第10章 第1讲 电流 电阻 电功 电功率(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

该高中物理高考复习课件聚焦恒定电流专题，依据高考评价体系梳理了电流、电阻、欧姆定律、电功电功率及实验等核心考点，通过考点分层（基础落实、重点突破、创新思维）明确了概念辨析、规律应用、实验探究的高频考查方向，归纳了电流计算、伏安特性分析等常考题型。 课件亮点在于“真题溯源+技巧点拨+素养提升”，如2024北京高考加速度计题对接教材实验，通过“电流三表达式对比”“伏安特性曲线斜率分析”等方法突破考点，培养科学思维与科学探究素养。设“易错警示”和“微点判断”，助力学生掌握解题关键，教师可据此实施精准复习，提升备考效率。

恒定电流 第十章 大单元分层教学设计 第1讲　电流电阻电功电功率 第2讲　电源闭合电路的欧姆定律 第3讲　实验专题系统化突破 　电学实验的编写采用先全面落实实验基础，再逐一突破重点实验，最后系统归纳创新思维方法的三层级梯度进阶模式编写。 ➡ 第1课时　基础先行 电学实验必须熟练掌握的基本知能 第2课时　重点实验 测量金属丝的电阻率 第3课时　重点实验 测量电源的电动势和内阻 第4课时　重点实验 用多用电表测量电学中的物理量 第5课时　创新思维 测量电阻常用的6种方法 第6课时　创新思维 定值电阻的妙用 第7课时　创新思维 物理实验的综合考法 电流 电阻 电功 电功率 第 1 讲 （基础落实课） 课前基础先行 一、电流 形成条件 (1)导体中有自由电荷；(2)导体两端存在电压 标矢性 (1)电流的方向：把________定向移动的方向规定为电流的方向；(2)电流是____量，遵守代数运算法则 表达式 (1)定义式：I=____；(2)微观表达式：I=______ 正电荷 标 neSv 二、部分电路欧姆定律 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：_____导电和_____________导电，不适用于气态导体或半导体元件。 电压 电阻 金属 电解质溶液 三、电阻及电阻定律 1.电阻：R=，反映了导体对电流的阻碍作用，大小由导体本身性质决定。 2.电阻定律：R=____。其中l是导体的______；S是导体的_________；ρ是导体的________，国际单位是欧·米，符号是Ω·m，其大小跟导体的材料、温度有关。 ρ 长度 横截面积 电阻率 四、电功和电热 三 “概念” 一 “定律” 电功 表达式W=Uq=______，指导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功 电功率 表达式P==____，表示电流做功的______ 热功率 (1)定义：电流通过导体发热的功率 (2)表达式：P热==I2R 焦耳定律 表达式：Q=_____。表述：电流通过导体产生的热量 (电热)跟______________成正比，跟导体的______及_________成正比 UIt UI 快慢 I2Rt 电流的二次方 电阻 通电时间 两“注意” 对于纯电阻电路：P=P热=UI=I2R= 对于非纯电阻电路：P=UI=____+P其他=_____+P其他≠+P其他 续表 P热 I2R 1.(鲁科必修3P74T1·改编)关于电流，判断下列说法的正误： ①只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流。 ( ) ②闭合开关电灯立即亮，这是因为导体中自由电子定向移动的平均速率很大。( ) 2.由于规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故电流是矢量。 ( ) 3.电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。 ( ) 4.由R=知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。 ( ) 微点判断 × × × √ × 5.由ρ=知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。 ( ) 6.(鲁科必修3P80T2·选摘)一根粗细均匀的细铜丝，原来的电阻为R，对折后，电阻变为。 ( ) 7.U⁃I图像上的点与坐标原点连线斜率的变化反映阻值的变化。 ( ) 8.公式W=UIt适用于任何电路中求电功，Q=I2Rt适用于任何电路求电热。 ( ) 9.在非纯电阻电路中P=UI>I2R。 ( ) × √ √ √ √ 逐点清(一)　电流三种表达式的应用 逐点清(二)　欧姆定律和电阻定律的应用 01 02 CONTENTS 目录 逐点清(三)　伏安特性曲线的理解及分析 课时跟踪检测 03 05 逐点清(四)　电功、电功率及焦耳定律 04 逐点清(一)　电流三种表达式的应用 课 堂 1. (2025·海淀模拟)如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流(　　) A.大小为qv，方向与v相同 B.大小为qv，方向与v相反 C.大小为qSv，方向与v相同 D.大小为qSv，方向与v相反 题点全练 √ 解析：橡胶棒带负电，等效电流方向与v的方向相反，由电流的定义式可得I===qSv，故D正确，A、B、C错误。 2.[微观表达式I=neSv的应用] 一根长为L、横截面积为S的金属棒，电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为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，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒两端的电势差为(　　) A.ρnevL B. C. D. √ 解析：根据电阻定律，可知金属棒的电阻为R=ρ，金属棒中电流可表示为I=neSv，则金属棒两端的电势差为U=IR=ρnevL，故选A。 3. (多选)一根粗细均匀的金属导线，两端电压为U时，通过导线的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，两端电压仍为U，则(　　) A.通过导线的电流强度为I B.通过导线的电流强度为I C.自由电子定向移动的平均速率为v D.自由电子定向移动的平均速率为v √ √ 解析：将导线均匀拉长，使其半径变为原来的，横截面积变为原来的，导线长度变为原来的4倍，金属导线的电阻率不变，由电阻定律 R=ρ可知，导线电阻变为原来的16倍；电压U不变，由欧姆定律I=可知，电流变为原来的，故A错误，B正确；电流变为原来的，横截面积变为原来的，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的，故C正确，D错误。 电流的三个表达式 精要点拨   公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 I= 一切电路 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝   公式 适用范围 字母含义 公式含义 微观表达式 I=neSv 一切电路 n：导体单位体积内的自由电荷数 e：每个自由电荷的电荷量 S：导体的横截面积 v：自由电荷定向移动的速率 从微观上看，n、e、S、v决定了I的大小 决定式 I= 金属、电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U，I∝ 逐点清(二)　 欧姆定律和电阻定律的应用 课 堂 1- 1.(人教版教材选择性必修2，P107T1)某同学设 计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在 光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑 动变阻器，4是滑动片，它与变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电池E的电压相同。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。 将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向哪个方向偏转?简述你分析的过程。 题点全练 提示：当物体具有题图所示方向的加速度a时，滑块2将向左移动，带动变阻器的滑片4移向中点左方。变阻器右端电阻变大，故电流流过滑动变阻器时电势降落大。因此，Q点电势高于P点电势，指针应向零点左侧偏转。 1- 2.(2024·北京高考)如图所示为一个加速度计的原理 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；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动 变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势 E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M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，则下列说法正确的是 (　　) A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 √ 解析：由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，滑动片M由R中点位置向右移动时，M处电势增大，故P端电势高于Q端电势，A错误；由欧姆定律及电阻定律可知，P端和Q端电势差与滑动片偏离R中点的距离x成正比，由胡克定律与牛顿第二定律可知，物体的加速度与滑动片偏离R中点的距离成正比，B错误；已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，不能确定速度的方向，C错误，D正确。 |考|教|衔|接| 2024年北京高考题取材于人教版教材练习题，相对于教材，北京高考题增加了考查角度。对教材知识变化命题角度考查是高考命题的常用手段，体现出高考命题的创新性。“导向教学”是高考的核心功能之一，“考教衔接”是落实高考引导教学的有效途径。 2.(2025·青岛模拟)如图所示，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热，下列正确的是 (　　) A.小灯泡变暗，灯丝电阻率变大 B.小灯泡变暗，灯丝电阻率变小 C.小灯泡变亮，灯丝电阻率变大 D.小灯泡变亮，灯丝电阻率变小 √ 解析：灯丝的材料是一种金属，金属的电阻率ρ随温度的升高而变大，由电阻定律R=ρ可知，灯丝的电阻变大，流过小灯泡的电流变小，则小灯泡变暗。故A正确。 电阻的决定式和定义式的比较 精要点拨   决定式 定义式 公式 R=ρ R= 不同点 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) 逐点清(三)　 伏安特性曲线的理解及分析 课 堂 1.(2025·台州模拟)在电喷汽车的进气 管道中，广泛地使用着一种叫电热丝 式空气流量传感器的部件，其核心部分是一种用特殊合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高；反之，电压U0就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝放在实验室中测量，得到的伏安特性曲线可能是 (　　) 题点全练 解析：由题意知，电热丝是热敏电阻，温度越高，电阻越大，而U⁃I图线上任意一点与原点连线的斜率表示电阻，当电压和电流增大时，电热丝的温度升高，电阻增大，图线上的点与原点连线斜率增大，故选C。 √ 2.如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为(12 V，1.5 A)，甲的图线与U轴所成夹角θ为45°。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.在A点，甲、乙两元件的电阻相等 C.元件甲的电阻为R=tan θ=1 Ω D.对甲、乙两元件，欧姆定律均适用 √ 解析：I⁃U图线上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，随着电压的增大，元件乙的图线上的点与坐标原点连线的斜率越来越小，则其电阻随电压的增大而增大，故A错误；在A点，甲、乙两元件的电压、电流相同，则电阻相等，故B正确；元件甲的电阻R== Ω=8 Ω，故C错误；元件乙是非线性元件，欧姆定律不适用，故D错误。 1.对伏安特性曲线的四点说明 (1)由于不同的导体的导电性能不同，所以不同的导体对应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。 精要点拨 (3)伏安特性曲线为直线时，I⁃U图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图甲中Ra<Rb。　 (4)伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻Rn=，即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un，In)来计算，不能用该点的切线斜率来计算。 2.应用伏安特性曲线解题的一般思路 (1)首先分清是I⁃U图像还是U⁃I图像。 (2)对线性元件R==；对非线性元件R=≠，即非线性元件的电阻不等于U⁃I图像上某点切线的斜率。 (3)在分析电路问题时，I⁃U(或U⁃I)图像中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图像有机结合。 逐点清(四)　 电功、电功率及焦耳定律 课 堂 1.如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列。图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R1的表面边长为R2的两倍。现给R1、R2通以相同的电流I，则R1与R2相比 (　　) A.两端电压U1>U2 B.电功率P1=P2 C.电阻率ρ1>ρ2 D.相同时间内产生的焦耳热Q1>Q2 细作1　纯电阻电路的分析与计算 √ 解析：设电阻的厚度为d，表面边长为a，根据电阻定律可得R=ρ=，由于两电阻材料相同，则电阻率相同，且厚度相同，则有R1=R2，给R1、R2通以相同的电流，根据U=IR，P=I2R，可得U1=U2，P1=P2，根据Q=I2Rt，可知R1、R2在相同时间内产生的焦耳热Q1=Q2，故选B。 一点一过　纯电阻电路的特点 (1)电路中只含有纯电阻元件，如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等。 (2)遵循欧姆定律：I=。 (3)电流通过纯电阻电路时，电流做功所消耗的电能全部转化为内能，电功等于电热，即： ①W=UIt=I2Rt=t；②P=UI=I2R=。 2.如图，在某码头，吊车正以0.1 m/s 的速度匀速吊起总质量为5.7×103 kg的集装箱。已知吊车的电动机工作电压为380 V，电流为20 A，重力加速度取10 m/s2，则 (　　) A.电动机的内阻为19 Ω B.电动机的发热功率为5.7×103 W C.电动机的输出功率为7.6×103 W D.电动机的工作效率为75% 细作2　非纯电阻电路的分析与计算 √ 解析：电动机的输入功率为P入=UI=380×20 W=7 600 W，电动机的输出功率为P出=P机=mgv=5 700 W，电动机发热功率为P热=P入-P出=1 900 W，故B、C错误；电动机发热功率为P热=I2r，解得r=4.75 Ω，故A错误；电动机的工作效率为η=×100%=75%，故D正确。 3.(2025·广东深圳一模)(多选)扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某扫地机器人，已知其电池容量为2 000 mA·h，额定工作电压为15 V，额定功率为30 W。下列说法正确的是 (　　) A.扫地机器人的电阻小于7.5 Ω B.扫地机器人的电阻等于7.5 Ω C.扫地机器人的电阻大于7.5 Ω D.扫地机器人充满电后可连续工作1小时 √ √ 解析：扫地机器人是非纯电阻用电器，则U>IR，I=，代入数据可得I=2 A，R<7.5 Ω，故A正确，B、C错误；扫地机器人充满电后可连续工作时间为t== h=1 h，故D正确。 一点一过　非纯电阻电路的特点 (1)在任何电路中，P电=UI、P热=I2R、W=UIt、Q=I2Rt都适用。 (2)不遵循欧姆定律：在非纯电阻电路中U>IR，其中U为非纯电阻用电器两端电压，R为该用电器的电阻。 (3)电流通过非纯电阻电路时，电流做功消耗的电能除了转化为内能外，还要转化成其他形式的能，如机械能、化学能等，即W=E其他+Q，P=P热+P其他。 (4)在非纯电阻电路中，t既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。   课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 1.(2025·浙江1月选考)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为210 W·h/kg。其中单位“W·h”(瓦时)对应的物理量是 (　　) A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量 √ 解析：根据电功W=Pt可知W·h是能量的单位，故选A。 1 5 6 7 2 3 4 2.(2025·重庆西大附中一诊)人体接触高压线极其危险， 如图所示，小鸟站在一条通电的铝质裸露高压线上却 平安无事。小明为搞清楚其中的原因，查阅相关数据 知：导线横截面积为150 mm2，导线上通过的电流为350 A，鸟两爪间的距离为5 cm，铝的电阻率为3 × 10-8 Ω·m。结合数据分析正确的是 (　　) A.小鸟的两爪绝缘，没有电流通过小鸟，所以小鸟不会触电 B.小鸟两爪间的输电线电阻约为1.0 × 10-4 Ω C.小鸟两爪间电压约为3.5 × 10-3 V D.小鸟两爪间电压约为3.5 × 10-4 V √ 1 5 6 7 2 3 4 解析：小鸟的两爪并非绝缘，而是小鸟两爪间的电压太小，通过小鸟的电流太小，小鸟才不会触电的，A错误；小鸟两爪间输电线的电阻约为R=ρ=3×10-8× Ω=1×10-5 Ω，B错误；小鸟两爪间的电压约为U=IR=350×1×10-5 V=3.5×10-3 V，C正确，D错误。 1 5 6 7 2 3 4 3.(2025·苏州模拟)有两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为 (　　) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1 √ 1 5 6 7 2 3 4 解析：对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积变为原来的，由电阻定律R=ρ可得其电阻变为原来的4倍；第二根导线对折绞合后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的；给上述变化后的祼导线加上相同的电压，由欧姆定律得I1=，I2= =，由I=可知，在相同时间内，通过它们的电荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16，C正确。 1 5 6 7 2 3 4 4.在一些电路中常用熔断保险丝，当有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一段电阻为R、熔断电流为2 A的保险丝，直径约0.5毫米。若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为 (　　) A.R、4 A B.R、4 A C.R、0.5 A D.R、1 A √ 1 5 6 7 2 3 4 解析：根据R=ρ可知，对折后电阻为R'=ρ=R，而两段最大电流为2 A的保险丝并联，其允许通过的最大电流I'=2Imax=4 A，故选A。 1 5 6 7 2 3 4 5.某型号电动车使用“48 V　0.48 kW”的电动机，由4个“12 V　30 A·h”的电池串联起来供电，已知电动机的内阻为0.5 Ω，当电池电量下降到10%时，电池会启动保护机制，不再对外供电。下列说法正确的是 (　　) A.四个电池充满电后储存的电能为1 440 J B.电动机正常工作时，输出的功率为480 W C.电动机正常工作时，通过的电流为96 A D.电动机正常工作时，电动机的热功率为50 W √ 1 5 6 7 2 3 4 解析：四个电池充满电后储存的总能量W=4UIt=4×12×30×3 600 J =5.184×106 J，A错误；电动机正常工作时，其输出功率小于480 W，B错误；电动机正常工作时的电流I== A=10 A，C错误；电动机正常工作时，其热功率为P热=I2r=102×0.5 W=50 W，D正确。 1 5 6 7 2 3 4 6.(2025·徐州考前预测)某节水喷灌装置如图所示，水以v0= 15 m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0 kg。喷出的 水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75 m不变。 水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220 V， 输入电流为2.0 A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功 率等于水泵的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，重力加速度g取10 m/s2，忽略水在管道中运动的机械能损失，则 (　　) A.水泵每秒对水做功为75 J B.水泵每秒对水做功为225 J C.水泵输入功率为440 W D.电动机线圈的电阻为10 Ω √ 1 5 6 7 2 3 4 解析：水泵每秒对水做的功等于水每秒的机械能增加量，即W=ΔE= m+mgH=300 J，故A、B错误；水泵输出功率P泵出==300 W，水泵输入功率(即电动机输出功率)为P泵入== W=400 W，故C错误；电动机的输入功率为P电=UI=440 W，根据能量守恒定律可得P电=P泵入 +Pr=P泵入+I2r，代入数据可得电动机的内阻为r=10 Ω，故D正确。 1 5 6 7 2 3 4 7.(多选)如图是某品牌排烟风机的相关参数，若已知空气密度为1.3 kg/m3，则下列表述正确的是 (　　) 风机流量 22 000 m3/h 风机效率 65% 电机电功率 5.5 kW 风机转速 1 450 r/min 工作电压 220 V/50 Hz 1 5 6 7 2 3 4 A.风机转动的角速度为314 rad/s B.风机的电阻约为8.8 Ω C.空气排出的速度约为30 m/s D.出风口半径约为0.25 m 解析：由公式ω=2πn可得，风机转动的角速度为ω=2π· rad/s= rad/s，故A错误；根据题意可知，风机的输出功率为P出=P电η=3 575 W，热功率为P热=P电-P出=1 925 W，风机的工作电流为I==25 A，由公式P热=I2r可得，风机的电阻为r==3.08 Ω，故B错误；   √ √ 1 5 6 7 2 3 4 设空气排出的速度为v，在时间t内，由能量守恒定律有P出t=Qtρv2，代入数据解得v=30 m/s，故C正确；根据流量计算公式Q=vπr2，可得出风口半径约为r=≈0.25 m，故D正确。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $