2025年高考物理大一轮复习 第十章　第1课时　电路的基本概念及规律 课件及学案

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考点一　　电流的概念及表达式
考点二　　部分电路欧姆定律及电阻定律
考点三　　串、并联电路分析　电表的改装原理
考点四　　电功、电功率、电热、热功率
1.电流电荷的 形成电流，I＝____。2.电流形成的条件：导体中有 ；导体两端存在 。3.电流的标矢性：电流是标量，但有方向，规定 定向移动的方向为电流的方向。
思考1.如图所示，设金属导体的横截面积为S，导体中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，自由电荷定向移动的速率为v，试推导电流的微观表达式。
答案　推导：t时间内电荷定向移动的距离L＝vt，t时间内通过导体某一横截面的电荷数N＝nvtS，t时间内通过导体某一横截面的电荷量Q＝Nq＝nvtSq，电流
2.在导体导电时，电流的传输速度与电荷定向移动的平均速率相同吗？
答案　不同，电流以光速传输，电荷定向移动的平均速率远小于光速。
例1　(2024·江苏连云港市检测)如图所示的电解池，通电1 s时间内共有0.2 C的正离子和0.3 C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是A.0.5 A 　　B.0.2 A 　　C.0.8 A 　　D.0.6 A
例2　(2023·江苏无锡市南菁中学段考)一根长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的金属棒，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，自由电子定向运动的平均速度为v，则电子运动时受到的平均阻力大小为
电流的三种表达式及其比较
部分电路欧姆定律及电阻定律
1.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。
2.对U－I图像和I－U图像的理解(如图甲、乙所示)(1)图线a、c、d、f表示线性元件，b、e表示非线性元件。(2)图线b上的点与O点连线的斜率不断变小，电阻不断变小；图线e上的点与O点连线的斜率不断变大，电阻不断变小。(3)图中Ra　 Rc，Rd Rf。(均选填“>”“I2R。(　　)3.焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。(　　)
例7　四盏白炽灯泡连接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220 V　40 W”，b、d灯泡的规格为“220 V　100 W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。对这四盏灯泡实际消耗功率的说法正确的是A.a灯泡实际消耗的功率最小B.b灯泡实际消耗的功率最小C.c灯泡实际消耗的功率最小D.d灯泡实际消耗的功率最小
例8　(2023·江苏沭阳县一中期中)如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻r＝1 Ω电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，重物m受到重力为20 N。不计摩擦力，求：(1)电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少？
电动机的输入功率P＝IU＝5 W线圈电阻上消耗的热功率P热＝I2r＝12×1 W＝1 W
(2)电动机的输出功率和效率各是多少？
电动机的输出功率P出＝P－P热＝4 W
(3)电动机可以把重物以多大的速度竖直向上提升？
根据P出＝Gv可得v＝0.2 m/s
1.(2023·江苏南通市期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的圆形轨道，当环中电子以速度v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为－e，则环中运行的电子数目为
2.(2024·江苏镇江中学阶段检测)家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图甲，其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图乙，它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图丙。下列分析正确的是A.漏电时“隔电墙”能完全隔断电流B.“隔电墙”是靠减小水流速度来减　小电流而保护人体安全C.“隔电墙”是通过增加管道中水的　电阻率来保护人体安全的D.“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
根据电阻定律可知　　 　水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护
作用，但不能完全隔断电流。故A、B、C错误，D正确。
3.如图所示，是将滑动变阻器作为分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是
C.滑片P向上移动，输出电压增大D.负载电阻R的阻值越大，输出电压越小
由电路可知，电阻R与滑动变阻器的下半部分并联，并联后再与上半部分串联，由并联电路特点可知，并联部分的总电阻小于滑动变阻器最大电阻的一半，再由串联电路特点可知，输出端的电
压即并联部分的电压小于 故A、B错误；滑片P向上移动，并联部分的电阻变大，由“串反并同”的规律可知，输出电压增大，故C正确；负载电阻R的阻值越大，并联部分的电阻越大，由“串反并同”的规律可知，输出电压越大，故D错误。
4.(2022·江苏盐城市期中)某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是A.B点对应的电阻为12 ΩB.B点对应的电阻为40 ΩC.工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度 的影响改变了1 ΩD.工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
5.如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是A.电机的输入功率等于54 WB.电源规格中的45 A·h，A·h是　电功的单位C.电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2 AD.电机线圈的电阻为6 Ω
由参数可知，电机正常工作时的电流为2 A，额定电压为12 V，所以电机的输入功率为P＝UI＝24 W，故A错误；
A·h是电荷量的单位，故B错误；由参数可知，电机正常工作时的电流为2 A，若电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2 A，故C正确；根据题意，由于电机为非纯电阻电路，则电机线圈的电阻小于6 Ω，故D错误。
6.(2022·江苏卷·2)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是A.R1 D.R4
7.(2024·江苏盐城市阶段检测)如图甲所示，有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成，电路如图乙所示，将电吹风接在电路中，电吹风两端的电压为U，电吹风正常工作，此时电热丝两端的电压为U1，则下列判断正确的是　
8.四只完全相同的灯泡分别用图甲、乙两种方式连接，电路两端电压分别为6 V和10 V。当灯泡都正常发光时，R1、R2消耗的电功率分别为P1和P2，则A.P1>P2 B.P10，即P1>P2，故选A。
9.(2023·江苏省常州高级中学检测)如图所示，同种材料制成且厚度相等的长方体合金块A和B，上表面为正方形，边长之比为2∶1。A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则A.通过A、B的电流之比为2∶1B.通过A、B的电流之比为1∶2C.A、B中自由电荷定向移动速率之比为2∶1D.A、B中自由电荷定向移动速率之比为1∶2
根据I＝nqSv，因SA∶SB＝2∶1，则vA∶vB＝1∶2，C错误，D正确。
10.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示连接法连入电路，则A.电流表A1的读数小于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指　针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量
程较大，则电流表A1的读数较大，A、B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，C错误，D正确。
11.如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100 Ω，下列说法正确的是A.由甲图可知，该表头满偏电流　Ig＝2 mAB.甲图是改装成的双量程电压表，　其中b量程为6 V　C.乙图中D.乙图中R1＝5 Ω，R2＝45 Ω
12.如图所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω。电流表内阻不计，在B、C两点间加上6 V的电压时，电流表的示数为A.0 　　　B.1 A 　　　 C.1.5 A 　　　D.2 A
电流表内阻不计，则A、C两点相当于用导线连在一起，当在B、C两点间加上6 V的电压时，R2与R3并联，然后与R1串联，电流表测量的是通过电阻R2的电流，等效电路图如图所示。