第32讲 电路和电阻定律(复习讲义)(上海专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-09-14
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摘要:
该高中物理讲义聚焦电路和电阻定律高考核心考点,涵盖电流形成、串并联电路、电阻定律及伏安特性曲线等,按“知识点解构-考向破译-真题溯源”逻辑架构知识体系,通过命题透视明确考情,思维建模搭建框架,考点精讲拆解核心,真题训练强化应用,助力学生系统突破电路基础难点。
讲义以靶向突破为特色,如电阻定律计算中通过合金丝拉长实例,结合控制变量法分析长度、横截面积对电阻的影响,培养学生物理观念和科学思维。设置基础例析与变式训练分层练习,配合真题溯源感知高考逻辑,帮助学生高效掌握解题范式,为教师把控复习节奏提供精准指导。
内容正文:
第32讲 电路和电阻定律
目录
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
知●识●解●构
知识点01 电流的形成
知识点02 串联电路和并联电路
知识点03 电阻定义和欧姆定律
知识点04 电阻定律
考●向●破●译
考向01 对电流的理解
考向02 电流的微观表达式
考向03 串并联电路计算
考向04 电阻定律计算
考向05 电阻的伏安特性曲线
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
选择题
×
√
×
填空题
×
×
×
计算题
×
×
×
实验题
×
×
×
综合题
×
×
×
考情分析
1.本节内容是电路的基础知识,单独出题可能性较小,即使出题难度不会太高,分值也不会太大。
2. 出题形式以选择题、填空题或计算题、综合题的一部分进行考查的可能性较大。
3. 2025年电阻定律的知识点有出选择题,其它年份没有出题。
复习目标
1. 了解串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。
2. 了解电路化简的基本方法。
3. 了解电流的微观表达式的导出和含义。
4. 了解电阻定律的内容和电阻率的物理含义。
5. 了解电阻的伏安特性曲线的含义。
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
知●识●解●构
知识点01 电流的形成
1.电路再认识
电路是由电源、用电器、导线、开关等连接而成的回路。
电源是在电路两端维持一定的电势差(电压),使电路中保持持续的电流的装置。
恒定电场是指在空间稳定不变的电场。不是匀强电场。
电路中的电场,是由电源、电路元件、导线等所积累的电荷共同形成的,是恒定电场。
导线内的电场线与导线平行,是沿导线切线方向的恒定电场。
2.电流
(1)电路中电荷的在外加电场作用下定向移动形成电流,电流的强弱用电流强度表示,简称电流。
(2)电流强度:单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。比值定义法!
(3)表达式:I= 单位是安培,符号为A。1 A=103 mA=106μA。
(4)恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
本章只研究电路中恒定电场所形成的恒定电流。
(5)电流方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向
金属导体内电流方向是自由电子定向移动的反方向,电流是标量。
电源外部电流方向是从正极到负极,电源内部是从负极到正极。
3.电流的微观表达式
(1)一段粗细均匀的导体,自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷量为q。
导体电流:I = = =
在金属导体中q=e,所以I=neSv
(2)电流强度的两种表达式的区别
知识点02 串联电路和并联电路
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
3.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流关系
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压关系
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻关系
R=R1+R2+…+Rn
越串越大
n个相同电阻R串联,R总=nR
=++…+
越并越小
n个相同电阻R并联,R总=
分配关系
串联分压:电压与电阻成正比
并联分流:电流与电阻成反比
知识点03 电阻定义和欧姆定律
1.电阻
(1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比,用R表示。
(2)定义式:R=。 比值定义法!
(3)单位:欧姆(Ω),常用的单位还有kΩ、MΩ,且1 Ω=10-3 kΩ=10-6 MΩ。
(4)物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小。
(5)伏安法测电阻:内接法和外接法
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。
(2)表达式:I=。
(3)适用范围:适用于纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路),而对气体导电、半导体导电不适用。
纯电阻电路:电能转化为内能;非纯电阻电路:电能转化为内能+其它形式能。
知识点04 电阻定律
1.导体电阻与其影响因素的定性关系
移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它的长度有关;
同是220 V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟它的横截面积有关;
电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的材料有关。
2.探究方法:控制变量法
3.电阻定律
(1)内容: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。
(2)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,ρ叫作这种材料的电阻率。
4.电阻率:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关。
单位:欧姆·米,符号为Ω·m。
影响电阻率的两个因素:材料和温度。
①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响,常用来制作标准电阻。
②金属的电阻率随温度的升高而增大,可制作电阻温度计。
③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象。
5.伏安特性曲线
用纵坐标表示电流I,用横坐标表示电压U,这样画出的导体的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线是一条直线,欧姆定律适用的元件是线性元件;
伏安特性曲线是一条曲线,欧姆定律不适用的元件是非线性元件。
该元件的电阻随U的增大而减小,是非线性元件。图中:R随U增大而减小。
考●向●破●译
考向01 对电流的理解
例1. (25-26高一上·上海·课堂例题)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速率ω沿逆时针匀速转动,则由环产生的等效电流方向沿什么方向?电流多大?
【变式训练1】如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=
C.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度为I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流强度为I=
考向02 电流的微观表达式
例1.(25-26高二上·上海·阶段检测)在某电路中3s内有个电子通过,则此电路中电流大小为________A。
【变式训练1】一段粗细均匀的导线的横截面积为S,导线内自由电子的电荷量为e,导线单位长度内自由电子数为n,自由电子做无规则运动的速率为v,单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为( )
A.neSv B.nev C.N D.Ne
考向03 串并联电路计算
例1. (25-26高二上·上海徐汇·期中)如图所示的电路接在电源的两端,已知定值电阻的阻值分别为、、,则电路中总电阻为______________;流经电阻和电流之比为:______________。
【变式训练1】(25-26高二上·上海·课前预习)如图为某控制电路的一部分。已知AA′间的输入电压为24V,如果电阻R=6kΩ,R1=6kΩ,R2=3kΩ,则BB′间输出的电压可能为( )
A.0V B.6V C.12V D.24V
考向04 电阻定律计算
例1.(25-26高三上·上海嘉定·期中)电饭煲中有一个阻值为的电热合金丝,若将其长度拉长为原来的2倍,则其电阻值为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】(25-26高二上·上海·期中)如图所示为某新型导电材料制成的均匀长方体元件,该元件的长为2L,宽为L,高为0.2L,当电流分别沿ab和cd方向流入时,其电阻阻值之比Rab∶Rcd为( )
A.1∶100 B.100∶1 C.1∶10 D.10∶1
考向05 电阻的伏安特性曲线
方法总结 I-U图像是曲线时,导体某状态的电阻RP=Up/Ip,其含义不是该点切线斜率的倒数
例1. (25-26高二上·上海·课前预习)图中为手机闪光灯图线的一部分虚线PQ为图线在P点处的切线,当小灯泡两端的电压为2.0V时,它的电阻约为______Ω。
【变式训练1】(25-26高二上·上海青浦·期末)一光伏电池在特定光照下的关系如图所示。在这种光照条件下,将总长度为100m、截面积为的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时,电阻两端电压为2.10V,则该金属丝的电阻率为_______。保留3位有效数字)
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·上海·一模)电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图(a)所示,有四个电阻R1、R2、R3、R4,连接成图(b)所示的电路。在汽车碰撞时,传感器中的硅膜片发生扭曲变形,导致4个电阻的阻值发生变化,可检测AB间的电势差,将电信号输送给控制器。
(1)如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝,当碰撞后,其长度变化为原来的,电阻丝体积不变,则该电阻丝的阻值变为原来的 。
(2)假设正常情况下加在电路两端的电压U=6V,R1=8Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,测得AB两点间电压为0,则R4=
Ω。
当硅膜片发生形变,电阻值发生改变后,电阻R1=9Ω,R2=6Ω,R3=8Ω,R4=4Ω,则此时A、B两点电势较高的是 点,电势差UAB= V。
2.(24-25高二上·上海·期中)某金属导线的电阻率为、电阻为R。若将它均匀地拉长到原来的一倍,则该导线的 ( )
A.电阻率变为 B.电阻率变为
C.电阻变为4R D.电阻变为
3.(24-25高二上·上海·期中)如图所示为某控制电路的一部分。已知AA'间的输入电压为24V,如果电阻、、,则输出的电压可能为多少?
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第32讲 电路和电阻定律
目录
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
知●识●解●构
知识点01 电流的形成
知识点02 串联电路和并联电路
知识点03 电阻定义和欧姆定律
知识点04 电阻定律
考●向●破●译
考向01 对电流的理解
考向02 电流的微观表达式
考向03 串并联电路计算
考向04 电阻定律计算
考向05 电阻的伏安特性曲线
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
选择题
×
√
×
填空题
×
×
×
计算题
×
×
×
实验题
×
×
×
综合题
×
×
×
考情分析
1.本节内容是电路的基础知识,单独出题可能性较小,即使出题难度不会太高,分值也不会太大。
2. 出题形式以选择题、填空题或计算题、综合题的一部分进行考查的可能性较大。
3. 2025年电阻定律的知识点有出选择题,其它年份没有出题。
复习目标
1. 了解串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。
2. 了解电路化简的基本方法。
3. 了解电流的微观表达式的导出和含义。
4. 了解电阻定律的内容和电阻率的物理含义。
5. 了解电阻的伏安特性曲线的含义。
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
知●识●解●构
知识点01 电流的形成
1.电路再认识
电路是由电源、用电器、导线、开关等连接而成的回路。
电源是在电路两端维持一定的电势差(电压),使电路中保持持续的电流的装置。
恒定电场是指在空间稳定不变的电场。不是匀强电场。
电路中的电场,是由电源、电路元件、导线等所积累的电荷共同形成的,是恒定电场。
导线内的电场线与导线平行,是沿导线切线方向的恒定电场。
2.电流
(1)电路中电荷的在外加电场作用下定向移动形成电流,电流的强弱用电流强度表示,简称电流。
(2)电流强度:单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。比值定义法!
(3)表达式:I= 单位是安培,符号为A。1 A=103 mA=106μA。
(4)恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
本章只研究电路中恒定电场所形成的恒定电流。
(5)电流方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向
金属导体内电流方向是自由电子定向移动的反方向,电流是标量。
电源外部电流方向是从正极到负极,电源内部是从负极到正极。
3.电流的微观表达式
(1)一段粗细均匀的导体,自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷量为q。
导体电流:I = = =
在金属导体中q=e,所以I=neSv
(2)电流强度的两种表达式的区别
知识点02 串联电路和并联电路
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
3.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流关系
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压关系
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻关系
R=R1+R2+…+Rn
越串越大
n个相同电阻R串联,R总=nR
=++…+
越并越小
n个相同电阻R并联,R总=
分配关系
串联分压:电压与电阻成正比
并联分流:电流与电阻成反比
知识点03 电阻定义和欧姆定律
1.电阻
(1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比,用R表示。
(2)定义式:R=。 比值定义法!
(3)单位:欧姆(Ω),常用的单位还有kΩ、MΩ,且1 Ω=10-3 kΩ=10-6 MΩ。
(4)物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小。
(5)伏安法测电阻:内接法和外接法
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。
(2)表达式:I=。
(3)适用范围:适用于纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路),而对气体导电、半导体导电不适用。
纯电阻电路:电能转化为内能;非纯电阻电路:电能转化为内能+其它形式能。
知识点04 电阻定律
1.导体电阻与其影响因素的定性关系
移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它的长度有关;
同是220 V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟它的横截面积有关;
电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的材料有关。
2.探究方法:控制变量法
3.电阻定律
(1)内容: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。
(2)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,ρ叫作这种材料的电阻率。
4.电阻率:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关。
单位:欧姆·米,符号为Ω·m。
影响电阻率的两个因素:材料和温度。
①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响,常用来制作标准电阻。
②金属的电阻率随温度的升高而增大,可制作电阻温度计。
③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象。
5.伏安特性曲线
用纵坐标表示电流I,用横坐标表示电压U,这样画出的导体的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线是一条直线,欧姆定律适用的元件是线性元件;
伏安特性曲线是一条曲线,欧姆定律不适用的元件是非线性元件。
该元件的电阻随U的增大而减小,是非线性元件。图中:R随U增大而减小。
考●向●破●译
考向01 对电流的理解
例1. (25-26高一上·上海·课堂例题)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速率ω沿逆时针匀速转动,则由环产生的等效电流方向沿什么方向?电流多大?
【答案】沿逆时针方向,
【详解】正电荷定向移动的方向为电流方向,所以电流沿逆时针方向,其大小为
【变式训练1】如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=
C.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度为I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流强度为I=
【答案】 D
【解析】 有正、负离子向相反方向经过同一截面时,公式I=中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和,故I=,电流方向由A指向B,与正、负离子的数量无关,D正确。
考向02 电流的微观表达式
例1.(25-26高二上·上海·阶段检测)在某电路中3s内有个电子通过,则此电路中电流大小为________A。
【答案】
【详解】在某电路中3s内有个电子通过,则此电路中电流大小为
【变式训练1】一段粗细均匀的导线的横截面积为S,导线内自由电子的电荷量为e,导线单位长度内自由电子数为n,自由电子做无规则运动的速率为v,单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为( )
A.neSv B.nev C.N D.Ne
【答案】 D
【解析】 若由电流的微观表达式I=nqSv来解,本题中I=nev′,其中v′应为电子定向移动的速率,
故A、B错误;由电流定义式I=可知I=Ne,故D正确。
考向03 串并联电路计算
例1. (25-26高二上·上海徐汇·期中)如图所示的电路接在电源的两端,已知定值电阻的阻值分别为、、,则电路中总电阻为______________;流经电阻和电流之比为:______________。
【答案】 /
【详解】[1]与并联,等效电阻
总电阻
[2]、并联,电流分配与电阻成反比
干路电流
故
【变式训练1】(25-26高二上·上海·课前预习)如图为某控制电路的一部分。已知AA′间的输入电压为24V,如果电阻R=6kΩ,R1=6kΩ,R2=3kΩ,则BB′间输出的电压可能为( )
A.0V B.6V C.12V D.24V
【答案】BCD
【详解】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
若S1闭合S2断开,则R1和R串联,则
若S2闭合S1断开,则R2和R串联,则
若两开关都断开,则
故选BCD。
考向04 电阻定律计算
例1.(25-26高三上·上海嘉定·期中)电饭煲中有一个阻值为的电热合金丝,若将其长度拉长为原来的2倍,则其电阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据电阻公式为 当长度拉长为原来的 2 倍时,体积不变,横截面积变为原来的 ,则新电阻 故选 D。
【变式训练1】(25-26高二上·上海·期中)如图所示为某新型导电材料制成的均匀长方体元件,该元件的长为2L,宽为L,高为0.2L,当电流分别沿ab和cd方向流入时,其电阻阻值之比Rab∶Rcd为( )
A.1∶100 B.100∶1 C.1∶10 D.10∶1
【答案】A
【详解】根据电阻定律可得,
联立可得,故A正确。
考向05 电阻的伏安特性曲线
方法总结 I-U图像是曲线时,导体某状态的电阻RP=Up/Ip,其含义不是该点切线斜率的倒数
例1. (25-26高二上·上海·课前预习)图中为手机闪光灯图线的一部分虚线PQ为图线在P点处的切线,当小灯泡两端的电压为2.0V时,它的电阻约为______Ω。
【答案】3.3
【详解】由图可知,当小灯泡两端的电压为2.0V时,电流为0.6A,根据欧姆定律
代入数据解得灯泡的电阻
【变式训练1】(25-26高二上·上海青浦·期末)一光伏电池在特定光照下的关系如图所示。在这种光照条件下,将总长度为100m、截面积为的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时,电阻两端电压为2.10V,则该金属丝的电阻率为_______。保留3位有效数字)
【答案】
【详解】根据图,当电阻两端电压为2.10V时,电流,
根据欧姆定律有
由电阻定律 可得
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·上海·一模)电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图(a)所示,有四个电阻R1、R2、R3、R4,连接成图(b)所示的电路。在汽车碰撞时,传感器中的硅膜片发生扭曲变形,导致4个电阻的阻值发生变化,可检测AB间的电势差,将电信号输送给控制器。
(1)如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝,当碰撞后,其长度变化为原来的,电阻丝体积不变,则该电阻丝的阻值变为原来的 。
(2)假设正常情况下加在电路两端的电压U=6V,R1=8Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,测得AB两点间电压为0,则R4=
Ω。
当硅膜片发生形变,电阻值发生改变后,电阻R1=9Ω,R2=6Ω,R3=8Ω,R4=4Ω,则此时A、B两点电势较高的是 点,电势差UAB= V。
【答案】(1)或1.5625 (2) 3 A 0.4
【详解】(1)长度变化为原来的,电阻丝体积不变,则横截面积变为原来的,根据可知,
该电阻丝的阻值变为原来的;
(2)[1]正常情况下加在电路两端的电压U=6V,R1=8Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,测得AB两点间电压为0,
根据电桥电路的特点有,解得R4=3Ω
[2][3]当硅膜片发生形变后,设流过R1支路电流为I1,R3支路的电流为I3,
则,
所以R1两端的电压U1=I1R1=0.4×9V=3.6V
R3两端的电压为U3=I3R3=0.5×8V=4V
故A点电势高于B点电势,A、B两点的电势差UAB=4V-3.6V=0.4V
2.(24-25高二上·上海·期中)某金属导线的电阻率为、电阻为R。若将它均匀地拉长到原来的一倍,则该导线的 ( )
A.电阻率变为 B.电阻率变为
C.电阻变为4R D.电阻变为
【答案】 C
【详解】AB.金属丝的电阻率由材料自身的性质决定,所以不会随着金属丝的长度改变而改变,AB错误;
CD.根据 依题意,金属丝长度变为原来2倍,其体积不变则横截面积变为原来的,
则,故C正确,D错误。 故选C。
3.(24-25高二上·上海·期中)如图所示为某控制电路的一部分。已知AA'间的输入电压为24V,如果电阻、、,则输出的电压可能为多少?
【答案】S1、S2均断开时为24V;S1闭合、S2断开时为12V;
S1断开、S2闭合时为8V;S1、S2均闭合时为6V
【详解】①若两开关都闭合,则电阻R1和R2并联,再和R串联,为并联电路两端电压,
则,
②若S1闭合S2断开,则R1和R串联,则
③若S2闭合S1断开,则R2和R串联,则
④若两开关都断开,则
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