期中复习专题——电路、电流、电功与电功率-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

2026-2027年第一学期高二期中复习专题 电路、电流、电功与电功率 一、核心知识点 （一）、电流、欧姆定律 1．电流 （1）电流的形成：电荷的_ _ _ _ _ _ _ _ 形成电流。 （2）方向：_ _ _ _ _ _ _ _ 定向移动的方向规定为电流的方向。 （3）三个公式 .定义式：__ _ _ _ _ _ _ _； .微观式：_ _ _ _ _ _ _ __ ； .决定式：。 2．欧姆定律 （1）欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的_ _ _ _ _ _ _ _ 成正比，跟导体的_ _ _ _ _ _ _ __ 成反比。表达式为：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2）欧姆定律的适用范围 .金属导电和电解液导电（对气体导电不适用）； .纯电阻电路（不含电动机、电解槽等器件的电路）。 （二）、电阻、电阻率、电阻定律 1．电阻：反映了导体对电流的阻碍作用的大小,__ _ _ _ _ _ _ _ 。 2．电阻定律 （1）内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成_ _ _ _ _ _ _ _ ，与它的横截面积成_ _ _ _ _ _ _ _,导体电阻与构成它的材料有关。 （2）表达式：__ _ _ _ _ _ _ _。 3．电阻率 （1）物理意义：反映制作导体的材料_ _ _ _ _ _ _ _ 好坏的物理量，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的升高而_ _ _ _ _ _ _ _ 。 .有些半导体的电阻率随温度的升高而减小。 .超导体：当温度降低到一定温度时，某些材料的电阻率突然_ _ _ _ _ _ _ _ 成为超导体。 （三）、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 （1）定义：电路中_ _ _ _ _ _ _ _ 移动自由电荷做的功。 （2）公式：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （3）电流做功的实质：_ _ _ _ _ _ _ _ 转化成其他形式的能。 2．电功率 （1）定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫作电功率。表示电流做功的_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2）公式：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 3．焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_ _ _ _ _ _ _ _，跟导体的电阻及通电时间成_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2）公式：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 4．热功率 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 二、例题精选 考点一 电流的微观解释 例1．一根长为、横截面积为的金属棒，其材料的电阻率为 ，金属棒单位体积内自由电子数为，电子的质量为、电荷量为。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，则金属棒内的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 考点二 对电阻、电阻定律的理解和应用 例2．多选 如图所示，和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但的尺寸比的尺寸小得多，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 中的电流小于中的电流 B. 中的电流等于中的电流 C. 中自由电荷定向移动的速率大于中自由电荷定向移动的速率 D. 中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率 考点三 欧姆定律和伏安特性曲线 例3．如图所示为小灯泡通电后其电流随电压变化的图像，、为图像上两点，坐标分别为、，为图像上点的切线。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时，小灯泡的电阻 C. 当小灯泡两端的电压为时，小灯泡的电阻 D. 当小灯泡两端的电压为时，小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小 拓展训练： 1、如图甲所示，电路中电源电动势为，内阻不计，、、为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ） A. 中的电流为中电流的2倍 B. 的电阻为1.875Ω C. 的电功率为0.75W D. 和的总功率约为3W 考点四 电功、电功率、电热与热功率 例4．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机和电热丝，部分技术参数如表，电吹风在电压下工作。下列说法正确的是（ ） 电吹风额定电压 电吹风额定功率 吹热风时： 吹冷风时： A. 开关、都闭合时电吹风吹冷风 B. 该电吹风中电动机的内阻为 C. 吹热风时电热丝的功率为 D. 吹热风时通过电热丝的电流为 拓展训练： 2、电动势为、内阻为的汽车电源与电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。先闭合，车灯接通，电动机未启动；再闭合，电动机启动。电动机启动的瞬间，下列说法错误的是（ ） A. 电流表示数变大 B. 路端电压变大 C. 车灯亮度变暗 D. 电源把其他形式的能转化为电能的功率变大 三、强化训练 1．如图甲，图线1、2分别表示长度相同、半径之比ra∶rb=2∶3 的同种材料均匀铜导线a、b的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（     ） A．a、b总电阻的I-U图线应在区域I B．通过a、b导线的自由电荷定向移动速率之比为9∶4 C．单位时间通过a、b导线横截面的电量之比为9∶4 D．a、b两端电压之比为4∶9 2．国产高端芯片制造中的电子束曝光光刻设备，依靠高精度加速电场对阴极发射电子进行提速，形成高密度、定向稳定电子束，实现纳米级芯片图案刻蚀。工作时阴极逸出电子初速度近似为零，电子经过电压为U的加速电场加速后，形成截面积为S、单位体积电子数为N的均匀电子束。已知电子质量为m、电荷量大小为e，不考虑电子间相互作用。则离开加速电场后，电子束形成的电流为（     ） A． B． C． D． 3．如图所示，甲、乙两根铜棒的长度相同，横截面积之比为，并联接入电路。闭合开关，电流稳定后，两棒内自由电子定向移动的平均速率与的比值为（     ） A． B．1 C． D．2 4．一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为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，棒内形成匀强电场的电场强度大小为E，则自由电子定向运动的平均速率大小为（     ） A． B． C． D． 5．一台通风扇及其铭牌如图所示，通风扇电机线圈的电阻为。把该通风扇接在的电源上正常工作，则该通风扇（     ） A．通过的电流为 B．线圈发热功率为 C．输出的机械功率为 D．叶片若被异物卡住，线圈发热功率为 6．某款智能手表搭载的锂离子电池铭牌参数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．该电池电动势为4.4 V B．该电池储存的电荷量为1.155 Wh C．该手表待机时间为2.5天 D．用0.5 A的无线充电器充满该电池理论上需1小时 7．心脏除颤仪可以在危机时刻挽救心脏病患者的生命，如图所示，其工作原理是通过一个充好电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某心脏除颤仪的电容为15µF，充电至的电压，如果电容器在2ms时间内放电至两极板之间的电压为0（已知电容器储存电能的表达式），则下列说法正确的是（　　） A．该除颤仪工作时电容器释放的平均电功率约为60kW B．该除颤仪工作时通过人体的平均电流可达3A C．该除颤仪放电时流过人体的电荷量为 D．以除颤仪两极为电阻端点，人体的电阻大约为 8．追觅H20 Ultra旋锋版是追觅2024年4月推出的无线洗地机。以其智能水控技术、万向轮、探底躺平技术，解决毛发缠绕问题等优点，广受用户喜爱。已知其电池容量，额定工作电压，额定功率。则下列说法正确的是（    ） A．“”是能量的单位 B．洗地机正常工作时电能全部转化为热能 C．洗地机正常工作时的电流是 D．洗地机充满电后最长正常工作时间为 四、思维拓展 非纯电阻电路分析方法 （1）抓住两个关键量 确定电动机等非纯电阻元件的电压 和电流 是解决所有问题的关键。 （2）用好“定律”找准“关系” 首先利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流；然后根据闭合电路的电压关系、电流关系间接确定电动机等非纯电阻元件的工作电压 和电流。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027年第一学期高二期中复习专题 电路、电流、电功与电功率 一、核心知识点 （一）、电流、欧姆定律 1．电流 （1）电流的形成：电荷的_ _ _ _ _ _ _ _ 形成电流。 （2）方向：_ _ _ _ _ _ _ _ 定向移动的方向规定为电流的方向。 （3）三个公式 .定义式：__ _ _ _ _ _ _ _； .微观式：_ _ _ _ _ _ _ __ ； .决定式：。 【答案】定向移动； 正电荷； ； 2．欧姆定律 （1）欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的_ _ _ _ _ _ _ _ 成正比，跟导体的_ _ _ _ _ _ _ __ 成反比。表达式为：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2）欧姆定律的适用范围 .金属导电和电解液导电（对气体导电不适用）； .纯电阻电路（不含电动机、电解槽等器件的电路）。 【答案】电压； 电阻； （二）、电阻、电阻率、电阻定律 1．电阻：反映了导体对电流的阻碍作用的大小,__ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】 2．电阻定律 （1）内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成_ _ _ _ _ _ _ _ ，与它的横截面积成_ _ _ _ _ _ _ _,导体电阻与构成它的材料有关。 （2）表达式：__ _ _ _ _ _ _ _。 【答案】正比； 反比； 3．电阻率 （1）物理意义：反映制作导体的材料_ _ _ _ _ _ _ _ 好坏的物理量，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的升高而_ _ _ _ _ _ _ _ 。 .有些半导体的电阻率随温度的升高而减小。 .超导体：当温度降低到一定温度时，某些材料的电阻率突然_ _ _ _ _ _ _ _ 成为超导体。 【答案】导电性能； 增大； 减小为零 （三）、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 （1）定义：电路中_ _ _ _ _ _ _ _ 移动自由电荷做的功。 （2）公式：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （3）电流做功的实质：_ _ _ _ _ _ _ _ 转化成其他形式的能。 【答案】静电力； ； 电能 2．电功率 （1）定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫作电功率。表示电流做功的_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2）公式：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】快慢； 3．焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_ _ _ _ _ _ _ _，跟导体的电阻及通电时间成_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2）公式：_ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】正比； 正比； 4．热功率 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】 二、例题精选 考点一 电流的微观解释 例1．一根长为、横截面积为的金属棒，其材料的电阻率为 ，金属棒单位体积内自由电子数为，电子的质量为、电荷量为。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，则金属棒内的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 考点二 对电阻、电阻定律的理解和应用 例2．多选 如图所示，和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但的尺寸比的尺寸小得多，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 中的电流小于中的电流 B. 中的电流等于中的电流 C. 中自由电荷定向移动的速率大于中自由电荷定向移动的速率 D. 中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率 【答案】BD 考点三 欧姆定律和伏安特性曲线 例3．如图所示为小灯泡通电后其电流随电压变化的图像，、为图像上两点，坐标分别为、，为图像上点的切线。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时，小灯泡的电阻 C. 当小灯泡两端的电压为时，小灯泡的电阻 D. 当小灯泡两端的电压为时，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 拓展训练： 1、如图甲所示，电路中电源电动势为，内阻不计，、、为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ） A. 中的电流为中电流的2倍 B. 的电阻为1.875Ω C. 的电功率为0.75W D. 和的总功率约为3W 【答案】B 考点四 电功、电功率、电热与热功率 例4．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机和电热丝，部分技术参数如表，电吹风在电压下工作。下列说法正确的是（ ） 电吹风额定电压 电吹风额定功率 吹热风时： 吹冷风时： A. 开关、都闭合时电吹风吹冷风 B. 该电吹风中电动机的内阻为 C. 吹热风时电热丝的功率为 D. 吹热风时通过电热丝的电流为 【答案】D 拓展训练： 2、电动势为、内阻为的汽车电源与电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。先闭合，车灯接通，电动机未启动；再闭合，电动机启动。电动机启动的瞬间，下列说法错误的是（ ） A. 电流表示数变大 B. 路端电压变大 C. 车灯亮度变暗 D. 电源把其他形式的能转化为电能的功率变大 【答案】B 三、强化训练 1．如图甲，图线1、2分别表示长度相同、半径之比ra∶rb=2∶3 的同种材料均匀铜导线a、b的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（     ） A．a、b总电阻的I-U图线应在区域I B．通过a、b导线的自由电荷定向移动速率之比为9∶4 C．单位时间通过a、b导线横截面的电量之比为9∶4 D．a、b两端电压之比为4∶9 【答案】B 【详解】A．导线的电阻 两导线串联后的总电阻大于任一导线的电阻。图线的斜率为，故总电阻的图线斜率小于图线1、2，应位于区域III，故A错误； B．两导线串联，电流相等。同种材料中自由电荷数密度相同，由 整理得，故B正确； C．由 可知，在相同时间内通过两导线横截面的电量之比为，故C错误； D．两导线电阻之比 串联时电压之比，故D错误。 故选B。 2．国产高端芯片制造中的电子束曝光光刻设备，依靠高精度加速电场对阴极发射电子进行提速，形成高密度、定向稳定电子束，实现纳米级芯片图案刻蚀。工作时阴极逸出电子初速度近似为零，电子经过电压为U的加速电场加速后，形成截面积为S、单位体积电子数为N的均匀电子束。已知电子质量为m、电荷量大小为e，不考虑电子间相互作用。则离开加速电场后，电子束形成的电流为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电子初速度近似为0，加速过程中电场力做功等于动能增量，由动能定理得 解得 电流微观表达式为 解得，故选A。 3．如图所示，甲、乙两根铜棒的长度相同，横截面积之比为，并联接入电路。闭合开关，电流稳定后，两棒内自由电子定向移动的平均速率与的比值为（     ） A． B．1 C． D．2 【答案】B 【详解】由题可知，甲、乙两根铜棒的长度相同，且横截面积之比为，根据，可知， 因为甲、乙并联，二者两端电压相同，根据可知， 又因为 则有 联立解得 故选B。 4．一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为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，棒内形成匀强电场的电场强度大小为E，则自由电子定向运动的平均速率大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】金属棒两端的电压和棒内匀强电场的关系为 根据电阻定律，金属棒的电阻 由欧姆定律，棒内电流 化简得到 再结合电流的微观表达式 可得电子定向移动的平均速率 故选B。 5．一台通风扇及其铭牌如图所示，通风扇电机线圈的电阻为。把该通风扇接在的电源上正常工作，则该通风扇（     ） A．通过的电流为 B．线圈发热功率为 C．输出的机械功率为 D．叶片若被异物卡住，线圈发热功率为 【答案】B 【详解】A．通风扇额定功率，额定电压，正常工作的额定电流为，故A错误； B．线圈的发热功率为，故B正确； C．通风扇输出的机械功率等于总功率减去热功率，故C错误； D．叶片若被异物卡住，电动机不转动，电路变为纯电阻电路，此时线圈发热功率为，故D错误。 故选B。 6．某款智能手表搭载的锂离子电池铭牌参数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．该电池电动势为4.4 V B．该电池储存的电荷量为1.155 Wh C．该手表待机时间为2.5天 D．用0.5 A的无线充电器充满该电池理论上需1小时 【答案】C 【详解】A．该电池电动势为3.85V，A错误； B．该电池储存的电荷量为q=300mAh=0.3Ah，B错误； C．该手表待机时间为，C正确； D．用0.5 A的无线充电器充满该电池理论上需，D错误。 故选C。 7．心脏除颤仪可以在危机时刻挽救心脏病患者的生命，如图所示，其工作原理是通过一个充好电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某心脏除颤仪的电容为15µF，充电至的电压，如果电容器在2ms时间内放电至两极板之间的电压为0（已知电容器储存电能的表达式），则下列说法正确的是（　　） A．该除颤仪工作时电容器释放的平均电功率约为60kW B．该除颤仪工作时通过人体的平均电流可达3A C．该除颤仪放电时流过人体的电荷量为 D．以除颤仪两极为电阻端点，人体的电阻大约为 【答案】A 【详解】A．该除颤仪工作时电容器释放的平均电功率约为 故A正确； B．根据电容器电容的定义式有 该除颤仪工作时通过人体的平均电流 解得I=30A 故B错误； C．结合上述解得，该除颤仪放电时流过人体的电荷量为 故C错误； D．根据欧姆定律有 故D错误。 故选A。 8．追觅H20 Ultra旋锋版是追觅2024年4月推出的无线洗地机。以其智能水控技术、万向轮、探底躺平技术，解决毛发缠绕问题等优点，广受用户喜爱。已知其电池容量，额定工作电压，额定功率。则下列说法正确的是（    ） A．“”是能量的单位 B．洗地机正常工作时电能全部转化为热能 C．洗地机正常工作时的电流是 D．洗地机充满电后最长正常工作时间为 【答案】D 【详解】A．洗地机铭牌标注的“mA·h”是电池容量（时间与电流的乘积）的单位，而不是能量的单位，故A错误； B．洗地机正常工作时电能转化为热能和机械能，故B错误； C．洗地机正常工作时的电流约为，故C错误； D．电池充满电时储存的电能大约为 洗地机充满电后一次工作时间约为，故D正确； 故选D。 四、思维拓展 非纯电阻电路分析方法 （1）抓住两个关键量 确定电动机等非纯电阻元件的电压 和电流 是解决所有问题的关键。 （2）用好“定律”找准“关系” 首先利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流；然后根据闭合电路的电压关系、电流关系间接确定电动机等非纯电阻元件的工作电压 和电流。 学科网（北京）股份有限公司 $