第35讲 电流 电阻 电功 电功率（复习讲义）（广东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义围绕电流、电阻、电功及电功率核心考点，按微观机理（电流微观表达式）、规律应用（欧姆定律、电阻定律）到能量转化（电功、电功率）的逻辑架构知识体系，通过命题透视研判考情、思维建模搭建框架、考点精讲拆解核心、真题溯源感知考向的教学流程，帮助学生系统突破重点难点。 资料突出核心素养导向，如用“柱体微元”模型推导电流微观表达式培养科学思维，结合新能源汽车、传感器等科技情境设计例题与变式训练提升物理观念应用能力。分层设置基础例题、变式训练及真题演练，确保学生高效掌握解题范式，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第35讲电流电阻电功电功率 考点一电流的理解与计算、 例1答案B 【变式训练1变载体】答案A 【变式训练2】答案C 考点二欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用《 例1答案c 【变式训练1·变载体】答案D >考点三 电功、电功率、电热、热功率 考向一电功、电功率、电热、热功率【重】 例1答案A 【变式训练2】答案AD 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 真题溯源•考向感知 1.答案ABD 2.答案B 3.答案C 4.答案A 5.答案ABC 6.答案C 7.答案AD 8.答案BC 9.答案(1)0.1A(2)0.4W(3)12J 解析(I)定值电阻R两端电压为 UR=U-UL=6 V-4 V=2 V, UR 2 则电路的电流为1R20A01A (2)串联电路电流处处相等，则小灯泡L的额定功率为P=-4×0.1W-0.4W。 (3)通电30$，小灯泡L消耗的电能为 W=P=0.4×30J=12J。 2/2 第35讲 电流 电阻 电功 电功率 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 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 知识点1 电流的理解与计算 考向1 电流的理解与计算重 考点二 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 知识点1 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 考向1欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用重 考点三 电功、电功率、电热、热功率 知识点1 电功、电功率、电热、热功率 考向1电功、电功率、电热、热功率重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 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 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动 √ √ —— 带电粒子在电场中的偏转 —— —— √ 考情分析 1.核心素养导向 注重考查学生在电路及电能方面的物理观念,如能量守恒定律在电路中的体现,场与相互作用在电场、电路中的作用等;强调科学思维,包括对电路模型的建立、推理以及对电能相关问题的分析;注重科学探究,可能会涉及电路实验的设计、误差分析等;同时考卷也会关注社会责任,如在电能应用中融入环保意识等内容。 2.结合科技热点 可能会融入中国科技成就或广东本地产业作为题目背景。例如在电路及电能方面,可能结合新能源技术(如太阳能发电、电动汽车充电桩等)、半导体产业等,考查电路原理、电能转化和应用等知识。 3.跨学科融合 出现物理与工程技术、数学建模的交叉问题。在电路中,可能会涉及利用微积分思想分析电路中的变化问题;在电能计算方面,可能会结合信息技术中的传感器原理来考查学生对电路及电能的综合应用能力,如通过传感器测量电容器的充、放电曲线,计算电容值或时间常数。 4.开放性试题 有可能出现开放性试题,例如要求从能量角度解释电动汽车充电桩为何使用直流快充而非交流电,需要用焦耳定律和电化学知识分析。这考查学生对电路和电能知识的综合运用和开放性思维。 情境与立意： 1.实验设计与误差分析 电路实验部分,要求学生自主选择器材、设计步骤并分析系统误差来源。例如设计实验验证机械能守恒定律与电路结合的实验,或利用传感器测量电容器的充、放电曲线等实验,对学生的实验设计和误差分析能力要求较高。 2.信息处理与整合 题目中情境信息丰富,学生需要将信息进行充分整合提炼。如在考查熟悉的热学模块中的活塞气缸模型与电路及电能结合的问题时,虽然原理简单,但情境信息可能干扰学生提取关键信息,影响解题。 复习目标 1.了解电流的定义式，会推导电流的微观表达式。 2.会用电阻定律和欧姆定律进行计算，理解伏安特性曲线。 3.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 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 知识点1 电流的理解与计算 知●识●解●构 1.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则: (1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq。 (2)柱体中全部电荷通过横截面的时间t=。 (3)电流的微观表达式I==nqSv。 2.三种电流表达式的比较 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∝ 考●向●破●译 考向1 电流的理解与计算 例1(2025·广东河源模拟)用石墨烯制成一段粗细均匀的导体,当通过该导体的电流为I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为v;当通过该导体的电流为2I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为(　　) A.v B.2v C.4v D.8v 【变式训练1·变载体】如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6 kV；将开关S接到位置2，电容器在2 ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30 μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为(　　) A.90 A B.60 A C.9 A D.6 A 【变式训练2】(2025·广东佛山市段考)新能源汽车产业，已成为我国经济的一大支柱。对纯电动汽车提供电能的，普遍都是锂离子电池，锂离子电池的结构如图，充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。负极的碳材料有许多微孔，锂离子嵌入到微孔中，嵌入的越多，电池中充入的电荷量就越多。已知每个一价锂离子带电荷量e=1.6×10-19 C，如果在1 s内共有1×1019个一价锂离子通过面积为0.1 m2的某截面，那么通过这个截面的电流是(　　) A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 考点二 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 知识点1 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 知●识●解●构 1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。 (2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小。 (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。 2.电阻的决定式和定义式的区别 公式 R=ρ R= 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的 决定因素 提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何 纯电阻导体 3.I-U图线与U-I图线的对比 考●向●破●译 考向一 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用【重】 例1 (2025·广东惠州模拟)高压线极其危险,如图所示,小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却平安无事。某同学为探究其中的原因,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,小鸟两脚间的距离为5 cm,铝的电阻率为3×10-8 Ω·m。下列结合数据分析正确的是(　　) A.小鸟的双脚绝缘,没有电流通过小鸟,所以小鸟不会触电 B.小鸟两脚间输电线的电阻为1.0×10-4 Ω C.小鸟两脚间的电压为3.5×10-3 V D.小鸟两脚间的电压为3.5×10-4 V 【变式训练1·变载体】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法正确的是(　　) A.对应P点,由于是非线性元件,故欧姆定律不适用 B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小 C.对应P点,小灯泡的电阻为 D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积 考点三 电功、电功率、电热、热功率 知识点1 电功、电功率、电热、热功率 知●识●解●构 1.电功、电功率及电热、热功率的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 电功与电热 W=Q=UIt=I2Rt=t W=UIt>Q=I2Rt 电功率与热功率 P电=P热=UI=I2R= P电=UI>P热=I2R 2.电动机的三个功率及关系 输入功率 电动机的总功率P总=P入=UI 输出功率 电动机做有用功的功率，也叫机械功率 热功率 电动机的线圈有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率P热=I2r 三者关系 P总=P出+P热 效率 η=×100%=×100% 特别说明 ①正常工作的电动机是非纯电阻元件 ②电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件 考●向●破●译 考向一 电功、电功率、电热、热功率【重】 例1(2025·广东汕头期末)小灯泡A、B与定值电阻R、输出电压恒为U的电源组成如图所示的电路,小灯泡A、B分别标有“3 V　0.3 A”及“5 V　0.6 A”的字样,当两只小灯泡都能正常发光时,应有(　　) A.电源的输出功率为4.8 W B.定值电阻R的阻值为15 Ω C.电源的输出电压为5 V D.定值电阻在10 s内产生的电热为30 J 【变式训练2】 (多选)(2025·广东佛山期中)如图所示为一种智能机器人内部电动机的工作原理简图,线圈电阻为R的电动机直接接在电动势为E、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为U、电流为I时,电动机恰好能正常工作,下列说法正确的是(　　) A.电源的内阻为 B.电源的输出功率为EI C.电动机消耗的总功率为 D.电动机的输出功率为UI-I2R 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.(多选)如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为SA∶SB=1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是(　　) A.流经导线A的电流为0.16 A B.导线A、B的电阻之比为2∶1 C.5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面 D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比为vA∶vB=2∶1 2.现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高,其中材料相同的金属导体截面为正方形且电阻仅与导体的长、宽、高中一个因素有关,把与电阻无关的另外两个因素的尺寸做成微型。如图所示为集成电路中两块方形金属导体R1、R2,二者呈并联关系,上、下表面均为正方形,R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积,R1的厚度h1小于R2的厚度h2,闭合开关稳定后,下列说法正确的是(　　) A.R1、R2的电阻相等 B.R1的功率小于R2的功率 C.若R1、R2沿竖直方向接入电路,电阻是不变的 D.若R1、R2的厚度变化,制造成微型不会影响其电阻 3.(2025·广东清远模拟)如图甲所示的电路中,定值电阻R1=R2,白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示,电源电动势E=100 V,内阻不计。当开关S断开时,灯泡消耗的实际电功率为24 W,则开关闭合后,灯泡消耗的实际功率约为(　　) A.20 W B.15 W C.12 W D.9 W 4.(2025·广东肇庆阶段练习)如图所示,用校准的两个电压表V1和V2分别测量串联电路中电阻R两端a、b的电压,两表的示数分别为12.8 V和12.4 V。下列说法正确的是(　　) A.a、b两点间的实际电压可能为13.0 V B.a、b两点间的实际电压可能为12.0 V C.电压表V1的内阻可能小于电压表V2的内阻 D.在电阻R和R1较大的电路中,电压表的读数更接近a、b两点间电压的真实值 5.(多选)(2025·广东佛山阶段练习)如图所示为某控制电路的一部分,已知AA′的输入电压为 24 V,如果电阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,开关S1、S2可自由闭合或断开,则BB′可能输出的电压是(　　) A.12 V B.8 V C.6 V D.3 V 6.(2025·广东东莞模拟)如图所示,电阻R1、R2串联,R1=2R2,电路流过恒定的电流,则(　　) A.R1、R2两端的电压之比为1∶1 B.R1、R2的电功率之比为1∶2 C.通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1 D.相等时间内R1、R2产生的热量之比为1∶2 7.(多选)(2025·广东云浮期中)电动机M的内阻和电阻R的阻值相等,如图所示,将它们并联接入电路,闭合开关,电动机正常工作。则电路中的电流I与消耗的电功率P的关系表达正确的是(　　) A.IM<IR B.IM>IR C.PM>PR D.PM<PR 8.(多选)(2025·广东中山模拟)某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机),抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位,内部电路如图所示。抽气扇额定电压为220 V,额定功率为220 W,线圈内阻为20 Ω,则(　　) A.保持S1、S2闭合,断开S3,抽油烟机处于“弱吸”挡 B.保持S1、S3闭合,断开S2,抽油烟机处于“弱吸”挡 C.闭合S1、S2,抽气扇的输出功率为200 W D.闭合S1、S2,若电动机被卡住,则抽气扇消耗的功率小于220 W 9.(2025·广东珠海阶段练习)如图所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R阻值为20 Ω,小灯泡L的额定电压为4 V。闭合开关后,小灯泡L正常发光,求: (1)电路的电流; (2)小灯泡L的额定功率; (3)通电30 s,小灯泡L消耗的电能。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第35讲 电流 电阻 电功 电功率 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 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 知识点1 电流的理解与计算 考向1 电流的理解与计算重 考点二 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 知识点1 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 考向1欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用重 考点三 电功、电功率、电热、热功率 知识点1 电功、电功率、电热、热功率 考向1电功、电功率、电热、热功率重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 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 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动 √ √ —— 带电粒子在电场中的偏转 —— —— √ 考情分析 1.核心素养导向 注重考查学生在电路及电能方面的物理观念,如能量守恒定律在电路中的体现,场与相互作用在电场、电路中的作用等;强调科学思维,包括对电路模型的建立、推理以及对电能相关问题的分析;注重科学探究,可能会涉及电路实验的设计、误差分析等;同时考卷也会关注社会责任,如在电能应用中融入环保意识等内容。 2.结合科技热点 可能会融入中国科技成就或广东本地产业作为题目背景。例如在电路及电能方面,可能结合新能源技术(如太阳能发电、电动汽车充电桩等)、半导体产业等,考查电路原理、电能转化和应用等知识。 3.跨学科融合 出现物理与工程技术、数学建模的交叉问题。在电路中,可能会涉及利用微积分思想分析电路中的变化问题;在电能计算方面,可能会结合信息技术中的传感器原理来考查学生对电路及电能的综合应用能力,如通过传感器测量电容器的充、放电曲线,计算电容值或时间常数。 4.开放性试题 有可能出现开放性试题,例如要求从能量角度解释电动汽车充电桩为何使用直流快充而非交流电,需要用焦耳定律和电化学知识分析。这考查学生对电路和电能知识的综合运用和开放性思维。 情境与立意： 1.实验设计与误差分析 电路实验部分,要求学生自主选择器材、设计步骤并分析系统误差来源。例如设计实验验证机械能守恒定律与电路结合的实验,或利用传感器测量电容器的充、放电曲线等实验,对学生的实验设计和误差分析能力要求较高。 2.信息处理与整合 题目中情境信息丰富,学生需要将信息进行充分整合提炼。如在考查熟悉的热学模块中的活塞气缸模型与电路及电能结合的问题时,虽然原理简单,但情境信息可能干扰学生提取关键信息,影响解题。 复习目标 1.了解电流的定义式，会推导电流的微观表达式。 2.会用电阻定律和欧姆定律进行计算，理解伏安特性曲线。 3.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 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 知识点1 电流的理解与计算 知●识●解●构 1.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则: (1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq。 (2)柱体中全部电荷通过横截面的时间t=。 (3)电流的微观表达式I==nqSv。 2.三种电流表达式的比较 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∝ 考●向●破●译 考向1 电流的理解与计算 例1(2025·广东河源模拟)用石墨烯制成一段粗细均匀的导体,当通过该导体的电流为I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为v;当通过该导体的电流为2I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为(　　) A.v B.2v C.4v D.8v 答案 B 解析 由电流的微观表达式I=nqSv可知,同一段粗细均匀的导体,电流I与自由电荷定向移动的平均速率v成正比,故当通过该导体的电流为2I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。故选B。 【变式训练1·变载体】如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6 kV；将开关S接到位置2，电容器在2 ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30 μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为(　　) A.90 A B.60 A C.9 A D.6 A 答案　A 解析　电容器充电后带电量为Q=CU=30×10-6×6×103 C=0.18 C，放电过程的平均电流为I== A=90 A，故A正确。 【变式训练2】(2025·广东佛山市段考)新能源汽车产业，已成为我国经济的一大支柱。对纯电动汽车提供电能的，普遍都是锂离子电池，锂离子电池的结构如图，充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。负极的碳材料有许多微孔，锂离子嵌入到微孔中，嵌入的越多，电池中充入的电荷量就越多。已知每个一价锂离子带电荷量e=1.6×10-19 C，如果在1 s内共有1×1019个一价锂离子通过面积为0.1 m2的某截面，那么通过这个截面的电流是(　　) A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 答案　C 解析　根据电流的定义式可得I== A=1.6 A，故选C。 考点二 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 知识点1 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 知●识●解●构 1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。 (2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小。 (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。 2.电阻的决定式和定义式的区别 公式 R=ρ R= 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的 决定因素 提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何 纯电阻导体 3.I-U图线与U-I图线的对比 考●向●破●译 考向一 欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用【重】 例1 (2025·广东惠州模拟)高压线极其危险,如图所示,小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却平安无事。某同学为探究其中的原因,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,小鸟两脚间的距离为5 cm,铝的电阻率为3×10-8 Ω·m。下列结合数据分析正确的是(　　) A.小鸟的双脚绝缘,没有电流通过小鸟,所以小鸟不会触电 B.小鸟两脚间输电线的电阻为1.0×10-4 Ω C.小鸟两脚间的电压为3.5×10-3 V D.小鸟两脚间的电压为3.5×10-4 V 答案 C 解析 小鸟两脚间的电压太小,通过小鸟的电流太小,小鸟才不会触电的,A错误;小鸟两脚间输电线的电阻R=ρ=3×10-8×0.05× Ω=1×10-5 Ω,B错误;小鸟两脚间的电压为U=IR=350×1×10-5 V=3.5×10-3 V,C正确,D错误。 【变式训练1·变载体】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法正确的是(　　) A.对应P点,由于是非线性元件,故欧姆定律不适用 B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小 C.对应P点,小灯泡的电阻为 D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积 答案 D 解析 虽然该元件是非线性元件,但仍能用欧姆定律计算其在某状态的电阻,A错误;图线上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻的大小,由数学知识可知,随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,B错误;根据电阻的定义式可知,对应P点,小灯泡的电阻为R=,C错误;由功率公式P=UI可知,对应P点,小灯泡的功率为P=U1I2,即对应题图中矩形PQOM的面积,D 正确。 考点三 电功、电功率、电热、热功率 知识点1 电功、电功率、电热、热功率 知●识●解●构 1.电功、电功率及电热、热功率的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 电功与电热 W=Q=UIt=I2Rt=t W=UIt>Q=I2Rt 电功率与热功率 P电=P热=UI=I2R= P电=UI>P热=I2R 2.电动机的三个功率及关系 输入功率 电动机的总功率P总=P入=UI 输出功率 电动机做有用功的功率，也叫机械功率 热功率 电动机的线圈有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率P热=I2r 三者关系 P总=P出+P热 效率 η=×100%=×100% 特别说明 ①正常工作的电动机是非纯电阻元件 ②电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件 考●向●破●译 考向一 电功、电功率、电热、热功率【重】 例1(2025·广东汕头期末)小灯泡A、B与定值电阻R、输出电压恒为U的电源组成如图所示的电路,小灯泡A、B分别标有“3 V　0.3 A”及“5 V　0.6 A”的字样,当两只小灯泡都能正常发光时,应有(　　) A.电源的输出功率为4.8 W B.定值电阻R的阻值为15 Ω C.电源的输出电压为5 V D.定值电阻在10 s内产生的电热为30 J 答案 A 解析 由电路可知,电源的输出电压为U=UB+UA=8 V,干路电流为I=IB=0.6 A,电源的输出功率为P=UI=4.8 W,A正确,C错误;依题意,两只小灯泡都能正常发光,可得I2=I-I1=0.3 A,UR=UA=3 V,根据欧姆定律,可得R==10 Ω,B错误;定值电阻在10 s内产生的电热为Q=Rt=9 J,D错误。 【变式训练2】 (多选)(2025·广东佛山期中)如图所示为一种智能机器人内部电动机的工作原理简图,线圈电阻为R的电动机直接接在电动势为E、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为U、电流为I时,电动机恰好能正常工作,下列说法正确的是(　　) A.电源的内阻为 B.电源的输出功率为EI C.电动机消耗的总功率为 D.电动机的输出功率为UI-I2R 答案 AD 解析 电源的内阻为r=,A正确;电源的输出功率为P=EI-I2r,B错误;电动机消耗的总功率为P总=IU,C错误;电动机的输出功率为P出=UI-I2R,D正确。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.(多选)如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为SA∶SB=1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是(　　) A.流经导线A的电流为0.16 A B.导线A、B的电阻之比为2∶1 C.5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面 D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比为vA∶vB=2∶1 答案 ABD 解析 根据题意可知,流经导线A的电流为I== A=0.16 A,A正确;根据电阻定律R=ρ,可得导线A、B的电阻之比为RA∶RB=SB∶SA=2∶1,B正确;因导线A、B串联,通过导线A、B的电流相等,所以相同时间内通过的电荷量相等,即5 s内有5×1018个自由电子通过导线B的横截面,C错误;根据电流微观表达式I=neSv,可得v=,由于通过导线A、B的电流相等,单位体积内的自由电子数相等,则自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比为vA∶vB=SB∶SA=2∶1,D正确。 2.现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高,其中材料相同的金属导体截面为正方形且电阻仅与导体的长、宽、高中一个因素有关,把与电阻无关的另外两个因素的尺寸做成微型。如图所示为集成电路中两块方形金属导体R1、R2,二者呈并联关系,上、下表面均为正方形,R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积,R1的厚度h1小于R2的厚度h2,闭合开关稳定后,下列说法正确的是(　　) A.R1、R2的电阻相等 B.R1的功率小于R2的功率 C.若R1、R2沿竖直方向接入电路,电阻是不变的 D.若R1、R2的厚度变化,制造成微型不会影响其电阻 答案 B 解析 设正方形边长为L,材料的电阻率为ρ,则电阻R=ρ=ρ,可知h与电阻成反比,由于R1的厚度h1小于R2的厚度h2,可知R1>R2,A错误;由于二者并联,电压相同,根据P=,可知电阻大的功率小,故R1的功率小于R2的功率,B正确;若R1、R2沿竖直方向接入电路,则电阻Rx=ρ,可知电阻会发生改变,C错误;若R1、R2的厚度变化,结合A选项可知,制造成微型会影响其电阻,D错误。 3.(2025·广东清远模拟)如图甲所示的电路中,定值电阻R1=R2,白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示,电源电动势E=100 V,内阻不计。当开关S断开时,灯泡消耗的实际电功率为24 W,则开关闭合后,灯泡消耗的实际功率约为(　　) A.20 W B.15 W C.12 W D.9 W 答案 C 解析 当开关S断开时,灯泡消耗的实际电功率为24 W,即电压与电流的乘积为24,根据题图乙可知,此时电压为U1=40 V,电流为I1=0.60 A,根据闭合电路欧姆定律,可知U1=E-I1R1,解得R1=100 Ω,依据题意,定值电阻R1=R2,故R2=100 Ω,开关闭合后,电源和R1、R2构成一个新电源,此新电源的电动势和内阻分别为E1=()R2=()×100 V=50 V,r1==50 Ω,此新电源的短路电流为I短==1.0 A,如图所示,在图中画出此新电源的U-图像,图像与白炽灯泡的伏安特性曲线的交点即为灯泡的实际工作电压和电流,分别约为U2=26 V,I2=0.46 A,灯泡消耗的实际功率P2=U2I2=26×0.46 W=11.96 W≈12 W,故选C。 4.(2025·广东肇庆阶段练习)如图所示,用校准的两个电压表V1和V2分别测量串联电路中电阻R两端a、b的电压,两表的示数分别为12.8 V和12.4 V。下列说法正确的是(　　) A.a、b两点间的实际电压可能为13.0 V B.a、b两点间的实际电压可能为12.0 V C.电压表V1的内阻可能小于电压表V2的内阻 D.在电阻R和R1较大的电路中,电压表的读数更接近a、b两点间电压的真实值 答案 A 解析 电压表并入a、b两点间后,导致a、b两点间的合电阻小于R,使a、b两点间分得的电压小于原来的电压,则a、b两点间的实际电压大于12.8 V,可能为13.0 V,A正确,B错误;用电压表V1测量时,a、b两点间的电压大,说明用电压表V1测量时a、b两点间的合电阻比用电压表V2测量时的大,则电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻,C错误;由于电压表也存在电阻,在电阻R和R1较小的电路中,电压表的读数更接近a、b两点间电压的真实值,D错误。 5.(多选)(2025·广东佛山阶段练习)如图所示为某控制电路的一部分,已知AA′的输入电压为 24 V,如果电阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,开关S1、S2可自由闭合或断开,则BB′可能输出的电压是(　　) A.12 V B.8 V C.6 V D.3 V 答案 ABC 解析 若两开关都闭合,则电阻R1和R2并联,再和R串联,UBB′为并联电路两端电压,则有UBB′=UAA′=6 V;若S1闭合,S2断开,则R1和R串联,则有UBB′′=UAA′=12 V;若S2闭合,S1断开,则R2和R串联,则有UBB′″=UAA′=8 V;若S1、S2都断开,则电路断路,则有UBB′‴=UAA′= 24 V,故选ABC。 6.(2025·广东东莞模拟)如图所示,电阻R1、R2串联,R1=2R2,电路流过恒定的电流,则(　　) A.R1、R2两端的电压之比为1∶1 B.R1、R2的电功率之比为1∶2 C.通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1 D.相等时间内R1、R2产生的热量之比为1∶2 答案 C 解析 串联电路,电流处处相等,根据U=IR,则R1、R2两端的电压之比为====,A错误;根据电功率P=I2R,由于电流相等,故电功率之比与电阻成正比,即R1、R2的电功率之比为2∶1,B错误;根据q=It,由于电流、时间相等,则通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1,C正确;根据Q=I2Rt,由于电流相等,故相等时间内R1、R2产生的热量之比等于电阻之比,即相等时间内R1、R2产生的热量之比为2∶1,D错误。 7.(多选)(2025·广东云浮期中)电动机M的内阻和电阻R的阻值相等,如图所示,将它们并联接入电路,闭合开关,电动机正常工作。则电路中的电流I与消耗的电功率P的关系表达正确的是(　　) A.IM<IR B.IM>IR C.PM>PR D.PM<PR 答案 AD 解析 根据并联电路电压特点可知UM=UR,因为电动机所在支路为非纯电阻电路,所以UM>IMR,对于电阻R,有UR=IRR,则IM<IR,A正确,B错误;根据P=UI,可得PM<PR,C错误,D正确。 8.(多选)(2025·广东中山模拟)某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机),抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位,内部电路如图所示。抽气扇额定电压为220 V,额定功率为220 W,线圈内阻为20 Ω,则(　　) A.保持S1、S2闭合,断开S3,抽油烟机处于“弱吸”挡 B.保持S1、S3闭合,断开S2,抽油烟机处于“弱吸”挡 C.闭合S1、S2,抽气扇的输出功率为200 W D.闭合S1、S2,若电动机被卡住,则抽气扇消耗的功率小于220 W 答案 BC 解析 保持S1、S2闭合,断开S3,定值电阻被短路,抽气扇两端的电压为额定电压220 V,抽油烟机处于“强吸”挡,故A错误;保持S1、S3闭合,断开S2,抽气扇与定值电阻串联,抽气扇两端的电压小于220 V,抽油烟机处于“弱吸”挡,故B正确;闭合S1、S2,通过抽气扇的电流为I== A=1 A,抽气扇的输出功率为P输出=P额-I2RM=(220-12×20) W=200 W,故C正确;闭合S1、S2,若电动机被卡住,则抽气扇消耗的功率PR== W=2 420 W>220 W,故D错误。 9.(2025·广东珠海阶段练习)如图所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R阻值为20 Ω,小灯泡L的额定电压为4 V。闭合开关后,小灯泡L正常发光,求: (1)电路的电流; (2)小灯泡L的额定功率; (3)通电30 s,小灯泡L消耗的电能。 答案 (1)0.1 A　(2)0.4 W　(3)12 J 解析 (1)定值电阻R两端电压为 UR=U-UL=6 V-4 V=2 V, 则电路的电流为I== A=0.1 A。 (2)串联电路电流处处相等,则小灯泡L的额定功率为PL=ULI=4×0.1 W=0.4 W。 (3)通电30 s,小灯泡L消耗的电能为 W=PLt=0.4×30 J=12 J。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $