4.1 常见的电路元器件（讲义）物理粤教版必修第三册

本高中物理讲义聚焦常见电路元器件这一核心知识点，系统梳理电阻器、电感器、电容器、二极管的符号、结构及功能，从元件识别到特性理解（如电感通直阻交、电容通交隔直、二极管单向导电），再到电路图应用，构建从具体到抽象的学习支架。 资料以课标为导向，知识点结构化呈现，分层设计随学随练、基础通关、素养提升习题。通过辨析电感电容对交直流作用的题目培养科学思维，结合二极管伏安特性实验题提升科学探究能力，课中辅助教师高效授课，课后助力学生分层巩固、查漏补缺。

第四章 闭合电路 第1节 常见的电路元器件 课标要点 1. 认识电阻器、电感器、电容器、二极管四种常用电路元器件，记住各元件对应的文字符号与标准电路符号。 2. 了解四类元器件的基本结构与基础功能，理解电感器通直流阻交流、电容器通交流隔直流、二极管单向导电性的核心特性。 3. 区分实物元件与电路图符号，读懂简单电路图，明白电路图在电路分析、制作中的应用价值。 学习重难点 重点：掌握四种元器件的符号、基本用途，熟记电感器、电容器、二极管的标志性电学特性。 难点：区分电感器和电容器对直流电、交流电的不同作用效果，理解二极管单向导电的工作原理。 知识点 常见的电路元器件（重点） 1.电阻器（符号R） 分为固定电阻器和可变电阻器，作用是调节电路中的电流与电压。 2.电感器（符号L） 由绝缘导线绕制线圈构成，可加装铁芯；能够储存磁场能，电学特性为通直流、阻交流。 3.电容器（符号C） 由两块相互靠近且绝缘的导体组成，可储存电荷；电学特性为通交流、隔直流。 4.二极管（符号D） 半导体元件，具备单向导电性，符号箭头指向正向电流方向；常见类型包含整流二极管、发光二极管等。 5.电路与电路图 元器件通过导线连接形成闭合电路；使用标准化电路符号绘制电路图，方便电路分析、设计与实操。 随学随练 1．（21-22高二·全国·课后作业）电感器具有通直流阻交流的作用，电容器具有通交流隔直流的作用。如图，含有直流、交流信号的音频信号通过电路后，扬声器发出的信号中（　　） A．主要是直流信号 B．主要是交流信号 C．直流和交流信号一样强 D．直流和交流信号都没有 【答案】B 【详解】电感器L具有通直流阻交流的作用，直流信号通过L；电容器C具有通交流隔直流的作用，交流信号通过C，直流信号不能通过C，所以扬声器发出的信号中主要是交流信号； 故选B。 2．（25-26高二上·宁夏银川·期中）如图所示，、为两种不同金属材料制成的导体，它们紧密接触，而且横截面积和长度都相同。已知的电阻率大于的电阻率，、分别为两种导体内部的点。在导体两端加一个恒定电压，导体内有恒定电流通过。则（    ） A．导体A、的电阻相同 B．导体A、导体B两端的电压相同 C．、两点的电场强度方向相同，但大小不同 D．、两点的电场强度方向、大小都不相同 【答案】C 【详解】A．根据电阻定律可知两个电阻分别为 ， 可知电阻不相同，故A错误； B．两个电阻串联电流相等，根据可知，电压不同，故B错误； CD．回路中相当于两个电阻串联，根据电阻定律可知两个电阻分别为 ， 加上电压U后，回路中的电流 两个电阻两端的电压分别为 ， 根据 由于两个导体内部各自为匀强电场，因此a、b两点的电场强度分别为 ， 联立解得， 由于 可得 又由于两个电阻串联，沿着电场线的方向，电势逐渐降低，可知a、b两处电场强度的方向相同。故C正确D错误。 故选C。 3．（25-26高二上·江苏扬州·期中）白炽灯与电动机串联接入电路，两者均正常工作，流过白炽灯的电流为；电动机的内电阻为，两端电压为，流过的电流为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】D．白炽灯与电动机串联，电流相等， ，故D错误； ABC．电动机是非纯电阻元件，根据输入功率和输出功率的关系 因此 整理得 综上可知，故A正确，BC错误。 故选A。 基础通关 1．（23-24高三下·浙江·阶段检测）一个加速度传感器（如左图），较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧某同学设计了连接两相同的弹簧，R为滑动变阻器，4是与滑块2相连的滑动片，两个电池的电压相等。已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央，哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如右图所示，规定向右为正方向。分析可知（　　） A．时刻滑块加速度向右 B．时刻滑块向左压缩弹簧 C．滑块的加速度一直增大 D．时刻电压表的指针将偏向Q端 【答案】D 【详解】A．向右为正方向，时刻滑块加速度向左，故A错误； B．时刻滑块加速度向左，应向右压缩弹簧，才能受到向左的弹力。故B错误； C．由图可知，滑块的加速度先减小后增大，故C错误； D．时刻加速度向右，滑块向左压缩弹簧，Q点电势高于P点电势，电压表的指针将偏向Q端。故D正确。 故选D。 2．（25-26高二上·全国·课后作业）如图所示，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，接入电路后下列判断错误的是（　　） A．总电阻R＝6 Ω B．电压之比U1∶U2∶U3＝2∶2∶1 C．电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3 D．功率之比P1∶P2∶P3＝1∶2∶6 【答案】B 【详解】A．电阻与并联后与串联；并联电阻为： 电路总电阻为 故A正确； B．并联电路电压相等 串联电路电压比等于电阻比，故 所以，故B错误； C．串联电路电流相等，所以， 并联电路电流比等于电阻的反比， 所以I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，故C正确； D．根据电功率公式P＝UI， 解得，故D正确。 故选B。 3．（20-21高二上·陕西延安·期中）在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（　　） A．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 B．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 C．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 D．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能 【答案】D 【详解】A．电动势跟是否接入或者不接入外电路无关，大小不变，A错误； B．电动势表示电源做功的能力的大小，不表示做功的多少，B错误； C．由于不知道1s内流过电池的电量，所以不能求出1s内有多少太阳能转变为电能，C错误； D．根据电动势的定义式 解得 即非静电力对电荷做功为0.6J，则电路中每通过1C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能，D正确。 故选D。 4．（23-24高二上·浙江杭州·期中）某手机的部分说明书如下表所示，其中电池的容量是指电池全部放电时输出的总电荷量。说明书还标明该手机电池的电动势为 5V，充满电后播放视频的最长时间约 10h。下列判断正确的是（    ） 手机类型 智能手机、4G手机 电池容量 待机时间 10天 A．该手机电池放电时输出的总电荷量约为 4000C B．该手机播放视频时电池的平均输出功率约为 2W C．该手机播放视频的电流大约为待机时电流的 10 倍 D．该手机电池充满电储存的电能大约为 7200J 【答案】B 【详解】A．该手机电池放电时输出的总电荷量约为 故A错误； B．该手机播放视频时的电流为 输出功率为 故B正确； C．该手机待机时的电流为 所以有 故C错误； D．该手机电池充满电储存的电能大约为 故D错误。 故选B。 5．（21-22高二·全国·课后作业）标有“450V，250μF”字样的电学元件是（　　） A．电源 B．电阻器 C．电容器 D．电动机 【答案】C 【详解】“μF”是电容的单位，则此元件是电容器。 故选C。 6．（20-21高二上·江苏无锡·阶段检测）铅蓄电池的电动势为2V，下列对于电动势理解正确的是（　　） A．铅蓄电池两极间的电压为2V B．铅蓄电池在1S内将2J的化学能转变为电能 C．电动势、电压虽然名称不同，但是单位相同，物理意义也相同，是同一个物理量 D．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能 【答案】D 【详解】A．铅蓄电池处于开路状态时两极间的电压才等于电源的电动势为2V，所以A错误； BD．电动势的物理意义为，移动1C的正电荷在电源内从负极到正极，非静电力做功2J，即有2J的化学能转化为电能。所以B错误；D正确； C．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，但是电压是表征电流做功本领大小的物理量，两者物理意义不同，所以C错误； 故选D。 7．（20-21高二上·黑龙江绥化·期中）关于电源的说法，正确的是（　　） A．电动势等于电源将单位正电荷从负极移到正极时，克服非静电力所做的功 B．不管电路中电流如何变化，电源的电动势不变 C．电源向外提供的电能越多，表明电动势越大 D．电源内阻越小，电动势越大 【答案】B 【详解】A．电动势在数值上等于把单位正电荷从电源负极移到正极时非静电力所做的功，A错误； B．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关，与电路中电流无关，电源的电动势在数值上等于内、外电压之和，B正确； C．电源从电源的负极向电源的正极移动单位电荷提供的电能越多，电源的电动势才越大，C错误； D．电动势与电源的内阻无关，D错误。 故选B。 8．（《学易精品课程》12.2闭合电路欧姆定律（一）电动势练习题-新人教版必修第三册）下列说法中正确的是（　　） A．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻小，容量小 B．电源电动势与电源的体积和外电路都有关 C．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大 D．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多 【答案】D 【详解】AC．同种型号的旧电池比新电池的电动势略小，内阻略大。但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，AC错误； BD．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量，它由电源自身的性质决定，它等于非静电力将单位电荷量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，B错误D正确。 故选D。 9．（2012-2013学年浙江杭州西湖高级中学高二11月月考物理试题（带解析））随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明（BL-528M  700mAh 标准型3.7伏锂离子电池 充电限制电压4.2V，待机时间48小时），由此可知此电池的电动势待机状态下平均工作电流分别是（　　） A．4.2V，14.58mA B．4.2V，700mA C．3.7V，14.58mA D．3.7V，700mA 【答案】C 【详解】AB．由标准型3.7伏锂离子电池知此电池的电动势是3.7V，故AB错误； CD．待机状态下平均工作电流 故C正确，D错误。 故选C。 10．（21-22高二上·全国·课前预习）定义：能把电子从电源______搬运到电源______的装置就是电源。 【答案】 正极 负极 【详解】略 素养提升 1．（20-21高二上·宁夏吴忠·期末）硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施。其原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，P、N可在E区形成匀强电场。P的上表面镀有一层膜，当光照射时，P内产生的自由电子经E区电场加速后到达半导体N，从而产生电动势。以下说法中正确的是（　　） A．a电极为电池的正极 B．电源内部的电流方向由Р指向N C．E区匀强电场的方向由N指向Р D．硅光电池是一种光能转化为电能的装置 【答案】ACD 【详解】AB．根据题意，E区电场能使P逸出的自由电子向N运动，因负电荷受到的电场力与电场方向相反，所以电场方向由N指向P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相反，所以电源内部的电流方向由N指向P，B错误A正确； C．由题意可知，电子在E区加速，故电场方向应为N到P，C正确； D．该电池是将光能转化为电能的装置，D正确。 故选ACD。 2．（21-22高二·全国·课后作业）二极管具有单向导电性。某同学测绘的某二极管的伏安特性曲线如图所示。实验中可供选择的器材有 A．直流电源E1（电源电压2.0V，内阻不计） B．直流电源E2（电源电压50V，内阻不计） C．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表V2（量程0~60V，内阻约80kΩ） E．电流表A1（量程0~30mA，内阻约2Ω） F．电流表A2（量程0~300μA，内阻约150Ω） G.滑动变阻器R1（0~5Ω，2A） H.滑动变阻器R2（0~200Ω，0.5A） I.开关与导线若干 该同学在测绘二极管加正向电压的伏安特性曲线时，电源应选___________，电流表应选___________（填选项前的字母代号）；实验时应选择下图中的___________电路。 【答案】 A E 甲 【详解】[1][2]二极管具有单向导电性，根据绘制的二极管加正向电压的伏安特性曲线可知，电源应选电源电压为2V的A，电流表应选量程0~30mA的E。 [3]因电压表内阻远大于二极管的正向电阻，则采用电流表外接法；滑动变阻器采用分压式接法，则实验时应选择甲电路。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 闭合电路 第1节 常见的电路元器件 课标要点 1. 认识电阻器、电感器、电容器、二极管四种常用电路元器件，记住各元件对应的文字符号与标准电路符号。 2. 了解四类元器件的基本结构与基础功能，理解电感器通直流阻交流、电容器通交流隔直流、二极管单向导电性的核心特性。 3. 区分实物元件与电路图符号，读懂简单电路图，明白电路图在电路分析、制作中的应用价值。 学习重难点 重点：掌握四种元器件的符号、基本用途，熟记电感器、电容器、二极管的标志性电学特性。 难点：区分电感器和电容器对直流电、交流电的不同作用效果，理解二极管单向导电的工作原理。 知识点 常见的电路元器件（重点） 1.电阻器（符号R） 分为固定电阻器和可变电阻器，作用是调节电路中的电流与电压。 2.电感器（符号L） 由绝缘导线绕制线圈构成，可加装铁芯；能够储存磁场能，电学特性为通直流、阻交流。 3.电容器（符号C） 由两块相互靠近且绝缘的导体组成，可储存电荷；电学特性为通交流、隔直流。 4.二极管（符号D） 半导体元件，具备单向导电性，符号箭头指向正向电流方向；常见类型包含整流二极管、发光二极管等。 5.电路与电路图 元器件通过导线连接形成闭合电路；使用标准化电路符号绘制电路图，方便电路分析、设计与实操。 随学随练 1．（21-22高二·全国·课后作业）电感器具有通直流阻交流的作用，电容器具有通交流隔直流的作用。如图，含有直流、交流信号的音频信号通过电路后，扬声器发出的信号中（　　） A．主要是直流信号 B．主要是交流信号 C．直流和交流信号一样强 D．直流和交流信号都没有 2．（25-26高二上·宁夏银川·期中）如图所示，、为两种不同金属材料制成的导体，它们紧密接触，而且横截面积和长度都相同。已知的电阻率大于的电阻率，、分别为两种导体内部的点。在导体两端加一个恒定电压，导体内有恒定电流通过。则（    ） A．导体A、的电阻相同 B．导体A、导体B两端的电压相同 C．、两点的电场强度方向相同，但大小不同 D．、两点的电场强度方向、大小都不相同 3．（25-26高二上·江苏扬州·期中）白炽灯与电动机串联接入电路，两者均正常工作，流过白炽灯的电流为；电动机的内电阻为，两端电压为，流过的电流为，则（　　） A． B． C． D． 基础通关 1．（23-24高三下·浙江·阶段检测）一个加速度传感器（如左图），较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧某同学设计了连接两相同的弹簧，R为滑动变阻器，4是与滑块2相连的滑动片，两个电池的电压相等。已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央，哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如右图所示，规定向右为正方向。分析可知（　　） A．时刻滑块加速度向右 B．时刻滑块向左压缩弹簧 C．滑块的加速度一直增大 D．时刻电压表的指针将偏向Q端 2．（25-26高二上·全国·课后作业）如图所示，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，接入电路后下列判断错误的是（　　） A．总电阻R＝6 Ω B．电压之比U1∶U2∶U3＝2∶2∶1 C．电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3 D．功率之比P1∶P2∶P3＝1∶2∶6 3．（20-21高二上·陕西延安·期中）在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（　　） A．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 B．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 C．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 D．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能 4．（23-24高二上·浙江杭州·期中）某手机的部分说明书如下表所示，其中电池的容量是指电池全部放电时输出的总电荷量。说明书还标明该手机电池的电动势为 5V，充满电后播放视频的最长时间约 10h。下列判断正确的是（    ） 手机类型 智能手机、4G手机 电池容量 待机时间 10天 A．该手机电池放电时输出的总电荷量约为 4000C B．该手机播放视频时电池的平均输出功率约为 2W C．该手机播放视频的电流大约为待机时电流的 10 倍 D．该手机电池充满电储存的电能大约为 7200J 5．（21-22高二·全国·课后作业）标有“450V，250μF”字样的电学元件是（　　） A．电源 B．电阻器 C．电容器 D．电动机 6．（20-21高二上·江苏无锡·阶段检测）铅蓄电池的电动势为2V，下列对于电动势理解正确的是（　　） A．铅蓄电池两极间的电压为2V B．铅蓄电池在1S内将2J的化学能转变为电能 C．电动势、电压虽然名称不同，但是单位相同，物理意义也相同，是同一个物理量 D．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能 7．（20-21高二上·黑龙江绥化·期中）关于电源的说法，正确的是（　　） A．电动势等于电源将单位正电荷从负极移到正极时，克服非静电力所做的功 B．不管电路中电流如何变化，电源的电动势不变 C．电源向外提供的电能越多，表明电动势越大 D．电源内阻越小，电动势越大 8．（《学易精品课程》12.2闭合电路欧姆定律（一）电动势练习题-新人教版必修第三册）下列说法中正确的是（　　） A．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻小，容量小 B．电源电动势与电源的体积和外电路都有关 C．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大 D．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多 9．（2012-2013学年浙江杭州西湖高级中学高二11月月考物理试题（带解析））随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明（BL-528M  700mAh 标准型3.7伏锂离子电池 充电限制电压4.2V，待机时间48小时），由此可知此电池的电动势待机状态下平均工作电流分别是（　　） A．4.2V，14.58mA B．4.2V，700mA C．3.7V，14.58mA D．3.7V，700mA 10．（21-22高二上·全国·课前预习）定义：能把电子从电源______搬运到电源______的装置就是电源。 素养提升 1．（多选）（20-21高二上·宁夏吴忠·期末）硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施。其原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，P、N可在E区形成匀强电场。P的上表面镀有一层膜，当光照射时，P内产生的自由电子经E区电场加速后到达半导体N，从而产生电动势。以下说法中正确的是（　　） A．a电极为电池的正极 B．电源内部的电流方向由Р指向N C．E区匀强电场的方向由N指向Р D．硅光电池是一种光能转化为电能的装置 2．（21-22高二·全国·课后作业）二极管具有单向导电性。某同学测绘的某二极管的伏安特性曲线如图所示。实验中可供选择的器材有 A．直流电源E1（电源电压2.0V，内阻不计） B．直流电源E2（电源电压50V，内阻不计） C．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表V2（量程0~60V，内阻约80kΩ） E．电流表A1（量程0~30mA，内阻约2Ω） F．电流表A2（量程0~300μA，内阻约150Ω） G.滑动变阻器R1（0~5Ω，2A） H.滑动变阻器R2（0~200Ω，0.5A） I.开关与导线若干 该同学在测绘二极管加正向电压的伏安特性曲线时，电源应选___________，电流表应选___________（填选项前的字母代号）；实验时应选择下图中的___________电路。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $