第43讲 电路的基本概念及规律（复习讲义）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理讲义聚焦电路基本概念及规律，覆盖电流、电阻、欧姆定律、电功电热等高考核心考点，按考情趋势搭建知识框架，通过考点梳理、思维建模、真题训练等环节，帮助学生系统构建电路知识体系，突破微观电流计算、伏安特性曲线分析等难点。 资料以情境化例题和分层训练为特色，如结合新能源汽车、离子推进器等生活实践情境设计问题，通过柱体微元模型推导电流微观表达式，培养学生科学思维与模型建构能力。设置基础例题与变式训练，配合真题溯源，助力学生高效掌握解题范式，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第43讲 电路的基本概念及规律 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 考向1 电流定义式I=的理解和应用 考向2 电流微观表达式的理解和应用 重 【思维建模】电流的三种表达式及其比较 考点二 电阻与电阻定律的理解 知识点1 电阻与电阻定律 考向1 电阻与电阻定律的理解 重 考点三 欧姆定律与伏安特性曲线 知识点1 部分电路欧姆定律 考向1 欧姆定律的理解和应用 知识点2 伏安特性曲线 考向2 伏安特性曲线的理解和应用 重 考点四 电功与电热、电功率与电热功率 知识点1电功和电热和热功率的区别和联系 知识点2 纯电阻用电器与非纯电阻用电器的比较 考向1 纯电阻电路中的功率 考向2 非纯电阻电路中的功和功率 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 电流的理解与计算 —— —— —— 电阻与电阻定律的理解 —— —— —— 欧姆定律与伏安特性曲线 —— —— —— 电功与电热、电功率与电热功率 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型以选择题、实验填空小题的形式出现，通常情况下难度不大，会以生活用电、元器件模型作为试题背景，考查电流的推导与计算、电阻及电阻定律概念辨析、欧姆定律与伏安特性曲线图像解读，以及电功电热、电功率与电热功率的区分和相关运算。 情境与立意： 1.生活实践类：家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等。 2.学习探究类：导体电阻率的测量等。 复习目标 1.知道电流的概念、定义式及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 知●识●解●构 1.定义：电荷的定向移动形成电流。定义式为I=。 2.形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。 3.标矢性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 4.三种电流表达式及其比较 公式 适用范围 字母含义 公式含义 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∝ 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：导体横截面积 v：电荷定向移动速率 从微观上看，n、e、S、v决定了I的大小 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∝ 5.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，电荷定向移动的平均速率为v，则： （1）柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq。 （2）柱体微元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。 ⚠特别提醒 应用I＝计算电流时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和。 考●向●破●译 考向1 电流定义式I=的理解和应用 例1 （2026·北京对外经贸附中）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I。设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据电流定义式可知在时间内通过导体横截面的总电荷 可知电子数；故选C。 【变式训练1·变角度】（2026·北京第八十中学）原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率在半径为的圆周轨道上绕核转动，周期为。已知电子的电荷量为、质量为，静电力常量为，则其等效电流的表达式不正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．等效电流定义式为，故A正确； B．由周期 代入 得，故B正确； CD．根据库仑力提供向心力： 解得 周期 等效电流，故C错误D正确； 本题要求选择不正确的表达式，故选C。 【变式训练2·变考法】（2026·北京大兴区第一中学）高中阶段有许多物理量，它们总是通过某种方式进行定义，其中有一类定义方法叫比值法，用比值法定义的物理量都有相同的特点：比值与相比的量无关。下列式子属于比值法定义的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．是点电荷电场强度的决定式，的大小由场源电荷和距离决定，不是比值定义，故A错误； B．是平行板电容器电容的决定式，的大小由、、决定，不是比值定义，故B错误； C．是电阻的决定式，的大小由材料（）、长度和横截面积决定，不是比值定义，故C错误； D．是电流的比值定义式，电流的大小由电荷量与时间的比值定义，而的实际值由电路特性（如电压和电阻）决定，与和无关，故D正确。故选D。 考向2 电流微观表达式的理解和应用 【重】 例2 （2026·北京东城）有一根长为L的均质金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积内自由电子数为n，在金属棒两端加上恒定的电压U，棒内随即产生恒定的电流，已知电子的带电荷量为e，则金属棒内自由电子定向移动的平均速率为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】金属棒电阻为 ，根据欧姆定律，电流 电流的微观表达式为 ，联立两式得 约去横截面积，得；故选B。 【变式训练1·变情境】（2026·北京大兴一中）两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A．A、B的电阻之比为4∶1 B．流过A、B的电流之比为1:2 C．单位时间通过A、B的电量之比为2:1 D．通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 【答案】D 【解析】A．根据电阻定律有，可知A、B的电阻之比为1:4，故A错误； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为1:1，故B错误； C．根据，可知单位时间通过A、B的电量之比为1:1，故C错误； D．根据电流的微观表达式可得 可得电子定向移动速率 则通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4，故D正确。故选D。 【变式训练2·变情境】（2025·北京海淀）利用离子推进器可以控制卫星姿态、修正运行轨道。图为某种离子推进器中离子加速区域的简化示意图，栅电极分别为阳极和阴极，间距为。稳定运行时，可认为栅电极间有向右的匀强电场，场强大小为。从阳极注入的带正电的氙离子经过电场加速后形成正离子束，最终所有注入的氙离子以很高的速度沿同一方向从阴极喷出，由此对卫星产生推力。已知每个氙离子的质量为、电荷量为，初速度近似为零，单位时间注入的氙离子数为。不考虑氙离子间相互作用及相对论效应。 (1)求每个氙离子从阴极喷出时的动能。 (2)氙离子的定向运动形成电流，求： A．阴极处喷出离子时形成的等效电流。 B．离子推进器加速氙离子所消耗的功率。 (3)在计算推进器获得的推力大小时，某同学提出一种思路：通过求得栅电极间所有氙离子所受静电力之和，认为其大小等于所求推力大小。判断该思路是否正确。若正确，请按此思路计算出推力大小；若不正确，请说明理由。 【答案】(1) (2)， (3)思路正确， 【解析】（1）由动能定理 得 （2）A．稳定运行时，单位时间喷出的离子数为 根据电流的定义得 B．消耗的功率 两栅电极间电压 解得 （3）思路正确。设每个离子受到的静电力大小为，则 设离子从栅电极运动到栅电极的时间为，根据运动学规律和牛顿第二定律 栅电极间离子总数 根据题目中的思路和牛顿第三定律得 思维建模 电流的三种表达式及其比较 考点二 电阻与电阻定律的理解 知识点1 电阻与电阻定律 知●识●解●构 1.电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小。表达式为R=。 2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。表达式为R=ρ。 3.电阻率 （1）物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。 （2）电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大；有些半导体的电阻率随温度升高而减小。 4.电阻与电阻率的区别 （1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。 （2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。 （3）导体的R、ρ均与温度有关。 5.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，但不能说电阻与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 考●向●破●译 考向1 电阻与电阻定律的理解 【重】 例1 （2026·北京海淀实验学校）高中物理教材《导体的电阻》的思考和讨论中的一张图片如图，和是材料相同、厚度相同、表面都为正方形的导体。的表面边长是的表面边长的2倍，则和的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法判断 【答案】A 【解析】由电阻定律 得 所以电阻与材料和厚度有关，两电阻厚度相同，材料相同，所以电阻之比为1:1，即两电阻相等。故选A。 【变式训练1·变角度】（2026·北京大兴）通过实验，描绘出某电阻中的电流与两端电压的关系曲线如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，设电阻阻值为R，其材料电阻率为ρ，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则（　　） A．R增大，ρ增大 B．R增大，ρ不变 C．R减小，ρ减小 D．R减小，ρ不变 【答案】C 【解析】图像上的点与原点连线的斜率表示，由图可知，图像上的点与原点的连线越来越陡，表示电阻R减小，根据可知，ρ减小。故选C。 【变式训练2·变考法】（2026·北京十九中）（多选）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R，则下列说法中正确的是（ ） 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．当电流沿方向且时，样品的电阻会随着a、b值的增大而增大 【答案】ABC 【解析】A．当电流沿方向流过时，电流流经的导体长度，与电流方向垂直的横截面积 根据电阻定律有 整理可得该样品的电阻率为，故A正确； B．当电流沿方向流过时，电流流经的导体长度变为，对应的横截面积变为 此时测得的电阻为 将A选项中求得的电阻率代入上式，可得，故B正确； C．电阻率是反映材料导电性能的物理量，由材料本身的种类和温度决定，与导体的形状、几何尺寸以及电流的流向均无关。因此，不论电流沿哪个方向流过，样品的电阻率都保持不变，故C正确； D．当电流沿方向，且当时，代入电阻表达式可得 由此可知，在此特殊条件下，样品的电阻大小仅取决于材料的电阻率和厚度，与、的具体数值大小无关，自然也不会随着、值的增大而增大，故D错误。故选ABC。 考点三 欧姆定律与伏安特性曲线 知识点1 部分电路欧姆定律 知●识●解●构 1.欧姆定律 （1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 （2）表达式：I=。 （3）适用范围：适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。 2.I=与R=的区别 （1）I=是欧姆定律的表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 （2）R=是电阻的定义式，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”。 考●向●破●译 考向1 欧姆定律的理解和应用 例1（2026·北京十一学校）（多选）如图所示，图线1表示的导体的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 【答案】BD 【解析】AB．根据欧姆定律，从图像取点计算。当电流时，导体1对应电压，得 导体2对应电压，得 因此，故A错误，B正确； CD．与并联时，电压相等，由可知，电压相同的情况下，电流与电阻成反比，故C错误，D正确。故选BD。 【变式训练1·变情景】（2025·北京中国人民大学附属中学）如图1所示，将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB，A为金属丝a的左端点，B为金属丝b的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变，电压表示数U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝a、b的电阻和电阻率分别是、、、。则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【解析】电阻丝上电流不变，电压表示数U与电阻成正比，由图可得a段电压大于b段电压，但是移动单位长度，a段上电压增加量小于b段电压增加量，所以 ， 故选C。 【变式训练2·变情境】（2026·北京东城）图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度恒为T1。风速仪正常工作时，接通电路，金属丝升温到T1，风流过通道，会带走部分热量，风速仪通过控制电路改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度T1不变。风速仪通过测量金属丝两端的电压、进入通道时风的温度t0，从而实现对风速的测量。已知风速越大，金属丝与风的温度之差越大，单位时间内风带走的热量越多。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（ ） A．当t0不变，所测风速增大时，金属丝两端的电压减小 B．当风速不变，t0越高时，金属丝两端的电压越大 C．若风速仪测得的电压和t0均变大，可判断风速变大 D．若工作温度T1增大，风速仪测得的电压和t0均不变，可判断风速变大 【答案】C 【解析】A．当不变，所测风速增大时，单位时间内风带走的热量越多，为维持金属丝的温度T1不变，需增大流过金属丝的电流，所以金属丝两端的电压增大，故A错误； B．当风速不变，越高时，金属丝与风的温度之差越小，单位时间内风带走的热量越少，为维持金属丝的温度T1不变，需减小流过金属丝的电流，所以金属丝两端的电压变小，故B错误； C．若风速仪测得的电压和均变大，金属丝与风的温度之差变小，金属丝两端的电压需增大来维持金属丝的温度T1不变，可判断单位时间内风带走的热量变多，风速变大，故C正确； D．若工作温度T1增大，金属丝电阻变大，因风速仪测得的电压和均不变，故金属丝与风的温度之差变大，但金属丝产生热量减少，可判断风速变小，故D错误。故选C。 知识点2 伏安特性曲线 知●识●解●构 1.导体的伏安特性曲线(I－U图线) （1）比较电阻的大小：图线的斜率k＝，图中R1＞(选填“＞”“＜”或“＝”)R2。 （2）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件。 （3）非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件。 2.伏安特性曲线（I-U图线）的理解 （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）两类图线的比较 线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，表明它的电阻是不变的，图中Ra<Rb 非线性元件的伏安特性曲线是曲线，表明它的电阻是变化的，图中Rc减小，Rd增大 3.对U-I图像和I-U图像的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件。 (2)图线b的斜率不断变小,电阻不断变小;图线c的斜率不断变大,电阻不断变小。 (3)图中Ra>Re,Rd<Rf。(均选填“>”“<”或“=”) (4)对于非线性元件,应根据R=计算某点的电阻,而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)。 ⚠特别提醒 解决涉及伏安特性曲线的问题时应注意 1．首先分清是I­U图线还是U­I图线。 2．线性元件：R＝＝；非线性元件：R＝≠.即非线性元件的电阻不等于U­I图像某点切线的斜率。 3．在电路问题分析时，I­U（或U­I）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。 考●向●破●译 考向2 伏安特性曲线的理解和应用 【重】 例2（2026·北京人大附中）同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点，得到了如图所示的、、、四个点，其中电阻值最大的是（　　） A．点对应的电阻 B．点对应的电阻 C．点对应的电阻 D．点对应的电阻 【答案】D 【解析】由欧姆定律得，在坐标系中，各点与原点的连线斜率为= 斜率越小，电阻越大。图中的斜率最小，因此点对应的电阻最大。故选D。 【变式训练1·变考法】（2026·北京第三十五中学）小灯泡通电后，电流随其两端电压的变化如图所示，则说法中正确的是（ ） A．由图可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻不断减小 B．由图可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻保持不变 C．电压为时，小灯泡的电阻是 D．电压为时，小灯泡的电阻是 【答案】C 【解析】AB．图像上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，随电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，则可知灯泡的电阻不断增大，随着电压的增大，灯泡的电阻不断增大，故AB错误； C．加12V的电压时，电流为1.5A，小灯泡的电阻为 故C正确； D．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，导体的电阻为 故D错误。故选C。 【变式训练2·变考法】（2025·北京房山·一模）如图所示为小灯泡通电后其电流Ⅰ随电压U变化的图像，Q、P为图像上两点，坐标分别为（U1，I1）、（U2，I2），PN为图像上Р点的切线。下列说法正确的是（　　） A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B．当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻 C．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻 D．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小 【答案】B 【解析】A．根据欧姆定律有 可知，图像中，图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值表示小灯泡不同状态时的电阻的倒数，根据图像可知，随着所加电压的增大，图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值减小，即小灯泡的电阻增大，A错误； BC．根据欧姆定律有 可知，图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数，则对应点，小灯泡的电阻为 则对应点，小灯泡的电阻为 B正确，C错误； D．小灯泡消耗的功率为，可知小灯泡的功率为图中过点的矩形所围面积大小，D错误。故选B。 考点四 电功与电热、电功率与电热功率 知识点1 电功和电热、电功率和热功率的区别和联系 知●识●解●构 名称 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W=UIt 对纯电阻电路，电功等于电热：W=Q=UIt=I2Rt； 对非纯电阻电路，电功大于电热： W>Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q=I2Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P=UI 对纯电阻电路，电功率等于热功率：P=P热=UI=I2R； 对非纯电阻电路，电功率大于热功率：P>P热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P热=I2R 知识点2 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 知●识●解●构 1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W＞Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R ⚠特别提醒 （1）在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示热功率。（因为欧姆定律不成立） （2）电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 2．电动机的三个功率 项目 输入功率 输出功率 热功率 内容 电动机的总功率P总＝P入＝UI 电动机有用功的功率，也叫机械功率 电动机线圈上有电阻，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 ⚠特别提醒 电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 考●向●破●译 考向1 纯电阻电路中的功率 例1（2026·北京中学）如图所示电路，在两端接上电源后，各电阻消耗的功率的大小比较是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据，由于流过和的电流相等，可知；由于和阻值相同，流经的电流更小可知；根据，由于和两端电压相等，可知；对于和​，已知，流过的电流为干路电流，流过的电流为支路电流，显然。根据可知。即。故选D 【变式训练1·变考法】（2025·北京人大附中）（多选）四个阻值不随温度变化的定值电阻连成如图所示的电路，其中RA=RB>RC=RD，当在图中加电压U后，关于四个电阻的工作状态，下列分析正确的是（　　） A．RA的电功率小于RB和RC的总电功率 B．RD的电功率大于RB和RC的总电功率 C．如果电压U增加到2U，每一个电阻的电流都增加到原来的二倍 D．如果电压U增加到2U，每一个电阻的功率都增加到原来的二倍 【答案】BC 【解析】A．由并联电路特点可知的并联阻值小于，即，由串联电路特点可知通过的电流相等，根据 可知RA的电功率大于RB和RC的总电功率，故A错误； B．由并联电路特点可知的并联阻值小于，由串联电路特点可知通过的电流相等，根据 可知RD的电功率大于RB和RC的总电功率，故B正确； C．根据 可知如果电压U增加到2U，干路电流增加到原来得2倍，即通过的电流增加到原来得2倍，可知电压增大到原来的两倍，则通过的电流增大到原来的2倍，故C正确； D．根据 可知如果电压U增加到2U，每一个电阻的功率都增加到原来的4倍，故D错误。故选BC。 【变式训练2·变情境】（2026·北京第二十中学）截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（　　） 电池只数 100只 电池容量/只 1200mAh 充电参数（电压/电流） 420V，20A 放电时平均电压/只 3.3V A．电池组从完全没电到充满电所需时间为12h B．电池容量的单位mAh就是能量单位 C．该电池组充电时的功率为8.4×103W D．该电池组充满电时的能量约为8.4×103J 【答案】C 【解析】A．充电时间，故A错误； B．mAh（毫安时）是电荷量单位，表示电流与时间的乘积，故B错误； C．充电功率，故C正确； D．该电池组充满电时的能量约为，故D错误。故选C。 考向2 非纯电阻电路中的功和功率 【重】 例2 （2026·北京中关村中学）（多选）如图所示，电源的电动势，内阻，定值电阻，M为直流电动机，其线圈的电阻，电动机正常工作时，理想电压表示数。下列说法中正确的是（　　） A．流过电动机的电流为6A B．电源输出的功率为4W C．1分钟内，电动机产生的热量为30J D．1分钟内，电动机输出的机械功为165J 【答案】BD 【解析】A．流过电动机的电流为，故A错误； B．电源输出的功率为，故B正确； C．1分钟内，电动机产生的热量为，故C错误； D．1分钟内，电动机电功为 1分钟内，电动机输出的机械功为，故D正确。故选BD。 【变式训练1·变情境】（2026·北京八中）“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。当光照强度一定，火星车正常行驶时，下列说法正确的是（　　） A．通过电热丝电流为1.25A B．太阳能电池的内阻为30 C．电动机的发热功率为40W D．电动机的效率为80% 【答案】C 【解析】A．由题可知，电热丝的功率 解得通过电热丝的电流，故A错误； B．根据欧姆定律可知，外电路的电压 则太阳能电池的内阻为，故B错误； C．电动机的发热功率，故C正确； D．电动机的电功率 则电动机的效率，故D错误。故选C。 【变式训练2·变考法】（2026·北京海淀）（多选）在图所示的电路中，电源电动势E=12V、内阻r=1Ω，电阻R1=1Ω、R2=6Ω，电动机的额定电压UM=6V、线圈电阻RM=0.5Ω。闭合开关S后，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A．通过R2的电流为1A B．通过电动机的电流为12A C．电动机线圈电阻消耗的功率为72W D．电源内阻消耗的功率为9W 【答案】AD 【解析】A．通过R2的电流为，故A正确； B．根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得 所以通过电动机的电流为，故B错误； C．电动机线圈电阻消耗的功率为，故C错误； D．电源内阻消耗的功率为，故D正确。故选AD。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·广西·高考）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据电阻定律 可得，； 两支路并联有，结合电流的微观表达式；对于同种材料n、q相同； 联立可得； 即；故选B。 2．（2026·黑吉辽蒙·高考）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（ ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】 从图像中读出两点坐标： 状态:Ua​=0.6 V， 则 , 状态：， 则 ， 故电阻变化量为2Ω，电功率变化量为0.68W。故选B。 3．（2025·浙江·高考）如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A．风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B．太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C．该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D．储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 【答案】D 【解析】A．设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，故A错误； B．太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，故B错误； C．已知路灯的功率为 每天照明，一年按365天计算，6年的总时间 可得总耗电量为 因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，故C错误； D．已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为 而路灯连续一周的耗电量为 因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确。故选D。 4．（2025·浙江·高考）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。其中单位“”（瓦时）对应的物理量是（　　） A．能量 B．位移 C．电流 D．电荷量 【答案】A 【解析】根据电功可知是能量的单位。故选A。 5．（2026·重庆·高考）（多选）图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V，内阻为1 Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合，当处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80 V，再将接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则（ ） A．R为3 Ω B．图2示数为接a时L两端电压 C．图2示数为接b时L两端电压 D．接b时外电路的电功率约为3.74 W 【答案】AC 【解析】A．当闭合、断开时，电路总结构为：灯泡L与右侧两个串联的电阻串联，再和电源内阻串联，总电阻为： 已知灯泡两端电压，由欧姆定律得总电流 结合闭合电路欧姆定律 代入得，故A正确； BC．接时：并联部分为两个阻值为的电阻并联，并联总电阻 电路总电阻 总电流 灯泡两端电压： 接时：仅有灯泡和一个电阻串联接入电源，电路总电阻 总电流 灯泡两端电压： 观察图2电压表示数约为2.57V，显然接b，故B错误，C正确； D．接时，外电路电功率： ，故D错误。故选 AC。 6．（2026·广西·高考）车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；（重力加速度取） 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 【答案】(1)3600C (2) (3) (4)方案二 【解析】（1）由于1h=3600s，所以 （2）因为 所以根据题意有 （3）根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即 汽车牵引力的功率为 又因为电池的输出功率 （4）根据题意行驶400千米，要求在时间内完成，则全程最低平均速度 由于方案一中90km/h<100km/h，故不满足时间要求； 方案二中v=108km/h=30m/s，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 方案三中，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 根据前面的计算可知电池的最大储能为，故方案三也不可行；所以应该选择方案二。 7．（2024·海南·高考）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为 当时MN间电阻R的阻值最大，为 故MN间电阻R的变化范围为 （2）当，通过电热器B的电流为 此时电热器B消耗的功率为 解得 8．（2024·江苏·高考）某重力储能系统的简化模型如图所示，长度为、倾角为的斜坡上，有一质量为的重物通过绳索与电动机连接。在电动机的牵引下，重物从斜坡底端点由静止开始运动，到达点时速度达到最大值，然后重物被匀速拉到点，此时关闭电动机，重物恰好能滑至顶端点，系统储存机械能。已知绳索与斜坡平行，重物与斜坡间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计空气阻力和滑轮摩擦。 （1）求的长度； （2）求重物从到过程中，电动机的输出功率； （3）若不计电动机的损耗，求在整个上升过程中，系统存储的机械能E1和电动机消耗的电能 E2的比值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）重物在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得 由运动学公式 联立解得 （2）重物在BC段匀速运动，得电动机的牵引力为 由得 （3）全过程重物增加的机械能为 整个过程由能量守恒得电动机消耗的总电能转化为重物增加的机械能和摩擦产生的内能，故可知 故可得 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第43讲 电路的基本概念及规律 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 考向1 电流定义式I=的理解和应用 考向2 电流微观表达式的理解和应用 重 【思维建模】电流的三种表达式及其比较 考点二 电阻与电阻定律的理解 知识点1 电阻与电阻定律 考向1 电阻与电阻定律的理解 重 考点三 欧姆定律与伏安特性曲线 知识点1 部分电路欧姆定律 考向1 欧姆定律的理解和应用 知识点2 伏安特性曲线 考向2 伏安特性曲线的理解和应用 重 考点四 电功与电热、电功率与电热功率 知识点1电功和电热和热功率的区别和联系 知识点2 纯电阻用电器与非纯电阻用电器的比较 考向1 纯电阻电路中的功率 考向2 非纯电阻电路中的功和功率 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 电流的理解与计算 —— —— —— 电阻与电阻定律的理解 —— —— —— 欧姆定律与伏安特性曲线 —— —— —— 电功与电热、电功率与电热功率 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型以选择题、实验填空小题的形式出现，通常情况下难度不大，会以生活用电、元器件模型作为试题背景，考查电流的推导与计算、电阻及电阻定律概念辨析、欧姆定律与伏安特性曲线图像解读，以及电功电热、电功率与电热功率的区分和相关运算。 情境与立意： 1.生活实践类：家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等。 2.学习探究类：导体电阻率的测量等。 复习目标 1.知道电流的概念、定义式及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 知●识●解●构 1.定义：电荷的__________形成电流。定义式为I=。 2.形成的条件：导体中有__________；导体两端存在__________。 3.标矢性：电流是标量，但有方向，规定__________定向移动的方向为电流的方向。 4.三种电流表达式及其比较 公式 适用范围 字母含义 公式含义 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∝ 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：导体横截面积 v：电荷定向移动速率 从微观上看，n、e、S、v决定了I的大小 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∝ 5.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，电荷定向移动的平均速率为v，则： （1）柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq。 （2）柱体微元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。 ⚠特别提醒 应用I＝计算电流时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和。 考●向●破●译 考向1 电流定义式I=的理解和应用 例1 （2026·北京对外经贸附中）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I。设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　） A． B． C． D． 【变式训练1·变角度】（2026·北京第八十中学）原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率在半径为的圆周轨道上绕核转动，周期为。已知电子的电荷量为、质量为，静电力常量为，则其等效电流的表达式不正确的是（ ） A． B． C． D． 【变式训练2·变考法】（2026·北京大兴区第一中学）高中阶段有许多物理量，它们总是通过某种方式进行定义，其中有一类定义方法叫比值法，用比值法定义的物理量都有相同的特点：比值与相比的量无关。下列式子属于比值法定义的是（　　） A． B． C． D． 考向2 电流微观表达式的理解和应用 【重】 例2 （2026·北京东城）有一根长为L的均质金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积内自由电子数为n，在金属棒两端加上恒定的电压U，棒内随即产生恒定的电流，已知电子的带电荷量为e，则金属棒内自由电子定向移动的平均速率为（　　） A． B． C． D． 【变式训练1·变情境】（2026·北京大兴一中）两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A．A、B的电阻之比为4∶1 B．流过A、B的电流之比为1:2 C．单位时间通过A、B的电量之比为2:1 D．通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 【变式训练2·变情境】（2025·北京海淀）利用离子推进器可以控制卫星姿态、修正运行轨道。图为某种离子推进器中离子加速区域的简化示意图，栅电极分别为阳极和阴极，间距为。稳定运行时，可认为栅电极间有向右的匀强电场，场强大小为。从阳极注入的带正电的氙离子经过电场加速后形成正离子束，最终所有注入的氙离子以很高的速度沿同一方向从阴极喷出，由此对卫星产生推力。已知每个氙离子的质量为、电荷量为，初速度近似为零，单位时间注入的氙离子数为。不考虑氙离子间相互作用及相对论效应。 (1)求每个氙离子从阴极喷出时的动能。 (2)氙离子的定向运动形成电流，求： A．阴极处喷出离子时形成的等效电流。 B．离子推进器加速氙离子所消耗的功率。 (3)在计算推进器获得的推力大小时，某同学提出一种思路：通过求得栅电极间所有氙离子所受静电力之和，认为其大小等于所求推力大小。判断该思路是否正确。若正确，请按此思路计算出推力大小；若不正确，请说明理由。 思维建模 电流的三种表达式及其比较 考点二 电阻与电阻定律的理解 知识点1 电阻与电阻定律 知●识●解●构 1.电阻：反映了__________的大小。表达式为R=。 2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的__________l成正比，与它的__________S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。表达式为R=ρ。 3.电阻率 （1）物理意义：反映导体的__________，是导体材料本身的属性。 （2）电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而__________；有些半导体的电阻率随温度升高而__________。 4.电阻与电阻率的区别 （1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。 （2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。 （3）导体的R、ρ均与温度有关。 5.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，但不能说电阻与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 考●向●破●译 考向1 电阻与电阻定律的理解 【重】 例1 （2026·北京海淀实验学校）高中物理教材《导体的电阻》的思考和讨论中的一张图片如图，和是材料相同、厚度相同、表面都为正方形的导体。的表面边长是的表面边长的2倍，则和的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法判断 【变式训练1·变角度】（2026·北京大兴）通过实验，描绘出某电阻中的电流与两端电压的关系曲线如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，设电阻阻值为R，其材料电阻率为ρ，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则（　　） A．R增大，ρ增大 B．R增大，ρ不变 C．R减小，ρ减小 D．R减小，ρ不变 【变式训练2·变考法】（2026·北京十九中）（多选）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R，则下列说法中正确的是（ ） 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．当电流沿方向且时，样品的电阻会随着a、b值的增大而增大 考点三 欧姆定律与伏安特性曲线 知识点1 部分电路欧姆定律 知●识●解●构 1.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：适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。 2.I=与R=的区别 （1）I=是欧姆定律的表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 （2）R=是电阻的定义式，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”。 考●向●破●译 考向1 欧姆定律的理解和应用 例1（2026·北京十一学校）（多选）如图所示，图线1表示的导体的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 【变式训练1·变情景】（2025·北京中国人民大学附属中学）如图1所示，将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB，A为金属丝a的左端点，B为金属丝b的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变，电压表示数U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝a、b的电阻和电阻率分别是、、、。则（　　） A．， B．， C．， D．， 【变式训练2·变情境】（2026·北京东城）图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度恒为T1。风速仪正常工作时，接通电路，金属丝升温到T1，风流过通道，会带走部分热量，风速仪通过控制电路改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度T1不变。风速仪通过测量金属丝两端的电压、进入通道时风的温度t0，从而实现对风速的测量。已知风速越大，金属丝与风的温度之差越大，单位时间内风带走的热量越多。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（ ） A．当t0不变，所测风速增大时，金属丝两端的电压减小 B．当风速不变，t0越高时，金属丝两端的电压越大 C．若风速仪测得的电压和t0均变大，可判断风速变大 D．若工作温度T1增大，风速仪测得的电压和t0均不变，可判断风速变大 知识点2 伏安特性曲线 知●识●解●构 1.导体的伏安特性曲线(I－U图线) （1）比较电阻的大小：图线的斜率k＝，图中R1＞(选填“＞”“＜”或“＝”)R2。 （2）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件。 （3）非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件。 2.伏安特性曲线（I-U图线）的理解 （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）两类图线的比较 线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，表明它的电阻是不变的，图中Ra<Rb 非线性元件的伏安特性曲线是曲线，表明它的电阻是变化的，图中Rc减小，Rd增大 3.对U-I图像和I-U图像的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件。 (2)图线b的斜率不断变小,电阻不断变小;图线c的斜率不断变大,电阻不断变小。 (3)图中Ra>Re,Rd<Rf。(均选填“>”“<”或“=”) (4)对于非线性元件,应根据R=计算某点的电阻,而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)。 ⚠特别提醒 解决涉及伏安特性曲线的问题时应注意 1．首先分清是I­U图线还是U­I图线。 2．线性元件：R＝＝；非线性元件：R＝≠.即非线性元件的电阻不等于U­I图像某点切线的斜率。 3．在电路问题分析时，I­U（或U­I）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。 考●向●破●译 考向2 伏安特性曲线的理解和应用 【重】 例2（2026·北京人大附中）同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点，得到了如图所示的、、、四个点，其中电阻值最大的是（　　） A．点对应的电阻 B．点对应的电阻 C．点对应的电阻 D．点对应的电阻 【变式训练1·变考法】（2026·北京第三十五中学）小灯泡通电后，电流随其两端电压的变化如图所示，则说法中正确的是（ ） A．由图可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻不断减小 B．由图可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻保持不变 C．电压为时，小灯泡的电阻是 D．电压为时，小灯泡的电阻是 【变式训练2·变考法】（2025·北京房山·一模）如图所示为小灯泡通电后其电流Ⅰ随电压U变化的图像，Q、P为图像上两点，坐标分别为（U1，I1）、（U2，I2），PN为图像上Р点的切线。下列说法正确的是（　　） A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B．当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻 C．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻 D．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小 考点四 电功与电热、电功率与电热功率 知识点1 电功和电热、电功率和热功率的区别和联系 知●识●解●构 名称 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W=UIt 对纯电阻电路，电功等于电热：W=Q=UIt=I2Rt； 对非纯电阻电路，电功大于电热： W>Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q=I2Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P=UI 对纯电阻电路，电功率等于热功率：P=P热=UI=I2R； 对非纯电阻电路，电功率大于热功率：P>P热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P热=I2R 知识点2 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 知●识●解●构 1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W＞Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R ⚠特别提醒 （1）在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示热功率。（因为欧姆定律不成立） （2）电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 2．电动机的三个功率 项目 输入功率 输出功率 热功率 内容 电动机的总功率P总＝P入＝UI 电动机有用功的功率，也叫机械功率 电动机线圈上有电阻，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 ⚠特别提醒 电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 考●向●破●译 考向1 纯电阻电路中的功率 例1（2026·北京中学）如图所示电路，在两端接上电源后，各电阻消耗的功率的大小比较是（ ） A． B． C． D． 【变式训练1·变考法】（2025·北京人大附中）（多选）四个阻值不随温度变化的定值电阻连成如图所示的电路，其中RA=RB>RC=RD，当在图中加电压U后，关于四个电阻的工作状态，下列分析正确的是（　　） A．RA的电功率小于RB和RC的总电功率 B．RD的电功率大于RB和RC的总电功率 C．如果电压U增加到2U，每一个电阻的电流都增加到原来的二倍 D．如果电压U增加到2U，每一个电阻的功率都增加到原来的二倍 【变式训练2·变情境】（2026·北京第二十中学）截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（　　） 电池只数 100只 电池容量/只 1200mAh 充电参数（电压/电流） 420V，20A 放电时平均电压/只 3.3V A．电池组从完全没电到充满电所需时间为12h B．电池容量的单位mAh就是能量单位 C．该电池组充电时的功率为8.4×103W D．该电池组充满电时的能量约为8.4×103J 考向2 非纯电阻电路中的功和功率 【重】 例2 （2026·北京中关村中学）（多选）如图所示，电源的电动势，内阻，定值电阻，M为直流电动机，其线圈的电阻，电动机正常工作时，理想电压表示数。下列说法中正确的是（　　） A．流过电动机的电流为6A B．电源输出的功率为4W C．1分钟内，电动机产生的热量为30J D．1分钟内，电动机输出的机械功为165J 【变式训练1·变情境】（2026·北京八中）“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。当光照强度一定，火星车正常行驶时，下列说法正确的是（　　） A．通过电热丝电流为1.25A B．太阳能电池的内阻为30 C．电动机的发热功率为40W D．电动机的效率为80% 【变式训练2·变考法】（2026·北京海淀）（多选）在图所示的电路中，电源电动势E=12V、内阻r=1Ω，电阻R1=1Ω、R2=6Ω，电动机的额定电压UM=6V、线圈电阻RM=0.5Ω。闭合开关S后，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A．通过R2的电流为1A B．通过电动机的电流为12A C．电动机线圈电阻消耗的功率为72W D．电源内阻消耗的功率为9W 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·广西·高考）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为（ ） A． B． C． D． 2．（2026·黑吉辽蒙·高考）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（ ） A．， B．， C．， D．， 3．（2025·浙江·高考）如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A．风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B．太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C．该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D．储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 4．（2025·浙江·高考）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。其中单位“”（瓦时）对应的物理量是（　　） A．能量 B．位移 C．电流 D．电荷量 5．（2026·重庆·高考）（多选）图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V，内阻为1 Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合，当处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80 V，再将接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则（ ） A．R为3 Ω B．图2示数为接a时L两端电压 C．图2示数为接b时L两端电压 D．接b时外电路的电功率约为3.74 W 6．（2026·广西·高考）车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；（重力加速度取） 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 7．（2024·海南·高考）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 8．（2024·江苏·高考）某重力储能系统的简化模型如图所示，长度为、倾角为的斜坡上，有一质量为的重物通过绳索与电动机连接。在电动机的牵引下，重物从斜坡底端点由静止开始运动，到达点时速度达到最大值，然后重物被匀速拉到点，此时关闭电动机，重物恰好能滑至顶端点，系统储存机械能。已知绳索与斜坡平行，重物与斜坡间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计空气阻力和滑轮摩擦。 （1）求的长度； （2）求重物从到过程中，电动机的输出功率； （3）若不计电动机的损耗，求在整个上升过程中，系统存储的机械能E1和电动机消耗的电能 E2的比值。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $