第3章 恒定电流 章末素养提升（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（鲁科版）

本高中物理讲义聚焦恒定电流核心知识，系统梳理电流的定义式与微观表达式、电阻的定义式与决定式，串联并联电路规律及电功电热公式，构建从概念到规律应用的学习支架。 资料以核心素养为引领，科学思维上通过辨析电流微观表达式中定向移动速率（例1）、I-U图像斜率分析电阻（例2）培养推理能力，科学探究结合电阻率测量实验与无人机电池容量计算（例3），课中辅助教师情境教学，课后助力学生巩固物理观念、弥补知识盲点。

章末素养提升 素养再现 物理观念 电流 1.电流的定义式：I＝，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 2.电流的微观表达式：I＝nqSv。 电阻 1.电阻的定义式：R＝。 2.电阻的决定式：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 串联电 路和并 联电路 1.串联电路：各处电流相等，总电压等于各部分电压之和，总电阻阻值等于各部分电阻阻值之和。 2.并联电路：总电流等于各支路电流之和，各支路的电压相等，总电阻阻值的倒数等于各支路电阻阻值的倒数之和。 电功与 电热 1.电功：W＝UIt。 2.电功率：P＝＝UI。 3.焦耳定律：Q＝I2Rt。 4.热功率：P热＝I2R。 科学思维 1.能从微观视角和宏观表现分析电流的形成。 2.会用控制变量法设计探究电阻与长度、横截面积及材料的定量关系的实验方案。 3.熟练掌握伏安法测电阻的内接和外接的误差分析和对电路的选择。 4.理解滑动变阻器的限流式接法和分压式接法。 科学探究 1.知道游标卡尺和螺旋测微器的测量原理，会正确使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际情况选择合适的测量工具。 2.能够掌握测量金属电阻率的实验原理和方法。 3.会根据实验数据描绘U－I图像，求出电阻值。能根据串、并联电路的规律，对实验误差进行分析。 科学态度 与责任 1.养成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。 2.能认识物理测量的精度依赖于实验器材，而且测量是有误差的。 3.通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识。 提能训练 例1　(2023·莆田一中高二期中)下列说法中正确的是(　　) A.电流的微观表达式I＝nqvS中的v是自由电子无规则运动的平均速率 B.由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C.由公式R＝ρ可知，电阻率ρ与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关 D.电阻率是表征材料导电性能的物理量，金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化 答案　D 解析　电流的微观表达式I＝nqvS中的v不是自由电子无规则运动的平均速率，是电子定向移动的平均速率，A错误；导体的电阻跟导体两端的电压无关，跟导体中的电流也无关，B错误；导体的电阻率ρ与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S都无关，C错误；电阻率是表征材料导电性能的物理量，金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化，D正确。 例2　(多选)(2024·福州市高二期中)有两材质、长度相同的电阻a和b，当它们接入电路时，得到如图所示的电流I和电压U的关系，以下说法正确的是(　　) A.R1表示电阻b，R2表示电阻a B.电阻a和b串联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ C.电流I和电压U图像中斜率表示电阻 D.电阻a和b并联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅰ 答案　AD 解析　根据电阻定律R＝ρ，可知Ra>Rb，电流I和电压U关系图像中斜率的倒数表示电阻，所以R1表示电阻b，R2表示电阻a，故A正确，C错误；电阻a和b串联后的总电阻大于a、b中的任何一个电阻，所以总电阻的I－U图线应在区域Ⅲ，故B错误；电阻a和b并联后的总电阻小于a、b中的任何一个电阻，所以总电阻的I－U图线应在区域Ⅰ，故D正确。 例3　(多选)(2024·福建永春第一中学高二期中)无人机已在航拍领域被广泛的应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍，如图为某牌子的无人机，已知其电池容量为15 000 mA·h，电机额定工作电压为20 V，无人机正常工作时电机总额定功率为300 W，则下列说法正确的是(　　) A.无人机正常工作时的电流是15 A B.电池容量15 000 mA·h中“ mA·h”是能量的单位 C.无人机的电机总电阻是1.33 Ω D.无人机充满电后一次工作时间约为1 h 答案　AD 解析　电机额定工作电压为20 V，额定功率为300 W，根据电功率P＝UI知电流 I＝ A＝15 A，故A正确； 由电荷量的表达式q＝It 可知，题中“mA·h”是电荷量的单位，故B错误； 根据公式U＝IR，有R＝ Ω＝1.33 Ω 由于不是纯电阻电路，可知无人机的总电阻一定小于1.33 Ω，故C错误；无人机充满电后一次工作时间t＝＝1 h，故D正确。 例4　(2023·龙岩市第一中学高二月考)如图所示，三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值分别为R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，R3＝6 Ω，在A、B之间接一个电压为6 V的电源，在C、D之间接一个理想电流表，电流表的示数为I。现将电源、电流表的位置互换，则电流表的示数(　　) A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定 答案　A 解析　A、B间是电源，C、D间是电流表的等效电路如图甲所示 总电阻为R总＝R1＋＝3 Ω＋＝4.5 Ω 干路电流为I总＝ A 根据并联分流可知电流表的示数为I＝I总＝× A＝ A A、B间是电流表，C、D间是电源的等效电路如图乙所示 总电阻为R总'＝R3＋＝6 Ω＋ Ω 干路电流为I总'＝ A＝ A 根据并联分流可知电流表的示数为I'＝I总'＝× A＝ A 故将电源、电流表的位置互换之后，电流表的示数不变，故选A。 例5　(多选)(2023·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12＝3.0 V，U23＝2.5 V，U34＝－1.5 V。符合上述测量结果的可能接法是(　　) A.电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B.电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C.电源接在1、3之间，R接在1、4之间 D.电源接在1、3之间，R接在2、4之间 答案　CD 解析　根据A选项画出电路图，如图甲 可见U34>0，不符合题意，A错误； 根据B选项画出电路图，如图乙 可见U34>0，不符合题意，B错误； 根据C选项画出电路图，如图丙 可见上述接法符合题中测量结果，C正确； 根据D选项画出电路图，如图丁 可见上述接法符合题中测量结果，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $