資源簡介

(共72張PPT)
第九章
恒定電流
課標要求 熱點考向
1.觀察并嘗試識別常見的電路元器件，
初步了解它們在電路中的作用
2. 初步了解多用電表的原理. 通過實際
操作學會使用多用電表
3.通過實驗，探究決定導線電阻的因素，
知道電阻定律
4.知道電源的電動勢和內阻，理解閉合
電路的歐姆定律 1.歐姆定律，電阻定律，電阻
的串、并聯綜合問題
2.閉合電路的動態分析、故障
分析
3.焦耳定律、電路的能量分析
4.繪制并分析伏安特性曲線
課標要求 熱點考向
5.測量電源的電動勢和內阻
6.知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、
生產中的應用
7. 通過實驗，觀察門電路的基本作用.
初步了解邏輯電路的基本原理以及在
自動控制中的應用
8. 初步了解集成電路的作用. 關注我國
集成電路以及元器件研究的發展情況 5. 伏安法測電阻( 包括電表的
內阻)、測定電源電動勢和內阻
6.多用電表的使用及相關電路
問題
(續表)
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
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)在如圖所示的電路中，通過電阻 R1 的電流 I1 是
(
)
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(　　)
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
置的變化規律如圖所示.A、B 導線電阻率的比值
是(
)
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】(2024 年廣西卷)將橫截面相同、材料不同的兩段導
體 L1、L2 無縫連接成一段導體，總長度為 1.00 m，接入圖甲電路.
閉合開關 S，滑片 P 從 M 端滑到 N 端，理想電壓表讀數 U 隨滑片
P 的滑動距離 x 的變化關系如圖乙，則導體 L1、L2 的電阻率之比
約為(
)
甲
乙
A.2∶3
B.2∶1
C.5∶3
D.1∶3
答案：B
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
(
)
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
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，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， 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， 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(
)
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.
【典題 8】如圖所示的電路中，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(
)
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
等，所以電流表的示數為 1 A，B 正確.
答案：B
【遷移拓展2】(2024 年海南卷)虛接是常見的電路故障，如圖
所示，電熱器 A 與電熱器 B 并聯.電路中的 C 處由于某種原因形成
了虛接，造成了該處接觸電阻在0～240 Ω之間不穩定變化，可等
效為電阻 RC，已知 MN 兩端電壓 U＝220 V，A 與 B 的電阻 RA＝
RB＝24 Ω，求：
(1)MN 間電阻 R 的變化范圍.
(2)當 RC＝240 Ω，電熱器 B 消耗的功率(保留
3位有效數字).
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，電路圖如圖所示.下列說法正確的
是(
)
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
圖所示為該表的內部結構，則電阻 R2 的阻值為(　　)
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

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