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GAOZHONGWULIGONGSHIDINGLIDINGLUTUBIAO
高中物理公式、 定理、 定律图表
第二章 恒 定 电 流
知识网络
基本概念： 电流、 电压、 电阻、 电功、 电功率、 电动势
概念
常用概念： 电源的效率、 电源的输出功率、 电源释放功率
部分电路的欧姆定律
欧姆定律
闭合电路的欧姆定律
规律 电阻定律： R= ρl
S
恒定电流
焦耳定律： Q=I2Rt
电流表、 电压表
仪表
欧姆表及多用电表
特殊电路： 逻辑电路中最基本的电路： “与” 门、 “或” 门、 “非” 门
概述： 本章的主要内容是电路知识， 主要讨论电源的作用， 电路的组成和结构， 有关电流
的规律， 电流、 电压及功率的分配， 电路中能量转化关系等内容.
本章的中心内容是闭合电路欧姆定律， 它是进行电路分析和计算的基础. 串联电路和
并联电路是电路连接的基本形式， 也是本章的重点之一， 电流、 电压的特点是串、 并联电
路的基本规律， 电流、 电压、 功率的分配是以上基本规律的延伸. 本章包含了一系列的概
念， 其中电动势是最重要的概念， 在初中没有接触过.
62第二章 恒 定 电 流
一、 电流和电动势
一、 知识图解 导体中有自由电荷
形成电流的条件
导体两端存在电势差
定义： 导体中电荷的定向移动形成电流
电流
q
大小： I=
t
两个基本概念 方向： 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
物理意义： 是用来表示电源把其他形式的能转化为电
能本领大小的物理量
电动势
W
表达式： E=
二、 重要知识剖析 q
1. 正确理解电流的概念
q
由 I= 来理解电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量. 当电解质溶液导电时， 溶液中的
t
正、 负离子沿相反方向定向移动， q为通过某一截面的正、 负电荷量绝对值的和.
2. 导体中电流I的微观表达式
I=nqSv， 其中v为导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率， S 为导体的横截面积， n 为导体
每单位体积内的自由电荷数， q为每个自由电荷所带的电荷量. 由此可见， 从微观上看， 电流取决
于导体中自由电荷的密度、 电荷量、 定向移动速度， 还与导体的横截面积有关.
3. 正确理解 “电动势”
电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领. 不同的电源， 非静电力做功的本领不同，
电源把其他形式的能转化为电能的本领不同， 电动势就不同.
三、 学习方法引导
题型 正确理解电流的概念 名师经验谈：①用 I=
q
例题 如图所示的电解槽接入电路后， 在t秒内有n 1 个1价正离子 计算时， 先要选定
t
通过溶液内截面S， 有n 个1价负离子通过溶液内截面 S， 设 e 为
2
横截面， 弄清是一种
元电荷， 以下说法正确的是 （ ） + A B -
电荷还是两种电荷定
A. 当n=n 时电流强度为零
1 2 S 向移动形成电流， 从
B. 当 n 1 >n 2 时， 电流方向从 A→B， 电流强度 I= + - 而确定q的大小是关键．
（n 1 -n 2 ）e -+ ②电荷量不等的同种
t
电荷同向通过某一横
（n-n）e
C. 当n 1 < n 2 时， 电流方向从B→A， 电流强度I= 2 t 1 截面时， q=q 1 +q 2 ， 异
种电荷反向通过某一横
（n+n）e
D. 电流方向从A→B， 电流强度I= 1 2 截面时， q=｜q｜+｜q｜， 不
t 1 2
能相互抵消．
答案 D
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二、 欧 姆 定 律
一、 知识图解
物理意义： 反映导体对电流的阻碍作用
电阻
U
定义式： R=
I
U
主 表达式为： I=
要 R
欧姆定律
知
识 适用条件： 金属导电、 电解液导电
点
导体的伏安特性曲线： 线性元件和非线性元件
二、 重要知识剖析
欧姆定律适用范围:
金属导电和电解质溶液导电 （纯电阻性电路） 是对同一段导体来说的， 所以也称作部分电路欧
姆定律.
三、 学习方法引导
题型 对部分电路欧姆定律的理解 I/A
名师经验谈：①首先 A
区分是 I-U 图象还是 例题 如图所示， A、 B、 C 为三个通电 1 1 . . 2 0 B
U-I图象， 弄清各自的 导体的 I-U 关系图象. 由图可知， 电阻 0.8
物理意义， 特别是曲 最大的导体是 ； 若在导体两 0 0 . . 6 4 C
线斜率的物理意义． ② 0.2
端加上 10 V 电压， 通过导体 C 的电流
还要特别注意横纵坐 0 O 2 4 6 U/V
是 .
标物理量的单位或标
度是否为零． 解析：根据欧姆定律可知， 导体的电阻R= U ， 而图象为 I-U图象，
I
故图象斜率的倒数即表示导体的电阻， 比较斜率倒数的大小可知，
U
导体 C 的电阻最大 。 根据欧姆定律I= 及图象C的斜率可知流过
R
导体C的电流为1.0A.
答案 C 1.0 A
64第二章 恒 定 电 流
三、 串联电路和并联电路
一、 知识图解 串联电路的基本特点及重要性质
串、 并联电路 并联电路的基本特点及重要性质
电流表和电压表： 电表的构造及改装
二、 重要知识剖析
串、 并联电路的特点
串联电路 并联电路
I=I+I+…+I， IR=IR=…IR
电流 各处电流相等I=I=…=I 1 2 n 1 1 2 2 n n
1 2 n 即电流分配和电阻成反比
电压分配和电阻成正比
电压 U U U 各支路两端电压相等U=U=…=U
1 = 2 =…= n =I 1 2 n
R R R
1 2 n
总电阻的倒数等于各电阻倒数之和即
总电阻等于各电阻之和即
总电阻 1 1 1 1
R =R+R+…+R + +…+ =
总 1 2 n R R R R
1 2 n 总
三、 学习方法引导
题型 电表的改装
例题 四个相同的小量程电流计 （表头） A
1 名师经验谈：流入表
分别改装成两个电流表A、 A 和两个电压
1 2 A V V 头的电流与偏角成正
2 1 2
表 V 1 、 V 2 . 已知电流表 A 1 的量程大于 A 2 比.
的量程， 电压表V 的量程大于V 的量程，
1 2
改装好后把它们按图所示接入电路， 则 （ ）
A. 电流表A 的读数大于电流表A 的读数
1 2
B. 电流表A 的偏转角小于电流表A 的偏转角
1 2
C. 电压表V 的读数小于电压表V 的读数 注意： 表头并联的分
1 2
流电阻阻值越小， 电
D. 电压表V 的偏转角不等于电压表V 的偏转角
1 2 流表量程越大.
解析：小量程电流计 （表头） 并联一小电阻， 改装成大量程的电流
表； 串联一大电阻， 改装成大量程的电压表. A 并联的电阻小于A
1 2
并联的电阻， A 与A 两端电压相等， 偏转角相等， A 读数大于A
1 2 1 2
读数； V 串联的电阻大于V 串联的电阻， 通过 V 的电流等于通过
1 2 1
V 的电流， 偏转角相等， V 读数大于V 读数.
2 1 2
答案 A
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四、 焦 耳 定 律
一、 知识图解
电功： W=qU=UIt、 电功率： P=IU
电功与电热
焦耳定律:Q=I2Rt、 热功率： P =I2R
热
二、 重要知识剖析
区分电功和电热
电流做功的过程， 就是把电能转化为其他形式能的过程. 但有些电路元件， 只将电能转化为内
能， 有些电路元件， 电流做功将电能一部分转化为内能， 还有一部分转化为其他形式的能， 如机械
能或化学能等.
在纯电阻电路中： 电能全部转化为内能， 电功和电热相等， 电功率和热功率相等. 在非纯电阻
电路中， 电路消耗的电能W=UIt分为两部分， 一大部分转化为其他形式的能； 另一部分转化为内
能. 此时有W>Q， 故. 此时电功只能用W=UIt计算， 电热只能用Q=I2Rt计算.
三、 学习方法引导
题型 区分纯电阻电路和非纯电阻电路
名师经验谈：①电动机
例题 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗， 如
是非纯电阻电路， 要注
图所示， 在打开车灯的情况下， 电动机未启动
意区分电功率和热功 M
率， 电功率用 P =UI 时电流表读数为 10 A， 电动机启动时电流表 电动机
总 A
计算， 热功率P 热 =I2R， 读数为 58 A、 若电源电动势为 12.5 V， 内阻
机械功率P =P -P ．
机 总 热 为 0.05 Ω， 电流表内阻不计， 则因电动机启动， 车灯的电功率
②注意搞清电动机电路
降低了（ ）
中的能量转化关系．用
能量守恒定律来分析问 A. 35.8 W B. 43.2 W C. 48.2 W D. 76.8 W
题． 解析：假设r为电源内阻， R
灯
为车灯电阻， I
1
为未启动电动机时流
过电流表的电流. 在没启动电动机时， 满足闭合电路的欧姆定律，
E E
r+R = 得： R = -r=1.2 Ω 此时车灯功率为： P =120 W.
灯 I 灯 I 灯1
1 1
启动电动机后， 流过电流表的电流I=58 A， 此时车灯两端电压为：
2
U2 9.62
U =E-Ir =9.6 V， 此时车灯功率为P = 灯2= W=76.8 W.
灯2 2 灯2 R 1.2
灯
电动机启动后车灯功率减少了ΔP=P -P =43.2 W
灯1 灯2
答案 B
66第二章 恒 定 电 流
五、 电 阻 定 律
一、 知识图解
l
电阻定律 公式： R=ρ
S
导体的电阻
意义： 反映导体导电性能的物理量
电阻率 （ρ）
单位： 欧·米 ， 符号Ω·m
二、 重要知识剖析
1. 对电阻定律的理解
电阻定律是一个实验定律， 是通过实验总结出来的， 使用时应注意以下几点：
（1） 导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质， 由导体本身的因素决定.
（2） 电阻率ρ反映了导体材料导电性能的好坏， 决定于材料和温度. 对金属导体， 温度升高， ρ
增大； 对半导体和绝缘体， 温度升高， ρ减少； 对锰铜合金和镍铜合金温度变化， ρ几乎不变. 电阻
是导体本身的属性， 跟导体两端的电压和通过的电流无关.
l U
2. 注意R=ρ 与R= 的区别
S I
l
R=ρ 电阻的决定式 说明导体的电阻由哪些因素决定
S
U 提供了测量电阻的手段， 并不能说明R与U成正比与I成
R= 电阻的定义式
I 反比
三、 学习方法引导
U/V
题型 对电阻定律的理解
10 U
例题 两根材料相同的均匀导线 A 和 B， 8
名师经验谈：R=
I
和
A长为l， B长为2l， 串联在电路中时， 沿 6 l
R=ρ ， 二者虽然有所
4 S
长度方向电势变化如图所示， 则 A、 B 导
2 不同， 但在解题过程中
线的横截面积之比为 （ ） O
l 2l 3l x/m 应注重如何将两个表达
A. 2∶3 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 3∶1 式更好地结合运用.
U
解析：电阻串联电流相同， 电阻两段电压与电阻成正比， 则有 1 =
U
2
R U 3 R 3
1 ， 由图可知 1 = ， 可得 1 = .
R U 2 R 2
2 2 2
l l 2l S 1
又由R=ρ 可得R=ρ ， R=ρ ， 可得 1 = .
S 1 S 2 S S 3
1 2 2
答案 B
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六、 闭合电路的欧姆定律
一、 知识图解
E
公式： I=
R+r
闭合电路的欧姆定律
适用条件： 外电路为纯电阻电路
闭合电路
电源的功率： P=EI
电源的输出功率： P=UI
电源内部损耗的功率： P=I2r
U R
电源的效率： η= =
E R+r
二、 重要知识剖析
1. 电源的输出功率
P=UI=EI-I2R= E2R = E2 ， 当R=r时， 输出功率达最大值： E2 P 出
（R+r）2 （R-r）2 +4r 4r
R
E2 O r R
P = ， 作出P -R图线如图所示， 可知电源的输出功率在 外
出max 4r 出
Rr时， 随R的增大而减小.
2. 闭合电路的能量转化
在电源内部是通过非静电力做功把其他形式能转化成电能， 在外电路中是通过电流做功把电能
转化成其他形式的能.
三、 学习方法引导
题型 动态电路分析
名师经验谈：在讨论
电路中由于电阻发生变
例题 如图所示电路中， 电源电动势为E， 电源
a
P
b
化后引起电流、 电压或 内阻为r， 串联的固定电阻为R 2 ， 滑动变阻器的 R 1 R 2
用电器功率发生变化的 总电阻是R， 电阻大小关系为 R=R=r， 则在滑 E r
1 1 2
问题时， 要善于从 “局
动触头从a端移到b端的过程中， 下列描述正确
部———整体———局部”
的是 （ ）
进行分析.
A. 电路的总电流先减小后增大
68第二章 恒 定 电 流
B. 电路的路端电压先增大后减小
C. 电源的输出功率先增大后减小
D. 滑动变阻器R 上消耗的功率先减小后增大
1
解析：当滑动触头从a滑到b的过程中， R
1
接入电路
P
P 出
m
的电阻 （实际上是R 与R 的并联电阻） 先增大后减
Pb aP
小， 所以电路中的电流I先减小后增大， 路端电压先增
大后减小， A、 B项均正确； 因为R 外 总大于r， 由电源 O r R
的输出功率P随R 变化的图象 （如图所示） 知， 电源的输出功率先减
外
小后增大， C项错误； 将R+r视为电源内阻， 则外电阻先增大后减小，
2
且总小于电源内阻， 故R 消耗的功率先增大后减小， D错误.
1
答案 AB
七、 简单的逻辑电路
一、 知识图解
门电路： 处理数字信号的电路叫数字电路， 数字电路中最基本的逻辑电路叫门电路
“与” 门： 一个事件的几个条件都满足后， 该事件才能发生
主要知识点 门电路的分类 “或” 门： 几个条件中， 只要有一个条件得到满足， 事件就会发生
“非” 门： 输出状态和输入状态相反
集成电路
二、 学习方法引导
例题 下面是逻辑电路及其真值表， 此逻辑电路为 门电路， 在
真值表中x处的逻辑值为 .
输入 结果
≥1 A B Z
A
Z 0 0 0
B 0 1 1
1 0 x
1 1 1
解析：由真值表可知， 此电路为 “或” 门电路， 逻辑值为 “1” .
答案 “或” 1
69
