2025秋高考物理复习第九章第1节电路基础课件

(共72张PPT)
第九章
恒定电流
课标要求 热点考向
1.观察并尝试识别常见的电路元器件，
初步了解它们在电路中的作用
2. 初步了解多用电表的原理. 通过实际
操作学会使用多用电表
3.通过实验，探究决定导线电阻的因素，
知道电阻定律
4.知道电源的电动势和内阻，理解闭合
电路的欧姆定律 1.欧姆定律，电阻定律，电阻
的串、并联综合问题
2.闭合电路的动态分析、故障
分析
3.焦耳定律、电路的能量分析
4.绘制并分析伏安特性曲线
课标要求 热点考向
5.测量电源的电动势和内阻
6.知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、
生产中的应用
7. 通过实验，观察门电路的基本作用.
初步了解逻辑电路的基本原理以及在
自动控制中的应用
8. 初步了解集成电路的作用. 关注我国
集成电路以及元器件研究的发展情况 5. 伏安法测电阻( 包括电表的
内阻)、测定电源电动势和内阻
6.多用电表的使用及相关电路
问题
(续表)
第1节
电路基础
一、电流、电阻、欧姆定律
1.电流.
(1)电流的形成：电荷的______________形成电流.
(2)电流的方向：物理学中规定______电荷定向移动的方向为
电流的方向.
(3)表达式.
①宏观表达式：I＝________；②微观表达式：I＝________.(S
为导体的横截面积，n 为导体单位体积的自由电荷数，q 为每个自
由电荷的带电量，v 为电荷定向移动的速率).
定向移动
正
q
t
nqSv
2.电阻、电阻定律、电阻率.
U
I
(1)电阻的定义式：R＝________(电阻与电压和电流强度无关).
(2)电阻定律.
长度
①内容：在温度不变的情况下，同种材料的导体的电阻跟其
________成正比，跟其横截面积成反比；
R＝ρ
l
S
②表达式：____________，此为电阻的决定式.
(3)电阻率ρ.
S
R
l
金属材料
①计算公式：ρ＝______，ρ与导体长度 l、横截面积 S 无关，
它是导体材料本身的性质，由其材料决定，与温度有关；
②电阻率 ρ 与温度的关系：有的随温度的升高而增大，如
________；有的随温度的升高而减小，如半导体；有的几乎不受
温度的影响，如锰铜合金、镍铜合金.
3.欧姆定律.
正比
反比
(1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成________，
跟它的电阻 R 成________.
U
R
(2)公式：I＝________.
(3)适用条件：适用于________和电解液导电，或纯电阻电路；
不适用于气态导体和半导体元件.
金属
二、电功、电功率、焦耳定律
1.电功.
电场力
UIt
电能
(1)定义：电路中________对移动电荷所做的功.
(2)公式：W＝qU＝__________(适用于所有的用电器).
(3)实质：________转化成其他形式的能的过程.
2.电功率.
(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的______.
(3)额定功率：用电器正常工作时的功率，当用电器两端的
________或流过用电器的电流为额定值时，它一定正常工作.
3.焦耳定律.
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟________________成正
比，跟电阻及通电时间成正比.
(2)表达式：____________.
快慢
UI
电压
电流的二次方
Q＝I2Rt
三、串联电路和并联电路
顺次首尾
并联
把几个导体依次________相连，接入电路，这样的连接方式
叫做串联；把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然
后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做_______.
四、电压表和电流表
小量程的电流计
电阻
1.表头：常用的电流表和电压表都是由__________________
改装而成的，从电路的角度看表头就是一个______________，同
样遵从欧姆定律，表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流
是可以从刻度盘上读出.
2.表头性能参数.
最大刻度
电流表
(1)满偏电流 Ig：指针偏转到__________时的电流.
(2)内阻 Rg：________的电阻.
(3)满偏电压 Ug：表头通过满偏电流时，加在__________两端
的电压.
表头两端
IgRg
(4)关系：Ug＝________.
3.改装原理.
串联
将表头________一个电阻改装成电压表；将表头并联一个电
阻改成一个新的电流表.
(2)由 R＝ 知， 导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过
【基础自测】
1.判断下列题目的正误.
(1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.
(
)
U
I
导体的电流成反比.(
)
(5)电动机正常工作时，可以通过 Q＝UIt 求得电动机产生的热
量.(
)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2.(2021 年四川绵阳月考)某电解池，如果在 1 s 内共有 5×1018
个二价正离子和 1×1019 个一价负离子通过面积为 0.1 m2 的某横截
面，那么通过这个横截面的电流是(元电荷的电荷量为 1.6×10-19 C)
(
)
A.0
B.0.8 A
C.1.6 A
D.3.2 A
答案：D
3.(多选，2021 年湖南衡阳质检)如图所示，图
线 1 表示的导体的电阻为 R1，图线 2 表示的导体
)
的电阻为 R2，则下列说法正确的是(
A.R1∶R2＝1∶3
B.R1∶R2＝3∶1
C.将 R1 与 R2 并联后接于电源上，则电流比 I1∶I2＝3∶1
D.将 R1 与 R2 串联后接于电源上，则电流比 I1∶I2＝1∶3
答案：AC
4.(多选)在如图所示的电路中，通过电阻 R1 的电流 I1 是
(
)
答案：BCD
热点 1 电流的理解与计算
[热点归纳]
项目 公式 字母含义 公式含义
微观式 I＝nqSv n：导体单位体积内的自由
电荷数
q：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、q、S、
v 决定了 I 的大小
决定式 U
I＝
R U：导体两端的电压
R：导体本身的电阻 I 由 U、R 决定，I∝U，
1
I∝
R
(续表)
考向 1 电流的定义式
【典题 1】如图所示，在 1 价离子的电解质溶液内插有两根
碳棒 A 和 B 作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有
电流通过.若在 t 秒内，通过溶液内截面 S 的正离子数为 n1，通过
的负离子数为n2，设基本电荷为e，则下列说法正确的是(　　)
A.正离子定向移动形成的电流方向从 A→B，负离子定向移动
形成的电流方向从 B→A
B.溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，
电流等于零
解析：电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方
向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示
可知，电流方向是 A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，
答案：D
应用 I＝ 计算时应注意：若导体为金属，则 q 为
方法技巧
自由电子带电荷量的绝对值；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 2 电流的微观表达式
【典题 2】在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电子
数为 n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场.导体
内电荷量为 e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与
做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将
自由电子的这种运动简化成速率为 v(不随时间变化)的定向运动.
已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率 v 成正比，
即 Ff＝kv(k 是常量)，则该导体的电阻应该等于(
)
答案：B
热点 2 对电阻、电阻定律的理解与应用
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1.电阻与电阻率的区别.
(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻的大
小与导体的长度、横截面积及材料等有关；电阻率是描述导体材
料导电性能好坏的物理量，与导体长度、横截面积无关.
(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电
阻率小，电阻不一定小.
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关.
公式
区别 电阻的决定式 电阻的定义式
说明了导体的电阻 R 由ρ、
l、S 共同决定 提供了一种测电阻的方法——
伏安法，R 与 U、I 均无关
只适用于粗细均匀的金属
导体和浓度均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体
2.电阻的决定式和定义式的比较：
考向 1 电阻定律的理解
【典题 3】两段长度、横截面积相同的均匀直
导线 A、B 串联在电路上，沿长度方向的电势随位
置的变化规律如图所示.A、B 导线电阻率的比值
是(
)
A.
1
2
B.2
C.
2
3
D.
3
2
答案：A
方法技巧
电阻定律中的长度必须是沿电流方向的长度，横
截面积是垂直电流方向的面积.
考向 2 导线对折、拉伸对电阻变化的讨论
【典题4】(2024 年广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导
体 L1、L2 无缝连接成一段导体，总长度为 1.00 m，接入图甲电路.
闭合开关 S，滑片 P 从 M 端滑到 N 端，理想电压表读数 U 随滑片
P 的滑动距离 x 的变化关系如图乙，则导体 L1、L2 的电阻率之比
约为(
)
甲
乙
A.2∶3
B.2∶1
C.5∶3
D.1∶3
答案：B
热点 3 欧姆定律及伏安特性曲线的应用
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1.欧姆定律的“二同”.
(1)同体性：指 I、U、R 三个物理量必须对应同一段电路或同
一段导体.
(2)同时性：指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流.
2.伏安特性曲线的意义.
(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.
(3)I-U 图像中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，
斜率越大，电阻越小.
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Ra3.两类图线.
考向 1 伏安特性曲线的理解
【典题 5】(多选)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 为图线过 P 点的切线，
PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线，则下列说法中正确的是
(
)
A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B.对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝
U1
I2
C.对应 P 点小灯泡的电阻为 R＝
U1
I2－I1
D.对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积
解析：随着所加电压的增大，图线的斜率不断减小，故小灯
泡的电阻增大，A 正确;对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝
U1
I2
，B 正
确，C 错误;由于功率为 P＝UI，故对应 P 点，小灯泡的功率为图
中矩形 PQOM 所围的面积，D 正确.
答案：ABD
考向 2 根据伏安特性曲线求通过非线性电阻元件的电流
【典题 6】(多选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为
三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所
示.当开关 S 闭合后，电路中的总电流为 0.25 A，则此时(
)
甲
乙
A.L1 上的电压为 L2 上电压的 2 倍
B.L1 消耗的电功率为 0.75 W
C.L2 的电阻为 12 Ω
D.L1、L2 消耗的电功率的比值大于 4
解析：电路中的总电流为 0.25 A，L1 中电流为 0.25 A，由小
灯泡的伏安特性曲线可知 L1 两端电压为 3.0 V，L1 消耗的电功率
为 P1＝U1I1＝0.75 W，B 正确;由并联电路的规律，L2 中电流为
0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知 L2 两端电压大约为 0.3 V，
L1 的电压大约为 L2 电压的 10 倍， A 错误;由欧姆定律，L2 的电
P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，L1、L2 消耗的电功率的比值
大于 4， D 正确.
答案：BD
思路导引
灯泡的电阻随电压的变化而变化，某一电压下的
电阻或功率是结合图像得到的：从图像上找出该电压对应的电流，
电压与电流之比为电阻，之积为功率.
电路性质 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 电动机、电解槽、日光灯等
热点 4 纯电阻电路和非纯电阻电路
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1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较.
(续表)
输入功率 电动机的总功率由电动机电路中的电流和电压决定，即P总＝P入＝UI
输出功率 电动机的有用功的功率，也叫做机械功率
热功率 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
2.电动机的三个功率及关系.
效率
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
(续表)
【典题 7】一台电风扇，内阻为 20 Ω，接上 220 V 电压后正
常工作，消耗功率 66 W，问：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内
能的功率是多少？电动机的效率是多少？
(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时
通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
＝
A＝0.3 A.
思路点拨：解此题要注意两点：
(1)电风扇正常工作时属于非纯电阻电路.
(2)电风扇的扇叶被卡住时属于纯电阻电路.
解：(1)因为 P总＝IU
所以 I＝
P总
U
66
220
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为
P内＝I2R＝0.32×20 W＝1.8 W
电风扇正常工作时转化为机械能的功率为
P机＝P总－P内＝66 W－1.8 W＝64.2 W
电风扇正常工作时的效率为
(3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流
电动机消耗的电功率
P＝IU＝11×220 W＝2420 W
电动机的发热功率
P内＝I2R＝112×20 W＝2420 W.
方法技巧 非纯电阻电路的分析方法
(1)抓住两个关键量.
确定电动机的电压 UM 和电流 IM 是解决所有问题的关键.若能
求出 UM、IM，就能确定电动机消耗的电功率 P＝UMIM，根据电流
(2)应用能量守恒定律分析.
要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利
用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解.
【迁移拓展 1】(2022 年广东汕头一模)如图所
示为小沈同学家新买的扫地机器人，他从使用说明
书上得到了信息：电机的额定功率 35 W ，由规格为
DC14.8 V/2200 mA·h 的锂电池供电，当锂电池剩余电
量为总容量的 20%时，扫地机器人就自动回座机充电.
结合上述信息，下列说法正确的是(
)
A.DC14.8 V/2200 mA·h 表示该电池输出的是交流电
B.该机器人电机的额定电流为 0.42 A
C.正常工作时机器人电动机每秒钟输出 35 J 动能
D.电池充满电后机器人正常工作约 45 min 后回座机充电
解析：DC14.8 V/2200 mA·h 表示该电池输出的是直流电，A
正常工作时机器人电动机内阻要产生部分内能，则每秒钟输出动
0.75 h＝45 min，D 正确.
答案：D
电路类型 串联电路 并联电路
电流
特点 电路中各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 干路中的电流等于各支路的电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In　
电压
特点 总电压等于各电阻两端电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 总电压和各支路两端的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un
热点 5 串、并联电路的特点
[热点归纳]
1.串、并联电路的特点：
(续表)
(续表)
(续表)
2.判定总电阻变化情况的规律.
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一
定增大(或减小).
(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增
大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小.
(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视
为由两段电阻构成，其中一段 R并与用电器并联，
另一段 R串与并联部分串联.A、B 两端的总电阻与
R串的变化趋势一致.
【典题 8】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
解析：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.
路中的总电阻 R总＝R1＋
R2R3
R2＋R3
＝3 Ω，干
路中的电流为 I总＝
UBC
R总
＝2 A，由于 R2 与 R3 相
等，所以电流表的示数为 1 A，B 正确.
答案：B
【迁移拓展2】(2024 年海南卷)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在0～240 Ω之间不稳定变化，可等
效为电阻 RC，已知 MN 两端电压 U＝220 V，A 与 B 的电阻 RA＝
RB＝24 Ω，求：
(1)MN 间电阻 R 的变化范围.
(2)当 RC＝240 Ω，电热器 B 消耗的功率(保留
3位有效数字).
电表改装 改装成电压表 改装成电流表
内部电路
改装原理 串联分压 并联分流
热点 6 电表的改装
[热点归纳]
(续表)
电表改装 改装成电压表 改装成电流表
改装后的总内阻 RV＝Rg＋R＝nRg
校准电路
(续表)
【典题 9】(2021 年北京丰台模拟)李伟同学在学习电表改装
的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来了一
个小量程电流计 G(表头)，查阅说明书，知道了该电流表满偏电
流为50 μA，内阻为 800 Ω，他想把该电流计改装成 0～1 mA 和
0～10 mA 的双量程电流表，电路图如图所示.下列说法正确的
是(
)
A.改装后开关接 2 时量程为 0～1 mA
B.改装后的电流表量程均随电阻 R2 的阻值增大而减小
C.改装后的电流表量程均随电阻 R1 的阻值增大而减小
D.改装后开关接 2 时电流表内阻大于开关接 1 时的内阻
解析：开关接 1 时表头与 R1、R2 并联，分流电阻较大，量程较
小，开关接 2 时，表头先与 R2 串联，再与 R1 并联，分流电阻较小，
量程较大，故改装后开关接 2 时的量程为 0～10 mA，A 错误;当开
小，I2 增大，B 错误，C 正确;将 I1＝1 mA、I2＝10 mA 代入以上解
析中的表达式可得 R1≈4.1 Ω，R2≈37.9 Ω ，开关接 1 时，内阻为
4 Ω，改装后开关接 2 时电流表内阻小于开关接 1 时的内阻，D 错
误.
答案：C
思路导引
同一表头改装成不同量程的电流表，量程不同的
原因是并联的电阻不同，并联的电阻越小，量程越大，量程的本
质就是表头电流与并联电阻的电流之和.
【迁移拓展 3】将一个满偏电流为 10 mA，内阻为 120 Ω的电
流计改装成为量程为 0.06 A 和 15 V 的电流表和电压表两用表，如
图所示为该表的内部结构，则电阻 R2 的阻值为(　　)
A.24 Ω
B.250 Ω
C.130 Ω
D.230 Ω
解析：把电流表改装成大量程电流表要并联电阻分流，所以
230 Ω.
答案：D