文档内容
考情
分析
生活实践类 家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等
试题
电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多
情境 学习探究类
用电表测量电学中的物理量
第 1 课时 电路的基本概念及规律
目标要求 1.知道电流的概念、定义式及微观表达式。2.理解部分电路欧姆定律及电阻定律。
3.会进行串、并联电路分析，理解电表改装的原理。4.理解焦耳定律并能区分纯电阻电路和
非纯电阻电路。考点一 电流的概念及表达式
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。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例1 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大小为( )
A. B. C．ρnev D.
电流的三种表达式及其比较
公式 适用范围 公式含义
I＝ 一切电路 反映了I的大小，但不能说I∝q、I∝
I＝nqSv 一切电路 从微观上看，n、q、S、v决定了I的大小
I＝ 金属、电解质溶液 I由U、R决定，I∝U、I∝考点二 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R________R，R________R。(均选填“>”“<”或“＝”)
a c d f
(4)对于非线性元件，应根据R＝计算某点的电阻，而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)。
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。
(2)公式：R＝________。
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____________。
(3)电阻率
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。
1．由R＝知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比。( )
2．由ρ＝知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。
( )
3．电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大。( )
4．U－I图像上的点与坐标原点连线斜率的变化反映阻值的变化。( )
例2 (多选)(2024·广东省模拟)离地面高度5.0×104 m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5.0×104 m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 3×105 V。已知雷暴每秒给地球充
电的电荷量约为1.8×103 C，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600 Ω
B．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A
C．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m
D．该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m
例3 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是(
)
A．电阻a的阻值随电流的增大而增大
B．因I－U图像的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝＝1 Ω
C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D．在两图线交点处电阻a的阻值是电阻b的阻值的2倍
电阻的决定式和定义式的区别
公式 R＝ρ R＝
电阻的决定式 电阻的定义式
提供了一种测电阻的方法，并不能说明
说明了电阻的决定因素
区别 电阻与U和I有关
只适用于粗细均匀的金属导体和
适用于任何纯电阻导体
浓度均匀的电解质溶液
考点三 串、并联电路分析 电表的改装原理
1．串、并联电路的特点
串联电路 并联电路
电流 I＝____________ I＝____________电压 U＝____________ U＝____________
电阻 R＝____________ ＝＋＋…＋
＝＝…＝ PR＝PR＝…＝PR
1 1 2 2 n n
功率分配
P ＝P＋P＋…＋P
总 1 2 n
2.串、并联电路几个常用的推论
(1)串联电路的总电阻________其中任一部分电路的总电阻。
(2)并联电路的总电阻________其中任一支路的总电阻。
(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总电功率P总是________各个电阻的电功率之和。
(4)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________。
3．电表的两种改装的比较
改装成大量程电压表 改装成大量程电流表
内部电路
改装原理 串联分压 并联分流
所需电阻阻值 R＝－R R＝
g
改装后的量程 U＝I(R＋R) I＝I
g g g
校准电路
1．并联电路的总电阻一定大于其中某一支路的电阻。( )
2．串联电路中某一电阻增大，总电阻增大，并联电路中某一电阻增大，总电阻减小。(
)
3．若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压。( )
例4 (2023·海南海口市一中模拟)如图所示，R ＝2 Ω，R ＝10 Ω，R ＝10 Ω，A、B两端接
1 2 3
在电压恒定的电源上，则( )
A．S断开时，R 与R 的两端电压之比为5∶1
1 2B．S闭合时，R 与R 两端的电压之比为2∶5
1 2
C．S闭合时，通过R 与R 的电流之比为2∶1
2 3
D．S闭合时，R 与R 的功率之比为2∶5
1 2
例5 (2023·河南灵宝市第一中学模拟)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100 Ω，满偏电流为300 mA，使用OA接线柱时它是量程为0～3 A的电流表，
使用OB接线柱时它是量程为0～0.6 A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0～60 V的
电压表，则图中的R＝______ Ω，R＝________ Ω，R＝________ Ω。
1 2 3
考点四 电功、电功率、电热、热功率
1．电功和电热、电功率和热功率的区别和联系
意义 公式 联系
电流在一段电路中所 对纯电阻电路，电功等于电热：
电功 W＝______
做的功 W＝Q＝UIt＝I2Rt；
电流通过导体产生的 对非纯电阻电路，电功大于电
电热 Q＝______
热量 热：W>Q
单位时间内电流所做 对纯电阻电路，电功率等于热功
电功率 P＝______
的功 率：P＝P ＝UI＝I2R；
热
单位时间内导体产生 对非纯电阻电路，电功率大于热
热功率 P ＝____
热
的热量 功率：P>P
热
2.纯电阻用电器与非纯电阻用电器的比较
1．公式W＝UIt＝t＝I2Rt适用于所有电路。( )
2．在非纯电阻电路中P＝UI>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6 (2023·上海市浦东新区一模)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，R 、R 消耗的电功率分别为P 和
1 2 1
P，则( )
2
A．P>P B．P
