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章末素养提升
物理观念 电流 1.定义式：I＝________ 2.微观表达式：I＝________
电阻 1.定义式：R＝________ 2.决定式：R＝________ 3.电阻率ρ：描述导体导电性能的物理量，与导体的________、________有关
电动势 E＝反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，由电源中非静电力的特性决定
串并联电路 1.串联电路：各处电流________，总电压等于各部分电压________，总电阻等于各部分电阻________ 2.并联电路：总电流等于各支路电流________，各支路两端电压________，总电阻的倒数等于各支路电阻的__________
闭合电路的欧姆定律 1.内容：在外电路只接有电阻元件的情况下，通过闭合电路的电流大小跟电源的________________成正比，跟____________________成反比 2.表达式：I＝________________(仅适用于外电路为纯电阻的电路)
电路中的能量转化 1.电功：W＝________，电功率：P＝＝________ 2.焦耳定律：Q＝________，热功率：P热＝＝________ 3.闭合电路：EI＝________＋I2r
能量观 1.“电动势”概念的提出强化了能量观念，同时关于“能量转移或转化的方向性”的讨论，进一步拓展了能量观 2.学生必做实验“测量电池的电动势和内阻”，从功能关系角度分析、推导这一思路，采用了从能量守恒这一普遍原理进行演绎推导的方式，突出了能量观念的运用。用能量转化与守恒的观点分析解决闭合电路问题，不断巩固和深化能量观
科学思维 1.掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原理和读数方法 2.熟练掌握伏安法测电阻的内接法和外接法的误差分析和对电路的选择 3.理解滑动变阻器的限流式接法和分压式接法 4.通过学习“电动势”，经历从感性到理性，从个别到一般，从现象到本质的渐进过程。通过闭合电路中的动态分析、最大功率、效率等问题，体会闭合电路中电动势对整个电路的“制约关系”，并会用数学方法分析电路中极值问题 5.解决电动机相关问题时，若不能直接求解，可以通过能量转化的关系间接建立联系
科学探究 1.会用控制变量法设计探究电阻与长度、横截面积及材料的定量关系的实验方案，并选择合适的仪器进行测量；会设计表格，进行实验；记录实验数据；能分析数据，得出规律 2.会根据实验数据描绘I－U图像，求出电阻值，并根据表达式求出电阻率。能根据串、并联电路的规律，对实验误差进行分析 3.认识多用电表的表盘结构及选择开关的功能，掌握多用电表的操作程序与使用要求，会使用多用电表测量电压、电流和电阻，并会判断二极管的极性，知道减小实验误差的方法 4.会根据闭合电路的欧姆定律设计测量电池电动势和内阻的实验方案。并根据要求选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器或电阻箱；会设计相关表格并记录实验数据，会利用表达式和图像处理数据并得出结果，能对实验过程和结果进行评估、交流
科学态度与责任 1.通过对电流形成的条件分析，认识电源的作用，建立导体中的恒定电场模型，认识科学本质 2.通过使用游标卡尺、螺旋测微器等工具，形成严谨认真的科学态度 3.通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识，培养自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯
例1　(2024·枣庄市第三中学高二月考)关于电流和电源的电动势，下列说法正确的是(　　)
A．电流既有大小又有方向，是矢量
B．根据I＝可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比
C．电源的电动势总是大于电源两极间的电压
D．电源电动势越大，表征电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
例2　如图所示的体温枪以2节干电池为电源，工作电流为5 mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该体温枪的说法中正确的是(　　)
A．体温枪工作时，电路中每通过1 C电荷，每节电池都能把1.5 J化学能转化为电能
B．体温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V
C．体温枪工作时，电源的输出功率为15 mW
D．体温枪工作时，电池组的电动势不再是3 V
例3　(2024·佛山市南海区桂城中学高二月考)如图所示，某扫地机器人额定功率25 W，额定工作电压10 V，正常工作时电机输出的功率为20 W，锂电池容量5 000 mA·h，当锂电池剩余电量约为总容量的20 %时，扫地机器人就自动回座机充电。则下列说法正确的是(　　)
A．扫地机器人的电阻约为4 Ω
B．扫地机器人正常工作时的电流是2 A
C．题中mA·h是电能的单位
D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.6 h
例4　(多选)(2023·四川资阳中学高二期末)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒为2r的小灯泡，定值电阻R1的阻值为r，R3为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强，电阻越小)，电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电小球处于静止状态，则下列说法正确的是(　　)
A．若将R2的滑片上移，则电压表的示数变小
B．若突然将电容器上极板上移，则电压表的示数变小
C．若光照变强，则小球会向上运动
D．若光照变强，则AB间电路的功率变大
例5　(2023·成都市高二期中)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时(　　)
A．L2的电阻为12 Ω
B．L1消耗的电功率为0.75 W
C．L1、L2消耗的电功率的比值为4∶1
D．L1两端的电压为L2两端电压的2倍
例6　(2023·招远市第二中学高二月考)在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，R2、R3均为定值电阻，且R2＝216 Ω，R3阻值未知，R1是一滑动变阻器，当其滑片在最左端a时，电压表和电流表示数分别为8 V，0.1 A；当其滑片在最右端b时，电压表和电流表示数分别为4 V、0.5 A。求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R3的阻值和滑动变阻器的最大阻值；
(3)电源的最大输出功率。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
章末素养提升
　nSvq　　ρ　材料　温度　相等　之和　之和　之和　相等　倒数之和　电动势　内外电阻之和　　UIt　UI　I2Rt　I2R　UI
例1　D　[电流虽然有大小、有方向，但运算时不遵循平行四边形定则，因此电流是标量，不是矢量，A错误；表达式I＝是电流的比值定义式，电流由导体两端的电压与电阻决定，因此不能认为通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比，B错误；当电路发生断路时，电源的电动势与电源两极间的电压相等，即电源的电动势并不是总大于电源两极间的电压，C错误；根据E＝，可知，电源的电动势描述的是通过非静电力做功将其他形式的能量转化为电能的本领的大小，电源电动势越大，表征电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，D正确。]
例2　A　[每节电池的电动势为1.5 V，根据电动势的定义可知电路中每通过1 C电荷，每节电池消耗的电能为W＝qE＝1×1.5 J＝1.5 J，则每节电池都能把1.5 J的化学能转化为电能，故A正确；体温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3 V，故B错误；体温枪工作时电源消耗的总功率为P＝2EI＝2×1.5 V×5 mA＝15 mW，电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误；两节干电池的总电动势为3 V，体温枪工作时，电源的电动势不变，故D错误。]
例3　D　[由于扫地机器人内部不是纯电阻，故根据题中信息得不出其电阻大小，故A错误；扫地机器人正常工作时的电流是I＝＝A＝2.5 A，故B错误；mA·h是电池储存的电荷量的单位，故C错误；扫地机器人充满电后一次工作时间约为t＝＝ h＝1.6 h，故D正确。]
例4　BD　[由于电容器在直流电路中相当于断路，所以当电路稳定时，R2相当于导线，将R2的滑片上移时，电压表的示数保持不变，故A错误；若突然将电容器上极板上移，两极板间距增大，则电容器的电容减小，电容器板间电压不变，根据Q＝CU可知，电容器极板上的电荷量将减小，电容器放电，放电电流方向与电源流经R1的电流方向相反，使得流经R1的电流减小，从而电压表的示数变小，故B正确；若光照变强，光敏电阻R3减小，总电阻减小，电流变大，电容器两端电压为U＝E－I(r＋R1)，I变大，则U变小，即电容器两板间的电压变小，场强变小，小球所受的电场力变小，因此小球要向下运动，故C错误；根据当外电阻等于内电阻时电源输出功率最大，将R1看作电源内阻的一部分，由于等效电源的外电阻大于内电阻，若光照变强，光敏电阻R3减小，外电阻变小，所以等效电源的输出功率变大，即AB间电路的功率逐渐变大，故D正确。]
例5　B　[由题图甲、乙可知电流为I1＝0.25 A时，L1灯泡的电压为U1＝3 V；灯泡L2、L3并联，每个灯泡通过的电流为0.125 A，从题图乙知电压U2＝U3<0.5 V，L1两端的电压不是L2两端电压的2倍，电流为0.125 A时，L2电阻R2＝<4 Ω，故A、D错误；当开关闭合后，灯泡L1的电阻R1＝＝12 Ω，功率P1＝U1I1＝0.75 W，故B正确；L2消耗的功率P2＝U2I2<0.5×0.125 W＝0.062 5 W，所以L1、L2消耗的电功率的比值为12∶1，故C错误。]
例6　(1)9 V　10 Ω　(2)8 Ω　108 Ω　(3)2.025 W
解析　(1)由闭合电路欧姆定律可知U1＝E－I1r，U2＝E－I2r，联立解得E＝9 V，r＝10 Ω。
(2)当滑动变阻器滑片滑到最右端时，满足R3＝＝8 Ω，当滑动变阻器滑片滑到最左端时，满足U1＝I1R3＋U并，＋＝I1，联立解得R滑max＝108 Ω。
(3)外电阻的范围为：80 Ω≥R外≥8 Ω，而内阻r＝10 Ω在此范围内。所以当R外＝r＝10 Ω时，电源的最大输出功率P出max＝＝2.025 W。(共22张PPT)
DIERZHANG
第二章
章末素养提升
再现
素养知识
物理 观念 电流
1.定义式：I＝____
2.微观表达式：I＝______
电阻
1.定义式：R＝____
2.决定式：R＝____
3.电阻率ρ：描述导体导电性能的物理量，与导体的______、 有关
电动势
E＝ 反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，
由电源中非静电力的特性决定
nSvq
材料
温度
物理 观念 串并联电路 1.串联电路：各处电流 ，总电压等于各部分电压 ，总电阻等于各部分电阻______
2.并联电路：总电流等于各支路电流 ，各支路两端电压 ，总电阻的倒数等于各支路电阻的__________
闭合电路的欧姆定律 1.内容：在外电路只接有电阻元件的情况下，通过闭合电路的电流大小跟电源的 成正比，跟 成反比
2.表达式：I＝______(仅适用于外电路为纯电阻的
电路)
相等
之和
之和
之和
相等
倒数之和
电动势
内外电阻之和
物 理 观 念 电路中的能量转化 1.电功：W＝ ，电功率：P＝ ＝_____
2.焦耳定律：Q＝ ，热功率：P热＝ ＝_____
3.闭合电路：EI＝ ＋I2r
能量观 1.“电动势”概念的提出强化了能量观念，同时关于“能量转移或转化的方向性”的讨论，进一步拓展了能量观
2.学生必做实验“测量电池的电动势和内阻”，从功能关系角度分析、推导这一思路，采用了从能量守恒这一普遍原理进行演绎推导的方式，突出了能量观念的运用。用能量转化与守恒的观点分析解决闭合电路问题，不断巩固和深化能量观
UIt
UI
I2Rt
I2R
UI
科学思维 1.掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原理和读数方法
2.熟练掌握伏安法测电阻的内接法和外接法的误差分析和对电路的选择
3.理解滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
4.通过学习“电动势”，经历从感性到理性，从个别到一般，从现象到本质的渐进过程。通过闭合电路中的动态分析、最大功率、效率等问题，体会闭合电路中电动势对整个电路的“制约关系”，并会用数学方法分析电路中极值问题
5.解决电动机相关问题时，若不能直接求解，可以通过能量转化的关系间接建立联系
科学探究 1.会用控制变量法设计探究电阻与长度、横截面积及材料的定量关系的实验方案，并选择合适的仪器进行测量；会设计表格，进行实验；记录实验数据；能分析数据，得出规律
2.会根据实验数据描绘I－U图像，求出电阻值，并根据表达式求出电阻率。能根据串、并联电路的规律，对实验误差进行分析
3.认识多用电表的表盘结构及选择开关的功能，掌握多用电表的操作程序与使用要求，会使用多用电表测量电压、电流和电阻，并会判断二极管的极性，知道减小实验误差的方法
4.会根据闭合电路的欧姆定律设计测量电池电动势和内阻的实验方案。并根据要求选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器或电阻箱；会设计相关表格并记录实验数据，会利用表达式和图像处理数据并得出结果，能对实验过程和结果进行评估、交流
科学态度与责任 1.通过对电流形成的条件分析，认识电源的作用，建立导体中的恒定电场模型，认识科学本质
2.通过使用游标卡尺、螺旋测微器等工具，形成严谨认真的科学态度
3.通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识，培养自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯
　(2024·枣庄市第三中学高二月考)关于电流和电源的电动势，下列说法正确的是
A.电流既有大小又有方向，是矢量
B.根据I＝ 可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比
C.电源的电动势总是大于电源两极间的电压
D.电源电动势越大，表征电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
例1
√
提能
综合训练
电流虽然有大小、有方向，但运算时不遵循平行四边形定则，因此电流是标量，不是矢量，A错误；
表达式I＝ 是电流的比值定义式，电流由导体两端的电压与电阻决定，因此不能认为通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比，B错误；
当电路发生断路时，电源的电动势与电源两极间的电压相等，即电源的电动势并不是总大于电源两极间的电压，C错误；
根据E＝　 ，可知，电源的电动势描述的是通过非静电力做功将其他
形式的能量转化为电能的本领的大小，电源电动势越大，表征电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，D正确。
　如图所示的体温枪以2节干电池为电源，工作电流为5 mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该体温枪的说法中正确的是
A.体温枪工作时，电路中每通过1 C电荷，每节电池都
　能把1.5 J化学能转化为电能
B.体温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V
C.体温枪工作时，电源的输出功率为15 mW
D.体温枪工作时，电池组的电动势不再是3 V
例2
√
每节电池的电动势为1.5 V，根据电动势的定义可知电路中每通过1 C电荷，每节电池消耗的电能为W＝qE＝1×1.5 J＝1.5 J，则每节电池都能把1.5 J的化学能转化为电能，故A正确；
体温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3 V，故B错误；
体温枪工作时电源消耗的总功率为P＝2EI＝2×1.5 V×5 mA＝15 mW，电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误；
两节干电池的总电动势为3 V，体温枪工作时，电源的电动势不变，故D错误。
　(2024·佛山市南海区桂城中学高二月考)如图所示，某扫地机器人额定功率25 W，额定工作电压10 V，正常工作时电机输出的功率为20 W，锂电池容量5 000 mA·h，当锂电池剩余电量约为总容量的20 %时，扫地机器人就自动回座机充电。则下列说法正确的是
A.扫地机器人的电阻约为4 Ω
B.扫地机器人正常工作时的电流是2 A
C.题中mA·h是电能的单位
D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.6 h
例3
√
由于扫地机器人内部不是纯电阻，故根据题中信息得不出其电阻大小，故A错误；
mA·h是电池储存的电荷量的单位，故C错误；
　(多选)(2023·四川资阳中学高二期末)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒为2r的小灯泡，定值电阻R1的阻值为r，R3为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强，电阻越小)，电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电小球处于静止状态，则下列说法正确的是
A.若将R2的滑片上移，则电压表的示数变小
B.若突然将电容器上极板上移，则电压表的示数变小
C.若光照变强，则小球会向上运动
D.若光照变强，则AB间电路的功率变大
例4
√
√
由于电容器在直流电路中相当于断路，所以当电路稳定时，R2相当于导线，将R2的滑片上移时，电压表的示数保持不变，故A错误；
若突然将电容器上极板上移，两极板间距增大，则电容器的电容减小，电容器板间电压不变，根据Q＝CU可知，电容器极板上的电荷量将减小，电容器放电，放电电流方向与电源流经R1的电流方向相反，使得流经R1的电流减小，从而电压表的示数变小，故B正确；
若光照变强，光敏电阻R3减小，总电阻减小，电流变大，电容器两端电压为U＝E－I(r＋R1)，I变大，则U变小，即电容器两板间的电压变小，场强变小，小球所受的电场力变小，因此小球要向下运动，故C错误；
根据当外电阻等于内电阻时电源输出功率最大，将R1看作电源内阻的一部分，由于等效电源的外电阻大于内电阻，若光照变强，光敏电阻R3减小，外电阻变小，所以等效电源的输出功率变大，即AB间电路的功率逐渐变大，故D正确。
　(2023·成都市高二期中)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时
A.L2的电阻为12 Ω
B.L1消耗的电功率为0.75 W
C.L1、L2消耗的电功率的比值为4∶1
D.L1两端的电压为L2两端电压的2倍
例5
√
由题图甲、乙可知电流为I1＝0.25 A时，L1灯泡的电压为U1＝3 V；灯泡L2、L3并联，每个灯泡通过的电流
为0.125 A，从题图乙知电压U2＝U3<0.5 V，L1两端的电压不是L2两端电压的2倍，电流为0.125 A时，L2电阻R2＝ <4 Ω，故A、D错误；
当开关闭合后，灯泡L1的电阻R1＝　＝12 Ω，功率P1＝U1I1＝0.75 W，故B正确；
L2消耗的功率P2＝U2I2<0.5×0.125 W＝0.062 5 W，所以L1、L2消耗的电功率的比值为12∶1，故C错误。
　(2023·招远市第二中学高二月考)在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，R2、R3均为定值电阻，且R2＝216 Ω，R3阻值未知，R1是一滑动变阻器，当其滑片在最左端a时，电压表和电流表示数分别为8 V,
0.1 A；当其滑片在最右端b时，电压表和电流表示
数分别为4 V、0.5 A。求：
(1)电源的电动势和内阻；
例6
答案　9 V　10 Ω
由闭合电路欧姆定律可知U1＝E－I1r，U2＝E－I2r，联立解得E＝9 V，r＝10 Ω。
(2)定值电阻R3的阻值和滑动变阻器的最大阻值；
答案　8 Ω　108 Ω
(3)电源的最大输出功率。
答案　2.025 W

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