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(共68張PPT)
高考物理總復習課件
第九章 　恒定電流
第1節 電路基礎
一、電流、電阻、歐姆定律
1.電流.
(1)電流的形成：電荷的______________形成電流.
(2)電流的方向：物理學中規定______電荷定向移動的方向為
電流的方向.
(3)表達式.
①宏觀表達式：I＝________；②微觀表達式：I＝________.(S
為導體的橫截面積，n 為導體單位體積的自由電荷數，q 為每個自
由電荷的帶電量，v 為電荷定向移動的速率).
定向移動
正
q
t
nqSv
2.電阻、電阻定律、電阻率.
U
I
(1)電阻的定義式：R＝________(電阻與電壓和電流強度無關).
(2)電阻定律.
長度
①內容：在溫度不變的情況下，同種材料的導體的電阻跟其
________成正比，跟其橫截面積成反比.
R＝ρ
l
S
②表達式：____________，此為電阻的決定式.
(3)電阻率ρ.
S
R
l
金屬材料
①計算公式：ρ＝______，ρ與導體長度 l、橫截面積 S 無關，
它是導體材料本身的性質，由其材料決定，與溫度有關.
②電阻率 ρ 與溫度的關系：有的隨溫度的升高而增大，如
________；有的隨溫度的升高而減小，如半導體；有的幾乎不受
溫度的影響，如錳銅合金、鎳銅合金.
3.歐姆定律.
正比
反比
(1)內容：導體中的電流 I 跟導體兩端的電壓 U 成________，
跟它的電阻 R 成________.
U
R
(2)公式：I＝________.
(3)適用條件：適用于________和電解液導電，或純電阻電路；
不適用于氣態導體和半導體元件.
金屬
二、電功、電功率、焦耳定律
1.電功.
電場力
UIt
電能
(1)定義：電路中________對移動電荷所做的功.
(2)公式：W＝qU＝__________(適用于所有的用電器).
(3)實質：________轉化成其他形式的能的過程.
2.電功率.
(1)定義：單位時間內電流做的功，表示電流做功的______.
(3)額定功率：用電器正常工作時的功率，當用電器兩端的
________或流過用電器的電流為額定值時，它一定正常工作.
3.焦耳定律.
(1)內容：電流通過導體產生的熱量跟________________成正
比，跟電阻及通電時間成正比.
(2)表達式：____________.
快慢
UI
電壓
電流的二次方
Q＝I2Rt
三、串聯電路和并聯電路
順次首尾
并聯
把幾個導體依次________相連，接入電路，這樣的連接方式
叫做串聯；把幾個導體的一端連在一起，另一端也連在一起，然
后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做_______.
四、電壓表和電流表
小量程的電流計
電阻
1.表頭：常用的電流表和電壓表都是由__________________
改裝而成的，從電路的角度看表頭就是一個______________，同
樣遵從歐姆定律，表頭與其他電阻的不同僅在于通過表頭的電流
是可以從刻度盤上讀出.
2.表頭性能參數.
最大刻度
電流表
(1)滿偏電流 Ig：指針偏轉到__________時的電流.
(2)內阻 Rg：________的電阻.
(3)滿偏電壓 Ug：表頭通過滿偏電流時，加在__________兩端
的電壓.
表頭兩端
IgRg
(4)關系：Ug＝________.
3.改裝原理.
串聯
將表頭________一個電阻改裝成電壓表；將表頭并聯一個電
阻改成一個新的電流表.
(2)由 R＝ 知， 導體的電阻與導體兩端電壓成正比，與流過
【基礎自測】
1.判斷下列題目的正誤.
(1)電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多.
(
)
U
I
導體的電流成反比.(
)
(5)電動機正常工作時，可以通過 Q＝UIt 求得電動機產生的熱
量.(
)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2.(2021 年四川綿陽月考)某電解池，如果在 1 s 內共有 5×1018
個二價正離子和 1×1019 個一價負離子通過面積為 0.1 m2 的某橫截
面，那么通過這個橫截面的電流是(元電荷的電荷量為 1.6×10-19 C)
(
)
A.0
B.0.8 A
C.1.6 A
D.3.2 A
答案：D
3.(多選，2021 年湖南衡陽質檢)如圖 9-1-1 所示，
圖線 1 表示的導體的電阻為 R1，圖線 2 表示的導體
)
的電阻為 R2，則下列說法正確的是(
A.R1∶R2＝1∶3
圖 9-1-1
B.R1∶R2＝3∶1
C.將 R1 與 R2 并聯后接于電源上，則電流比 I1∶I2＝3∶1
D.將 R1 與 R2 串聯后接于電源上，則電流比 I1∶I2＝1∶3
答案：AC
4.(多選)在如圖 9-1-2 所示的電路中，通過電阻 R1 的電流 I1 是
(
)
圖 9-1-2
答案：BCD
熱點 1 電流的理解與計算
[熱點歸納]
項目 公式 字母含義 公式含義
微觀式 I＝nqSv n：導體單位體積內的自由
電荷數
q：每個自由電荷的電荷量
S：導體橫截面積
v：電荷定向移動速率 從微觀上看 n、q、S、
v 決定了 I 的大小
決定式 U
I＝
R U：導體兩端的電壓
R：導體本身的電阻 I 由 U、R 決定，I∝U，
1
I∝
R
(續表)
考向 1 電流的定義式
【典題 1】如圖 9-1-3 所示，在 1 價離子的電解質溶液內插有
兩根碳棒 A 和 B 作為電極，將它們接在直流電源上，于是溶液里
就有電流通過.若在 t 秒內，通過溶液內截面 S 的正離子數為 n1，
)
通過的負離子數為n2，設基本電荷為e，則下列說法正確的是(
圖 9-1-3
A.正離子定向移動形成的電流方向從 A→B，負離子定向移動
形成的電流方向從 B→A
B.溶液內由于正、負離子移動方向相反，溶液中的電流抵消，
電流等于零
解析：電荷的定向移動形成電流，規定正電荷定向移動的方
向為電流方向，負電荷定向移動的方向為電流的反方向，由圖示
可知，電流方向是 A→B，帶電離子在溶液中定向移動形成電流，
答案：D
應用 I＝ 計算時應注意：若導體為金屬，則 q 為
方法技巧
自由電子帶電荷量的絕對值；若導體為電解液，因為電解液里的
正、負離子移動方向相反，但形成的電流方向相同，故 q 為正、
負離子帶電荷量的絕對值之和.
考向 2 電流的微觀表達式
【典題 2】在長度為 l、橫截面積為 S、單位體積內自由電子
數為 n 的金屬導體兩端加上電壓，導體中就會產生勻強電場.導體
內電荷量為 e 的自由電子在電場力作用下先做加速運動，然后與
做熱運動的陽離子碰撞而減速，如此往復……所以，我們通常將
自由電子的這種運動簡化成速率為 v(不隨時間變化)的定向運動.
已知阻礙電子運動的阻力大小與電子定向移動的速率 v 成正比，
即 Ff＝kv(k 是常量)，則該導體的電阻應該等于(
)
答案：B
熱點 2 對電阻、電阻定律的理解與應用
[熱點歸納]
1.電阻與電阻率的區別.
(1)電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻的大
小與導體的長度、橫截面積及材料等有關；電阻率是描述導體材
料導電性能好壞的物理量，與導體長度、橫截面積無關.
(2)導體的電阻大，導體材料的導電性能不一定差；導體的電
阻率小，電阻不一定小.
(3)導體的電阻、電阻率均與溫度有關.
公式
區別 電阻的決定式 電阻的定義式
說明了導體的電阻 R 由ρ、
l、S 共同決定 提供了一種測電阻的方法——
伏安法，R 與 U、I 均無關
只適用于粗細均勻的金屬
導體和濃度均勻的電解液 適用于任何純電阻導體
2.電阻的決定式和定義式的比較：
考向 1 電阻定律的理解
【典題 3】兩段長度、橫截面積相同的均勻直導
線 A、B 串聯在電路上，沿長度方向的電勢隨位置
的變化規律如圖 9-1-4 所示.A、B 導線電阻率的比值
是(
)
圖 9-1-4
A.
1
2
B.2
C.
2
3
D.
3
2
答案：A
方法技巧
電阻定律中的長度必須是沿電流方向的長度，橫
截面積是垂直電流方向的面積.
考向 2 導線對折、拉伸對電阻變化的討論
【典題 4】兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根
均勻拉長到原來的 2 倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們
分別加上相同電壓后，則在相同時間內通過它們的電荷量之比為
(
)
A.1∶4
B.1∶8
C.1∶16
D.16∶1
解析：對于第一根導線，均勻拉長到原來的 2 倍，則其橫截
答案：C
熱點 3 歐姆定律及伏安特性曲線的應用
[熱點歸納]
1.歐姆定律的“二同”.
(1)同體性：指 I、U、R 三個物理量必須對應同一段電路或同
一段導體.
(2)同時性：指 U 和 I 必須是導體上同一時刻的電壓和電流.
2.伏安特性曲線的意義.
(1)由于導體的導電性能不同，所以不同的導體有不同的伏安
特性曲線.
(2)伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值，對
應這一狀態下的電阻.
(3)I-U 圖像中圖線上某點與 O 點連線的斜率表示電阻的倒數，
斜率越大，電阻越小.
線性元件的伏安特性曲線是過原點的直線，表明它的電阻是不變的，圖中Ra3.兩類圖線.
考向 1 伏安特性曲線的理解
【典題 5】(多選)小燈泡通電后其電流 I 隨所加電壓 U 變化的
圖線如圖 9-1-5 所示，P 為圖線上一點，PN 為圖線過 P 點的切線，
PQ 為 U 軸的垂線，PM 為 I 軸的垂線，則下列說法中正確的是
(
)
圖 9-1-5
A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B.對應 P 點，小燈泡的電阻為 R＝
U1
I2
C.對應 P 點小燈泡的電阻為 R＝
U1
I2－I1
D.對應 P 點，小燈泡的功率為圖中矩形 PQOM 所圍的面積
解析：隨著所加電壓的增大，圖線的斜率不斷減小，故小燈
泡的電阻增大，A 正確.對應 P 點，小燈泡的電阻為 R＝
U1
I2
，B 正
確，C 錯誤.由于功率為 P＝UI，故對應 P 點，小燈泡的功率為圖
中矩形 PQOM 所圍的面積，D 正確.
答案：ABD
考向 2 根據伏安特性曲線求通過非線性電阻元件的電流
【典題 6】(多選)在如圖 9-1-6 甲所示的電路中，L1、L2、L3
為三個相同規格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所
示.當開關 S 閉合后，電路中的總電流為 0.25 A，則此時(
)
甲
乙
圖 9-1-6
A.L1 上的電壓為 L2 上電壓的 2 倍
B.L1 消耗的電功率為 0.75 W
C.L2 的電阻為 12 Ω
D.L1、L2 消耗的電功率的比值大于 4
解析：電路中的總電流為 0.25 A，L1 中電流為 0.25 A，由小
燈泡的伏安特性曲線可知 L1 兩端電壓為 3.0 V，L1 消耗的電功率
為 P1＝U1I1＝0.75 W，故 B 正確.由并聯電路的規律，L2 中電流為
0.125 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知 L2 兩端電壓大約為 0.3 V，
L1 的電壓大約為 L2 電壓的 10 倍，故 A 錯誤.由歐姆定律，L2 的電
P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，L1、L2 消耗的電功率的比值
大于 4，故 D 正確.
答案：BD
思路導引
燈泡的電阻隨電壓的變化而變化，某一電壓下的
電阻或功率是結合圖像得到的：從圖像上找出該電壓對應的電流，
電壓與電流之比為電阻，之積為功率.
電路性質 純電阻電路 非純電阻電路
實例 白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉子被卡住的電動機等 電動機、電解槽、日光燈等
熱點 4 純電阻電路和非純電阻電路
[熱點歸納]
1.純電阻電路與非純電阻電路的比較.
(續表)
輸入功率 電動機的總功率由電動機電路中的電流和電壓決定，即P總＝P入＝UI
輸出功率 電動機的有用功的功率，也叫做機械功率
熱功率 電動機線圈上有電阻，電流通過線圈時會發熱，熱功率P熱＝I2r
三者關系 P總＝P出＋P熱
2.電動機的三個功率及關系.
效率
特別說明 ①正常工作的電動機是非純電阻元件
②電動機因故障或其他原因不轉動時，相當于一個純電
阻元件
(續表)
【典題 7】一臺電風扇，內阻為 20 Ω，接上 220 V 電壓后正
常工作，消耗功率 66 W，問：
(1)電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？
(2)電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內
能的功率是多少？電動機的效率是多少？
(3)如果接上電源后，電風扇的扇葉被卡住，不能轉動，這時
通過電動機的電流以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少？
＝
A＝0.3 A.
思路點撥：解此題要注意兩點：
(1)電風扇正常工作時屬于非純電阻電路.
(2)電風扇的扇葉被卡住時屬于純電阻電路.
解：(1)因為 P總＝IU
所以 I＝
P總
U
66
220
(2)電風扇正常工作時轉化為內能的功率為
P內＝I2R＝0.32×20 W＝1.8 W
電風扇正常工作時轉化為機械能的功率為
P機＝P總－P內＝66 W－1.8 W＝64.2 W
電風扇正常工作時的效率為
(3)電風扇的扇葉被卡住后通過電風扇的電流
電動機消耗的電功率
P＝IU＝11×220 W＝2420 W
電動機的發熱功率
P內＝I2R＝112×20 W＝2420 W.
方法技巧 非純電阻電路的分析方法
(1)抓住兩個關鍵量.
確定電動機的電壓 UM 和電流 IM 是解決所有問題的關鍵.若能
求出 UM、IM，就能確定電動機消耗的電功率 P＝UMIM，根據電流
(2)應用能量守恒定律分析.
要善于從能量轉化的角度出發，緊緊圍繞能量守恒定律，利
用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關系求解.
【遷移拓展 1】(2022 年廣東汕頭一模)如圖 9-1-7
所示為小沈同學家新買的掃地機器人，他從使用說明
書上得到了信息：電機的額定功率 35 W ，由規格為
DC14.8 V/2200 mA·h 的鋰電池供電，當鋰電池剩余電
量為總容量的 20%時，掃地機器人就自動回座機充電.
結合上述信息，下列說法正確的是(
)
圖 9-1-7
A.DC14.8 V/2200 mA·h 表示該電池輸出的是交流電
B.該機器人電機的額定電流為 0.42 A
C.正常工作時機器人電動機每秒鐘輸出 35 J 動能
D.電池充滿電后機器人正常工作約 45 min 后回座機充電
解析：DC14.8 V/2200 mA·h 表示該電池輸出的是直流電，A
正常工作時機器人電動機內阻要產生部分內能，則每秒鐘輸出動
0.75 h＝45 min，D 正確.
答案：D
電路類型 串聯電路 并聯電路
電流
特點 電路中各處電流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 干路中的電流等于各支路的電流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In　
電壓
特點 總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 總電壓和各支路兩端的電壓相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un
熱點 5 串、并聯電路的特點
[熱點歸納]
1.串、并聯電路的特點：
(續表)
(續表)
(續表)
2.判定總電阻變化情況的規律.
(1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一
定增大(或減小).
(2)若開關的通、斷使串聯的用電器增多時，電路的總電阻增
大；若開關的通、斷使并聯的支路增多時，電路的總電阻減小.
(3)在如圖 9-1-8 所示分壓電路中，滑動變阻器
可視為由兩段電阻構成，其中一段 R并與用電器并
聯，另一段 R串與并聯部分串聯.A、B 兩端的總電
阻與 R串的變化趨勢一致.
圖 9-1-8
【典題 8】如圖 9-1-9 所示的電路中，電阻 R1、R2、R3 的阻值
均為 2 Ω.電流表內阻不計，在 B、C 兩點間加上 6 V 的電壓時，電
流表的示數為(
)
圖 9-1-9
A.0
B.1 A
C.1.5 A
D.2 A
解析：電流表內阻不計，則 A、C 兩點相當于用導線連在一起，
當在 B、C 兩點間加上 6 V 的電壓時，R2 與 R3 并聯，然后與 R1 串
聯，電流表測量的是通過電阻 R2 的電流.等效電路圖如圖 D36 所示.
路中的總電阻 R總＝R1＋
R2R3
R2＋R3
＝3 Ω，干
路中的電流為 I總＝
UBC
R總
＝2 A，由于 R2 與 R3 相
圖 D36
等，所以電流表的示數為 1 A，B 正確.
答案：B
【遷移拓展 2】(2021 年海南海口月考)如圖
9-1-10 所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，
A、B 兩端接在電壓恒定的電源上，則(
)
圖 9-1-10
A.S 斷開時，R1 與 R2 的兩端電壓之比為 5∶1
B.S 閉合時，R1 與 R2 兩端的電壓之比為 2∶5
C.S 閉合時，通過 R2 與 R3 的電流之比為 2∶1
D.S 閉合時，通過 R1 與 R2 的功率之比為 2∶5
解析：S 斷開時，R1 與 R2 串聯，兩端電壓之比為 U1∶U2 ＝
R1∶R2＝1∶5，A錯誤.S閉合時，R1與 R2兩端的電壓之比為U1∶U2
答案：B
電表改裝 改裝成電壓表 改裝成電流表
內部電路
改裝原理 串聯分壓 并聯分流
熱點 6 電表的改裝
[熱點歸納]
(續表)
電表改裝 改裝成電壓表 改裝成電流表
改裝后的總內阻 RV＝Rg＋R＝nRg
校準電路
(續表)
【典題 9】(2021 年北京豐臺模擬)李偉同學在學習電表改裝的
原理以后，想找器材實踐一下，于是他從學校實驗室找來了一個
小量程電流計 G(表頭)，查閱說明書，知道了該電流表滿偏電流為
50 μA，內阻為 800 Ω，他想把該電流計改裝成 0～1 mA 和 0～
10 mA 的雙量程電流表，電路圖如圖 9-1-11 所示.下列說法正確的
是(
)
圖 9-1-11
A.改裝后開關接 2 時量程為 0～1 mA
B.改裝后的電流表量程均隨電阻 R2 的阻值增大而減小
C.改裝后的電流表量程均隨電阻 R1 的阻值增大而減小
D.改裝后開關接 2 時電流表內阻大于開關接 1 時的內阻
解析：開關接 1 時表頭與 R1、R2 并聯，分流電阻較大，量程較
小，開關接 2 時，表頭先與 R2 串聯，再與 R1 并聯，分流電阻較小，
量程較大，故改裝后開關接 2 時的量程為 0～10 mA，A 錯誤.當開
小，I2 增大，B 錯誤，C 正確.將 I1＝1 mA、I2＝10 mA 代入以上解
析中的表達式可得 R1≈4.1 Ω，R2≈37.9 Ω ，開關接 1 時，內阻為
4 Ω，改裝后開關接 2 時電流表內阻小于開關接 1 時的內阻，D 錯
誤.
答案：C
思路導引
同一表頭改裝成不同量程的電流表，量程不同的
原因是并聯的電阻不同，并聯的電阻越小，量程越大，量程的本
質就是表頭電流與并聯電阻的電流之和.
【遷移拓展 3】將一個滿偏電流為 10 mA，內阻為 120 Ω的電
流計改裝成為量程為 0.06 A 和 15 V 的電流表和電壓表兩用表，如
)
圖 9-1-12 所示為該表的內部結構，則電阻 R2 的阻值為(
圖 9-1-12
A.24 Ω
B.250 Ω
C.130 Ω
D.230 Ω
解析：把電流表改裝成大量程電流表要并聯電阻分流，所以
230 Ω.
答案：D
謝謝
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