均为=，故C错误； D．将元件甲、乙串联后接在3 V电路两端，则两电阻的电流相同，且两电阻两端电压之和为3V，由图线可知相同电流时乙两端电压小于甲两端电压，可知元件乙两端电压一定小于1.5 V，故D正确。 故选D。 二、多选题 16．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（     ） A．R4的滑片向下端移动时，电源的效率在减小 B．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大，R3功率增大 C．R4的滑片向上端移动时，电源的输出功率一定变大 D．若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 【答案】ABD 【详解】A．的滑片向下端移动时，减小，电路的总电阻减小，由，知干路电流增大，由，知路端电压减小，由，知电源的效率减小，A正确； B．的滑片向上端移动时，增大，根据串反并同，可知电流表示数减小，电压表示数增大，通过的电流增大，由，知功率增大，B正确； C．当外电路的总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，因不知道内阻和外阻的大小关系，故不能判断电源的输出功率一定变大，C错误； D．开关S闭合时，电容器两端的电压等于并联部分的总电压，电场力等于液滴的重力，将开关S断开后，电容器两端的电压等于电源电动势，大于初态的电压，电容器内电场强度增大，电场力大于液滴的重力，液滴将向上极板运动，D正确。 故选ABD。 17．将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱接入电路的电阻R变化的曲线如图所示，由此可知（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为 C．电源的最大总功率可能接近 D．P最大时电源的效率也最大 【答案】AC 【详解】A．设电源电动势为，内阻为。由电源最大输出功率的条件可知，当时最大；图中最大功率对应，所以，故A正确； B．由 解得，故B错误； C．电源总功率 随减小而增大，接近时接近，故C正确； D．电源效率 当最大时，此时；随增大，继续增大并趋近，故D错误。 故选AC。 18．某同学利用所学物理知识设计了一个电吹风电路。如图所示，、、、为四个固定触点。可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。则（　　） 热风时输入功率 460 W 冷风时输入功率 60 W 小风扇的额定电压 60 V 正常工作时小风扇的输出功率 52 W A．小风扇的内阻为 B．电热丝的电阻为 C．吹热风时触片应与触点和接触 D．变压器原、副线圈的匝数比 【答案】BD 【详解】A．冷风时只有小风扇工作，小风扇输入功率 ，额定电压 ，则电流 。内阻消耗的热功率 由 ，得，故A错误； B．吹热风时总输入功率为 ，其中小风扇输入功率仍为 ，所以电热丝功率 。电热丝接在 交流电源两端，，故B正确； C．吹热风时应同时接通小风扇和电热丝，即变压器原线圈与电热丝都要接入电源。触片 与触点、 接触时不能使两支路同时接入电源，故C错误； D．小风扇正常工作时副线圈电压为 ，原线圈接在 交流电源上。理想变压器满足，故D正确。 故选BD。 14 学科网（北京）股份有限公司 $新高三暑假复习讲义 2027届高三一轮复习讲练测 第十七讲 恒定电流 1、 电路基础概念 概念 表达式 说明 电流 I＝ (1)导体中有自由电荷；(2)导体两端存在电压。I＝neSv(微观表达式) 电阻 R＝ 国际单位是欧姆(Ω)，反映了导体对电流的阻碍作用，大小由导体本身性质决定。 电阻定律 R＝ρ ρ是导体的电阻率，国际单位是欧·米，符号是Ω·m。 电阻率 ρ 反映导体的导电性能，是导体本身的属性。其大小跟导体的材料、温度有关。 电功 W＝Uq=UIt 指恒定电场对自由电荷做的功。 电功率 P＝UI 表示电流做功的快慢。 焦耳定律 Q＝I2Rt 表述：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。 热功率 P＝I2R 定义：单位时间内的发热量。 2、 欧姆定律及伏安特性曲线 1.I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 易错提醒：公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”。 2．伏安特性曲线 (1)图线的意义 ①由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。 ②伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。 (2)图线的区别 ①图甲中图线a、b表示线性元件，图乙中图线c、d表示非线性元件。 ②在伏安特性曲线中，线性元件图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<Rb(如图甲所示)。 ③图线c的斜率增大，电阻减小；图线d的斜率减小，电阻增大(如图乙所示)。 ④c、d图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。 3．两种电路 3、 闭合电路欧姆定律及动态电路分析 1.闭合电路欧姆定律 闭合电路的欧姆定律 内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 - 公式：(1)I＝，适用于纯电阻电路；(2)E＝U内＋U外，适用于任何电路。 - 路端电压U与外电阻R的关系 R增大，则U增大。 断路时，I＝0，U＝。 短路时，I短＝，U＝0。 路端电压U与电流I的关系 U＝E－Ir。 2.电源U ­I图象和电阻U ­I图象的比较 图象上 的特征 物理意义 电源U ­I图象 电阻U ­I图象 图形 图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系 图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的此值均等大，表示此电阻的大小 图线的斜率的大小 内电阻r 电阻大小 3.动态电路分析 电路动态分析的方法 1程序法 ①基本思路：“部分→整体→部分”。 ②一般步骤 (2)极限法 因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。 四、电源的功率和效率问题 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内。 (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝。 2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝U内I＝P总－P出。 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内 (2)纯电阻电路 P出＝I2R＝＝。 输出功率随R的变化关系： ①当R＝r时，电源的输出功率最大，为Pm＝； ②当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小； ③当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大； ④当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2； ⑤P出与R的关系如图所示。 4．电源的效率 (1)任意电路：η＝×100%＝×100%。 (2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100%。 在纯电阻电路中R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，电源的效率仅为50%。 考点一：电流、电阻定律 例1.石墨烯是单原子层的二维碳材料，因具有超高导电、超强导热、极致轻薄、超高强度的特性，被誉为“新材料之王”。假设某手机的石墨烯电池容量为4000 mA·h，某次电池电量完全耗尽后，采用快充方式，用时20分钟将电池充满电，忽略能量损耗，则平均充电电流为（     ） A．12 mA B．120 mA C．1.2 A D．12 A 【变式训练】如图为某电动汽车充电过程，界面显示续航里程为166 km，电池剩余电量为35%，预计剩余充电时间7小时20分钟，实时充电功率6.1kW，电流31.1A，电压197.1V。请根据图片信息估算该电动汽车电池在满电状态下储存的电量（     ） A．5.3×105 C B．8.2×105 C C．1.3×106 C D．2.3×106 C 例2.2025年12月，中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”，其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示，一张长为L宽为b的单层铋薄膜，其厚度为d，室温电导率为σ （电导率为电阻率的倒数），沿长度方向通入电流，则其电阻R的表达式可能为（     ） A． B． C． D． 【变式训练1】如图所示，一块均匀的长方体样品，长为、宽为、厚为，电流沿方向时测得样品的电阻为，则下列选项正确的是（　　） A．该样品的电阻率是 B．当电流沿方向时，可测得样品的电阻为 C．不论电流沿方向还是沿方向，样品的电阻率都不变 D．当电流沿方向，且保持样品厚度不变，使其长宽相等（即），测得样品的电阻会随着、的增大（体积增大）而增大 【变式训练2】将阻值恒定的两根金属丝、串联接入电路，金属丝两端电压大于金属丝两端电压。已知两金属丝的长度、横截面积均相同。下列说法正确的是（    ） A．金属丝的电阻值小于金属丝的电阻值 B．金属丝的电阻值大于金属丝的电阻值 C．金属丝的电阻率等于金属丝的电阻率 D．金属丝的电阻率大于金属丝的电阻率 考点二：电功、焦耳定律 例1.关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．W=UIt只适用于纯电阻电路，而W=I2Rt适用于任何电路 C．在非纯电阻电路中UI＜I2R D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 【变式训练】某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则（　　） A．直流电源输出功率为 B．单根导线电阻为 C．融冰电流大小为 D．若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍 例2.某电动车闪充技术结合电网和充电站配备的储能柜实现快速充电。已知储能柜最大放电功率为，容量为。某次闪充测试时，在5分钟内将电池容量为的测试车从电量充至，充电时的最高电压为1000 V，充电效率为90%。下列说法正确的是（     ） A．若仅靠储能柜供电，恰能充满3辆电量为0的测试车 B．该次测试时的充电站平均输出功率为 C．该次测试时的最大充电电流为 D．若同时对2辆该测试车进行闪充，电网至少需补充功率 【变式训练】下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 B．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 C．电功适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路. D．电流通过生活中的电动摩托车中的电动机时，电能可以全部转化为机械能 例3.如图所示为用充电宝给一手机电池充电的等效电路，在充电开始后的10分钟内，充电宝的输出电压为6V、输出电流为0.5A，手机电池的内阻为0.1Ω，则这段时间内（　　） A．充电宝输出的电功率为3W B．充电宝产生的热功率为0.25W C．手机电池产生的焦耳热为15J D．手机电池储存的化学能为1800J 【变式训练】国产比亚迪新款“海豹”电动轿车工作时额定电压为。简化电路如图所示，已知电池在额定工作状态下输出功率为，连接电池与电机的输电导线总电阻为。求： (1)电池与电机间的输电导线上的电流； (2)在额定工作状态下，电机的输入总功率。 考点三：电动机工作的能量问题 例1.如图所示为某款车载吸尘器，其额定功率为36W，给它加0.6V的电压时，电机不动，通过它的电流为0.6 A，给它加12V的电压时正常工作，吸尘器的直流电机线圈的电阻恒定，则（　　） A．直流电机线圈电阻为2 Ω B．吸尘器的额定电流为12 A C．吸尘器正常工作时的发热功率为9 W D．吸尘器正常工作时的机械功率为36 W 例2.如图为一款小型扫地机器人电动机的供电电路图。电源电动势，内阻，限流电阻，保护电阻。电动机正常工作时两端电压，线圈电阻。该扫地机器人正常工作时输出的机械功率为（     ） A． B． C． D． 例3.如图所示，电源电动势，电动机铭牌上标有“”字样。当S闭合后，电动机恰好正常工作。求： (1)通过电动机的电流。 (2)电源内阻。 (3)电源内阻的热功率。 考点四：闭合电路欧姆定律及伏安特性曲线 例1.在如图所示的电路中，电源电动势E＝1.5V，内阻，电阻，电阻，电阻。电压表为理想电表，闭合开关S，求： (1)通过电源的电流大小； (2)电源的内电压和电压表的示数。 【变式训练】新能源汽车的电源是由多个小电池组合而成。假设某新能源汽车中的某小电池，测得它不接负载时的电压为9V，短路电流为9A，若将该电池与两电阻器按如图所示连接成闭合电路，其中，。求： (1)该小电池的电动势E和内阻r； (2)闭合电路的路端电压U； (3)电阻器R2消耗的功率P。 例2. 如图所示，实验测得某电源路端电压与电流的关系为图像中直线，另一次实验测得某电阻两端电压与电流的关系为图中直线。现用该电源与电阻连接成闭合电路，则（     ） A．电源的电动势为 B．电源的内阻为 C．该电阻的阻值为 D．电源的输出功率为 【变式训练】如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为，小灯泡两端的电压为时，电阻等于（     ） A． B． C． D． 例3.如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（　　） A．导体的电阻率随电压的增大而增大 B．导体的电阻率随电压的增大而减小 C．导体两端电压为8V时，电阻约为26.7Ω D．导体两端电压为8V时，电阻等于10Ω 【变式训练】如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（     ） A．电源1与电源2的电动势之比是1∶1 B．电源1与电源2的内阻之比是7∶11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是2∶1 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25 考点五：电路的动态分析 例1.如图所示，、、…是规格相同的灯泡，电源有内阻且保持不变。闭合开关S，L正常发光，再依次闭合、…，则L的亮度（　　） A．变暗 B．变亮 C．不变 D．无法确定 【变式训练】在如图所示的电路中，、均为定值电阻。当滑动变阻器的滑片缓慢向下移动时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡L变暗 B．中电流变大 C．电源效率增大 D．点有向上的电流 例2.人体含水量约70%，水中的钠、钾离子可以导电，但脂肪却不易导电。如图甲所示的脂肪测量仪，可根据人体电阻的大小来判断脂肪所占的比例，其测量原理如图乙所示。电源内阻为r，，电流表、电压表均可视为理想电表。测量时，闭合开关，测试者手握A、B。体型相近的两人相比，脂肪含量高者测量时（     ） A．电流表的示数更大，电压表的示数更小 B．电源的输出功率更高 C．两端的电压更大 D．剧烈运动后皮肤表面会留存钾、钠离子，最终测得的体脂率会比实际值偏低。 【变式训练】如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是（　　） A．R1短路 B．R2断路 C．R2短路 D．R3短路 考点六：电源及电源的功率 例1.关于电动势的定义式，下列说法正确的是（　　） A．E的大小与W、q无关 B．W表示静电力做功 C．q表示电源内部储存的电荷量 D．电源两极间的电压叫做电源电动势 【变式训练】关于电源和电流，以下说法正确的是（　　） A．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 B．导体中的电流一定是由自由电子的定向移动形成的 C．由于电源内部存在电阻，所以在电源内部也会有电势的降落 D．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大 例2.如图所示，电源的电动势为、内阻为。定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是（     ） A．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 B．滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 C．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变大 D．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变小 【变式训练1】如图1甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。图2为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像，其中功率分别对应电流、，电阻箱的电阻、。则下列关系式中正确的有（　　） A． B． C． D． 【变式训练2】图甲为一款电位器调光台灯，改变电位器接入阻值即可调节灯泡亮度，其等效电路如图乙所示。已知电源电动势，内阻，灯泡阻值恒为，电位器接入电路的阻值调节区间为。下列说法正确的是（　　） A．灯泡消耗功率最大时，电位器的接入阻值为 B．灯泡最大消耗功率为 C．电位器可获得的最大功率为 D．电源输出效率随外电路总电阻阻值增大而减小 考点七：电表改装问题 例1.如图所示是有两个量程的电流表，当分别使用a和b、a和c接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0~1A，另一个量程为0~0.1A，表头内阻Rg=200Ω，满偏电流Ig=2mA，则（     ） A．当使用a、b时量程为0~1A B．当使用a、c时量程为0~1A C．电阻R1=0.41Ω D．电阻R2=0.41Ω 例2.拥有两个量程的电流表内部电路如图所示，表头的内阻Ω，量程为，当使用M、P两个端点时，量程为，当使用M、Q两个端点时，量程为，、均为定值电阻。下列说法正确的是（     ） A．Ω B．M、Q两个端点间的总电阻为9Ω C．Ω D．M、P两个端点间的总电阻为9.5Ω 例3.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流Ig=2 mA，内电阻Rg=300 Ω，则下列说法正确的是（     ） A．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R=1200 Ω B．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R=1500 Ω C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6 A，则R=0.5 Ω D．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6 A，则R=1 Ω 一、单选题 1．2025年11月25日，全球瞩目的智能手机华为Mate80pro上市。已知其离子聚合物电池容量为，手机支持超级快充“20V/5A”，兼容“20V/4.4A、11V/6A、10V/4A”等超级快充，兼容快充，支持有线反向充电。电池电动势为，正常通话额定功率为，则（　　） A．该电池储存的电荷最多是 B．最大超级快充对应的功率是 C．该电池能对外提供的最大电能是5750J D．充满电后可以正常通话的时间为 2．图示实线为某材料的伏安特性曲线，曲线上P点电压为U1、电流为I1，过P点的切线与纵轴交点纵坐标为I2。则该材料在P状态时电阻为（     ） A． B． C． D． 3．在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表．闭合开关，在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，下列说法正确的是（　　 ） A．电压表的示数不变 B．电流表的示数减小 C．电容器C所带电荷量不变 D．电阻消耗的功率减小 4．如图所示，图1是交警常用的酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（     ） A．两电表的示数都变大 B．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小 D．酒精气体浓度越大，电源的效率越大 5．如图所示为某种加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的金属滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；R0为定值电阻。两弹簧处于原长时，M下端位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央，当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上进行测量，若加速度a变化，电压表的示数U也会发生相应变化，定义为该加速度计的灵敏度，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 B．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 C．若电压表指针位于表盘右侧，则物体加速度方向向右 D．若仅减小R0，则该加速度计的灵敏度将变大 6．如图所示，直线为某电源的图线，曲线为某元件的图线的一部分，虚线为过交点的切线交于纵轴0.5A处，用该电源和元件串联起来组成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．此时导体的电阻为 B．电源的输出效率为50% C．随着电压增大，元件电阻不断减小 D．若用该电源和两个该元件串联，电流变为0.5A 7．如图所示，直线A是某电源（电动势E和内电阻r都恒定）的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是定值电阻、的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到这个电源上，则（　　） A．接在电源上时，电源的总功率大 B．接在电源上时，电源的输出功率大 C．接在电源上时，电源自身发热功率大 D．接在电源上时，电源的效率大 8．如图所示，直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω，定值电阻R1=2 Ω，可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S，调节可变电阻R2接入电路的阻值，以下说法正确的是（    ） A．当R2=1 Ω时，R1达到最大功率2 W B．当R2=1 Ω时，R2达到最大功率4 W C．当R2=1 Ω时，电源达到最大输出功率6 W D．当R2=1 Ω时，电路达到最大总功率12 W 9．电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能依靠分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体内的起电斑并列分成125行，每行串联5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为，并能产生的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为740Ω。当电鳗放电时，电鳗首、尾间的输出电压为（     ） A． B． C． D． 10．2025年春晚的舞台上，杭州宇树科技研发的人形机器人带来了一场《秧》的创意表演，彰显了中国科技实力，成为全球焦点，该机器人的电池部分参数如图所示，下列说法不正确的是（    ） A．该电池的电动势为 B．以限制电压给电池充电，最大电流为 C．若以的电流工作，最多可使用 D．若电池充满电，可对外提供的电能约为 11．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和。则当这台电动机正常运转时（     ） A．电动机的内阻为 B．电动机的内阻为 C．电动机的输出功率为 D．电动机的输出功率为 12．如图所示，某品牌扫地机器人由主机和充电座两部分组成，该扫地机器人主机参数：额定电压为12V，电池额定容量3000mA·h，额定功率24W，当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是（     ） A．扫地机器人主机正常运行时，电路中电动机的线圈阻值为6Ω B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为3A C．电池充满后，电池所能带的总电荷量是10800C D．主机从满电量开始工作，到其自动返回充电座，能持续清扫的时间为1.5h 13．近几年，国产手机日益受到国人的青睐。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t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（     ） A．手机电池产生的焦耳热为UIt B．手机电池储存的化学能为 C．充电宝产生的热功率为 D．充电宝输出的电功率为 14．如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻Rg=200 Ω，R1=3.8 kΩ，R2=8 kΩ，图甲为两个量程的电压表，图乙为两个量程的电流表。图甲中a量程为6 V，下列说法正确的是（     ） A．图甲中a的量程大于b的量程 B．图乙中c的量程小于d的量程 C．表头满偏电流Ig=1.5 mA D．图甲中b量程为10 V 15．如图两实线分别为甲、乙两元件的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（7.5 V，3 A），乙元件图线上B点坐标为（3.0 V，2 A），乙图线上B点的切线与纵轴I交于（0，0.9 A），图中未标出，下列说法正确的是（     ） A．元件乙的电阻随电压的增大而减小 B．元件乙两端电压为3.0 V时，乙的电阻为 C．将元件甲、乙并联在7.5 V电路两端，此时元件甲与元件乙的电阻不相等 D．将元件甲、乙串联后接在3 V电路两端，元件乙两端电压一定小于1.5 V 二、多选题 16．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（     ） A．R4的滑片向下端移动时，电源的效率在减小 B．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大，R3功率增大 C．R4的滑片向上端移动时，电源的输出功率一定变大 D．若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 17．将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱接入电路的电阻R变化的曲线如图所示，由此可知（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为 C．电源的最大总功率可能接近 D．P最大时电源的效率也最大 18．某同学利用所学物理知识设计了一个电吹风电路。如图所示，、、、为四个固定触点。可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。则（　　） 热风时输入功率 460 W 冷风时输入功率 60 W 小风扇的额定电压 60 V 正常工作时小风扇的输出功率 52 W A．小风扇的内阻为 B．电热丝的电阻为 C．吹热风时触片应与触点和接触 D．变压器原、副线圈的匝数比 14 学科网（北京）股份有限公司 $