2025年物理新高考备考2025年（版）物理《三维设计》一轮总复习（提升版）第1讲　电流　电阻　电功　电功率

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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。定向移动自由电荷电

压正电荷

电流的三种表达式及其比较公式适用范围字母含义公式含义一切电路q为时间t内通过导体横截面

的电荷量公式适用范围字母含义公式含义I＝nqSv一切电路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的大小金属、电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻1.【电流定义式的应用】自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备，

它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人

员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号自动体外除颤

器的电容器电容是16μF，充电至4kV电压，电容器在4ms时间内完

成放电，下列说法正确的是（

）A.电容器放电完成后电容为零B.电容器的击穿电压为4kVC.电容器充电后的电荷量为0.64CD.电容器放电过程中平均电流为16A

2.【等效电流的计算】（2024·陕西西安统考）某同学设计了一种利

用放射性元素β衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图

所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性

物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子

核发生β衰变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量为e。已知单位

时间内从放射性物质射出的电子数为N，在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S，其直径对球心的张角为α弧度，则通过圆形面积S的电流大小约为（

）

3.【电流微观表达式的应用】（2024·四川乐山模拟）如图所示，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，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端

加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率

为v，则金属棒内的电场强度的大小为（

）C.ρnev

02考点二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。

（3）适用范围：

导电和

导电，不适用于

气态导体或半导体元件。电压电阻金属电解质溶液2.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

“＝”）

＞

＜

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

⁠，

与它的横截面积S成

；导体电阻还与构成它的

⁠

⁠有关。

其中l是导体的长度，S是导体的横截面积。ρ是导体的

⁠

，其国际单位是

，符号为

⁠。正比反比材

料电阻

率欧·米Ω·m

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：电阻率随温度升高而

⁠；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而

⁠；超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以

降到0。导电性能增大减小（3）电阻率▢判断小题

3.电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大。

（

×

）4.U－I图像斜率的变化反映阻值的变化。

（

√

）×××√公式决定式定义式区

别指明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关适用于粗细均匀的金属导体

和分布均匀的导电介质适用于任何纯电阻导体相同点都不能反映电阻的实质（要用微观理论解释）1.【电阻定律的应用】（2024·浙江绍兴模拟）如图所示，P是一个表

面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材

料的电阻率为ρ，膜的厚度为d。管两端有导电金属箍M、N。现把

它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流为I，则金

属膜的电阻率的值为

（

）

2.【伏安特性曲线】如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电

流随其两端电压变化的关系图线，在图线上取一点M，其坐标为

（U0，I0），其中过M点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴

的夹角为α。则下列说法正确的是

（

）A.该电阻的阻值随其两端电压的升高而减小B.该电阻的阻值随其两端电压的升高而增大D.当该电阻两端的电压U＝U0时，其阻值为tanβΩ

3.【欧姆定律与电阻定律的综合应用】有两根完全相同的金属裸导

线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞

合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它

们的电荷量之比为

（

）A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶1

03考点三串、并联电路的特点电流表、电压表的改装原理串联电路并联电路电

流I＝

⁠I＝

⁠电

压U＝

⁠U＝

⁠电

阻R＝

⁠I1＝I2＝…＝In

I1＋I2＋…＋In

U1＋U2＋…＋Un

U1＝U2＝…＝Un

R1＋R2＋…＋Rn

串、并联电路的特点串联电路并联电路功

率分

配P1R1＝P2R2＝…＝PnRnP总＝P1＋P2＋…＋Pn1.串、并联电路的几个推论（1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。（2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中

最小的电阻。（3）无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大

时，电路的总电阻变大。2.电表的两种改装对比改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路

改装成大量程电压表改装成大量程电流表改装原理串联分压并联分流所需电阻阻值改装后的量程U＝Ig（Rg＋R）校准电路

【例1】

（2024·河南灵宝模拟）如图所示，某学习小组进行电表改

装的实验，已知表头内阻为100Ω，满偏电流为300mA，使用O、A接

线柱时它是量程为0～3A的电流表，使用O、B接线柱时它是量程为

0～0.6A的电流表，使用O、C接线柱时它是量程为0～60V的电压

表，求图中的R1、R2、R3的阻值。答案：20

80

50

解得R3＝50Ω。1.【串联电路分析】如图所示，当电路a、b两端接入100V电压时，

则c、d两端输出电压为20V；当电路c、d两端接入100V电压时，则

a、b两端输出电压为50V。据此可知R1∶R2∶R3为

（

）A.4∶2∶1B.2∶1∶1C.3∶2∶2D.1∶1∶2

2.【并联电路分析】如图所示的电路中，A1和A2为理想电流表，示数

分别为I1和I2，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3；当a、b两点间加一恒定的电

压U后，下列结论正确的是

（

）A.I1∶I2＝3∶4B.I1∶I2＝4∶9C.将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为3∶5D.将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为1∶1

04考点四电功、电功率电热、热功率1.电功（1）定义：是指电路中

⁠对定向移动的电荷所做的功。（2）公式：W＝

＝

（适用于任何电路）。2.电功率（1）定义：电流在一段电路中所做的

与通电

⁠之

比。

静电力qU

IUt

功时间IU

3.焦耳定律（1）电热：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：Q＝

（适用于任何电路）。4.电动机电路中的能量转化（1）能量转化：电动机消耗的电能，一部分转化为

⁠，

还有一部分转化为

⁠。（2）关系式：P电＝P机＋P损，其中P电＝

，P损＝

⁠。正

比正比I2Rt

机械能内能UI

I2R

▢判断小题

2.在非纯电阻电路中P＝UI＝I2R＋P其他。

（

√

）3.焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。

（

×

）4.电动机通电但卡住不转动时可以看成纯电阻。

（

√

）×√×√

1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较

2.关于非纯电阻电路的两点注意【例2】

（2022·江苏高考2题）如图所示，电路中灯泡均正常发

光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω。电源电动势

E＝12V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是

（

）A.R1B.R2C.R3D.R4

1.【纯电阻电路的分析】（2024·山东泰安质检）某家庭使用的智能

电饭煲的铭牌如图所示。假定该家庭用此电饭煲每天煮饭两次，每

次在额定功率下工作30分钟，电价1kW·h为0.54元，则该电饭锅

（

）A.工作时的额定电流为0.41AB.保温时的电流为0.2AC.每次煮饭需消耗电能4.5kW·hD.一年因煮饭而产生的电费约为177元

2.【非纯电阻电路的分析】（2024·江苏盐城模拟）空气炸锅的等效

简化电路图如图所示，电源的电动势为6V，电源的内阻不计，小

风扇M的额定电压为6V，额定功率为3W，线圈内阻为r

＝1Ω，

电阻R1＝

R2＝10Ω，则下列说法中正确的是

（

）A.只闭合开关S1，小风扇正常工作时电流为6AB.只闭合开关S1，小风扇正常工作时发热功率为2.75WC.同时闭合开关S1和S2，若小风扇正常工作，则通过电阻R1的电流为0.3AD.同时闭合开关S1和S2，若小风扇正常工作，则电阻R1消耗的功率为3.6W

05跟踪训练·巩固提升1.（多选）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法正确的是（

）A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多C.在非纯电阻电路中，UIt＞I2RtD.焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路123456789101112

1234567891011122.如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是

（

）A.当n1＝

n2时，电流为零123456789101112

1234567891011123.（2024·四川泸州模拟）通过某段圆柱形导体的电流大小为I，该导

体中单位长度的自由电荷数为N，每个自由电荷带电荷量均为q。则

导体中自由电荷定向移动速度v的大小为

（

）

1234567891011124.（2024·陕西西安模拟）某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲

线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是

（

）A.B点的电阻为120ΩB.B点的电阻为40ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9Ω123456789101112

1234567891011125.（多选）（2024·广东深圳模拟）离地面高度5.0×104m以下的大气

层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电

击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面

之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟

给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014

m2，则（

）A.该大气层的等效电阻约为600ΩB.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD.该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m123456789101112

1234567891011126.（2024·云南昆明模拟）P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按图所示方式接入电路中，闭合开关后

（

）A.若P1和P2的体积相同，则P1的电功率大于P2的电功率B.若P1和P2的体积相同，则流过P1的电流大于流过P2的电流C.若P1和P2的厚度相同，则流过P1的电流小于流过P2的电流D.若P1和P2的厚度相同，则P1内自由电荷定向移动的速率比P2的小123456789101112

123456789101112

1234567891011127.（多选）下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参

数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行

驶，则

（

）自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的内电阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为63N123456789101112

1234567891011128.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端

的电压为8V，乙电路两端的电压为16V。调节变阻器R1和R2使两灯

泡都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消

耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系正确的是

（

）A.P甲＜P乙B.P甲＞P乙C.P1＞P2D.P1＝P2123456789101112解析：

设灯泡的额定电流为I，因两灯泡都正常发光，电流

均为额定电流I，则甲电路中总电流I甲＝2I，乙电路中总电流I乙

＝I，所以P甲＝U甲I甲＝8×2I（W）＝16I（W），P乙＝U乙I乙＝

16×I（W）＝16I（W），则P甲＝P乙，选项A、B错误；R1消耗

的功率P1＝P甲－2P灯，R2消耗的功率P2＝P乙－2P灯，故P1＝

P2，选项C错误，D正确。1234567891011129.如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所

示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流

I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R