资源简介

电路的基本概念及规律
目录
01考情解码·命题预警 1
02体系构建·思维可视 3
03核心突破·靶向攻坚 4
考点一 电流、电阻、电阻定律 4
知识点1 电流 4
知识点2 电阻及电阻定律 4
考向1 电流的理解及计算 5
考向2 电阻定律的应用 6
考点二 欧姆定律及伏安特性曲线 8
知识点1 欧姆定律 8
知识点2 伏安特性曲线图 8
考向1 伏安特性曲线的理解 9
考向2 伏安特性曲线的应用 11
考点三 电功与电热 12
知识点1 电功与电热 12
知识点2纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 13
考向1 纯电阻电路的分析与计算 13
考向2 非纯电阻电路的分析与计算 14
04真题溯源·考向感知 17
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
（1）电流的计算 （2）电阻定律和欧姆定律 （3）电功率和焦耳定律 理解、应用 高频 2025 广东T2 2024 广东T1、T12 2023 广东T12
考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：高考对电路的基本概念和规律的考查，较为频繁，题目难度不大。这一部分内容的欧姆定律和焦耳定律一般结合交流电、变压器以及实验题综合考查，也可能结合电磁感应中的电路问题加以考查。 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意概念的理解和易混概念的区别，对比纯电阻与非纯电阻的能量转化差异，掌握欧姆定律，电阻定律，焦耳定律并会计算电路相关问题。 4.命题情境：一般以电路的串并联分析结合电动机等纯电阻或非纯电阻电路中的热量及能量计算。 5.常用方法：等效法、串并联规律法
复习目标： 1.理解电流概念，并会用微观表达式求电流。 2.理解电阻定律和欧姆定律，并能利用其计算电阻。 3、理解电功率和焦耳定律，并会计算纯电阻和非纯电阻的热功率等问题
考点一 电流、电阻、电阻定律
知识点1 电流
1．形成条件：(1)导体中有自由电荷；(2)导体两端存在电压。
2．标矢性：
(1)规定为正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)电流是标量，遵守代数运算法则。
3．表达式：(1)定义式：I＝；(2)微观表达式：I＝neSv。
知识点2 电阻及电阻定律
1．电阻：R＝，国际单位是欧姆(Ω)，反映了导体对电流的阻碍作用，大小由导体本身性质决定。
2．电阻定律：R＝ρ，其中l是导体的长度；S是导体的横截面积；ρ是导体的电阻率，国际单位是欧·米，符号是Ω·m。
3．电阻率：
(1)反映导体的导电性能，是导体本身的属性。
(2)其大小跟导体的材料、温度有关。
4.电阻的计算方法比较
公式 决定式 定义式
R＝ρ R＝
区别 指明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关
适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质 适用于任何纯电阻导体
相同点 都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
考向1 电流的理解及计算
例1 （2024·广东·模拟预测）阿秒（as）光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知电子所带电荷量为，，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动，周期大约是。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】根据电流的定义式
C正确。
故选C。
【变式训练1】已知氢原子核外电子在基态运行的周期约为，电子电荷量的值为，电子在第一激发态的半径是基态半径的4倍。电子在第一激发态做圆周运动形成的电流约为（　　）
A．0.1mA B．0.3mA C．0.8mA D．8mA
【答案】A
【详解】根据
可知
可得第一激发态与基态的周期之比
根据
解得I＝0.1mA
故选A。
【变式训练2·时事热点与学科知识结合】我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过该导体的电流为I时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（ ）
A．v B．2v C．4v D．8v
【答案】B
【详解】由电流的微观表达式可知，电流与同一段粗细均匀的导体，电流I与自由电荷定向移动的平均速率为v成正比。
故当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。
故选B。
考向2 电阻定律的应用
例2 （2025·湖南郴州·模拟预测）两种相同材料制成的均匀圆柱形导体A、B，它们横截面积相同，A与B导体长度之比为1：2，则A、B导体的电阻之比为（　　）
A．4∶1 B．2∶1 C．1∶4 D．1：2
【答案】D
【详解】根据电阻定律，由于材料相同，电阻率相同，横截面积相同则A、B导体的电阻之比为
故选D。
【变式训练1·变考法】（广东汕头·二模）如图甲所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图乙所示的电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是（　　）
A．R1R2
C．U1=U2 D．U1>U2
【答案】C
【详解】R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，根据电阻定律可知
可见，厚度相同、上下表面都为正方形的导体，尽管尺寸不同，但电阻相同，所以
R1=R2
因为电阻相等，所以电压表的读数也相等，所以
U1=U2
故C正确，ABD错误。
故选C。
【变式训练2·变考法】（2023·广东惠州·模拟预测）电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用；如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为，两侧端面是边长为的正方形；流经泵体内的液体密度为，在泵头通入导电剂后液体的电导率为（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的匀强磁场，磁感应强度为B，把泵体的上下两表面接在电压为U的电源（内阻不计）上，不计导电液体产生的反向电动势，则（　　）
A．泵体上表面应接电源正极
B．通过泵体的电流
C．减小磁感应强度B可获得更大的抽液高度
D．增大液体的电导率可获得更大的抽液高度
【答案】ABD
【详解】A．将液体等效为通电导线，当泵体上表面接电源正极时，电流从上表面流向下表面，根据左手定则可得此时液体受到的安培力水平向左，液体被抽出，A正确；
B．根据电阻定律，泵体内液体的电阻为
所以可得通过泵体的电流为
B正确；
C．减小磁感应强度B，液体受到的安培力变小，抽液高度会变小，C错误；
D．根据前面分析增大液体的电导率，电流会增大，液体受到的安培力变大，可获得更大的抽液高度，D正确。
考点二 欧姆定律及伏安特性曲线
知识点1 欧姆定律
1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2．表达式：I＝。
3．适用范围：金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。
4.欧姆定律的“二同”
(1)同体性:指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体。
(2)同时性:指U和I必须是导体上同一时刻的电压和电流。
知识点2 伏安特性曲线图
.I-U图像与U-I图像：
考向1 伏安特性曲线的理解
例1 某小组的同学用数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道，光伏电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图所示，则他们得到的U-R图像可能是下图中的（　　）

A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】由I-U图像可知，开始时随U增大，I保持不变，由欧姆定律U=IR，可知U-R图像为过原点的一条倾斜直线，之后随U增大，I减小，由欧姆定律
可知U-R图像的斜率减小。
故选B。
【思维建模】
应用伏安特性曲线解题的一般思路
(1)首先分清是I-U图线还是U-I图线。
(2)对线性元件R＝＝；对非线性元件R＝≠，即非线性元件的电阻不等于U-I图像某点切线的斜率。
(3)在分析电路问题时，I-U(或U-I)图像中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图像有机结合。
。
【变式训练】如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（　　）
A．相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较大
B．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C．b电阻丝比a电阻丝粗
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
【答案】C
【详解】B．I-U图线斜率的倒数表示电阻，所以a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值，故B错误；
A．根据图线可知，相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较小，故A错误；
C．根据电阻定律可知，b电阻丝比a电阻丝粗，故C正确；
D．电阻丝的阻值由电阻丝本身（长度、横截面积和电阻率）决定，与所加电压无关，故D错误。
故选C。
考向2 伏安特性曲线的应用
例2我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U-I图线如图所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则（　　）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而增大 B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
C．在A点，白炽灯的电功率小于 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为
【答案】AD
【详解】ABD．根据欧姆定律可知白炽灯的电阻，可知白炽灯的电阻随电压的增大而增大，在A点，白炽灯的电阻可表示为，故AD正确，B错误；
C．在A点，白炽灯的电功率，故C错误；故选AD。
【变式训练】小灯泡通电后其电流I随电压U变化的曲线如图所示，P为图线上的一点，PN为图线上P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法正确的是（　　）

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点小灯泡的电阻为
C．对应P点小灯泡的电阻为
D．对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
【答案】ABD
【详解】A．由图像可知灯泡的电阻，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，可知电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大，故A正确；
BC．由图像可知，P点对应的电压为U1，电流为，则灯泡的电阻
故B正确，C错误；
D．对应P点小灯泡的功率为
所以对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，故D正确。
故选ABD。
考点三 电功和电热
知识点1 电功与电热
1．电功：表达式W＝Uq＝UIt，指恒定电场对自由电荷做的功。
2．电功率：表达式P＝＝UI，表示电流做功的快慢。
3．焦耳定律：表达式Q＝I2Rt，表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
4．热功率：
(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)表达式：P＝＝I2R。
知识点2 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
纯电阻电路 非纯电阻电路
实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等
能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q
电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt
电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt
电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI
电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R
考向1 纯电阻电路的分析与计算
例1 为了生活方便，电热水壶已进入千家万户，如果将一电热水壶接在220 V的电源两端，经时间t0电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响．则(　　)
A．如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经2t0的时间电热水壶的开关自动切断
B．如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断
C．如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经4t0的时间电热水壶的开关自动切断
D．如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断
【答案】D
【详解】设电热水壶的电热丝的电阻为R，则经过t0的时间，220 V的电压产生的热量为：.
AB.若U1=110 V，需要产生相同热量，可解得：；故A项错误，B项错误.
CD.若U2=55 V，需要产生相同热量开关才能自动切断：，可解得：；故C项错误，D项正确.
【思维建模】
纯电阻电路的特点
(1)电路中只含有纯电阻元件，如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等。
(2)遵循欧姆定律I＝。
(3)电流通过纯电阻电路时，电流做功所消耗的电能全部转化为内能，电功等于电热，即：
①W＝UIt＝I2Rt＝t
②P＝UI＝I2R＝
考向2 非纯电阻电路的分析与计算
例2 （2024·广东梅州·三模）呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。则（　　）
A．马达内线圈的电阻为12Ω
B．马达正常工作时理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶6
C．该交流电源的电压有效值为311V
D．该交流电源每秒内电流方向变化50次
【答案】B
【详解】A．马达是非纯电阻元件，其内阻不等于
=120Ω
故A错误；
B．理想变压器的原副线圈匝数之比等于交流电源的电压有效值与供电电压之比，即
故B正确；
C．交流电源电压的有效值应为
U1==220V
故C错误；
D．正弦交流电每个周期内电流方向变化2次，该交流电的周期为0.02s，1s内包含50个周期，所以该交流电每秒内电流方向变化100次，故D错误。
故选B。
思维建模
非纯电阻电路的特点
(1)在任何电路中，P电＝UI、P热＝I2R、W＝UIt、Q＝I2Rt都适用。
(2)不遵循欧姆定律，在非纯电阻电路中U＞IR，其中U为非纯电阻用电器两端电压，R为该用电器的电阻。
(3)电流通过电路时，电流做功消耗的电能除了转化为内能外，还要转化成其他形式的能，如机械能、化学能等，即W＝E其他＋Q，P＝P热＋P其他。
(4)在非纯电阻电路中，t既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。
【变式训练1】（2025·广东深圳·一模）扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某扫地机器人，已知其电池容量2000mA·h，额定工作电压15V，额定功率30W。下列说法正确的是（　　）
A．扫地机器人的电阻小于7.5Ω B．扫地机器人的电阻等于7.5Ω
C．扫地机器人的电阻大于7.5Ω D．扫地机器人充满电后可连续工作1小时
【答案】AD
【详解】ABC．扫地机器人是非纯电阻用电器，则，
代入数据可得，
故A正确，BC错误；
D．扫地机器人充满电后一次工作时间为
故D正确。
故选AD。
【变式训练2·】（2023·广东汕头·三模）五一期间，汕头作为全国热门旅游城市，聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车，电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数（　　）

规格 后轮驱动直流永磁铁电机
车型 电动自行车 额定输出功率 200W
整车质量 40kg 额定电压 48V
最大载重 120kg 额定电流 5.0A
A．正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B．电动自行车的内阻为9.6Ω
C．电动自行车以额定功率行驶时，电机的输入功率为240W
D．电动自行车以额定功率行驶时，电机的效率约为83%
【答案】CD
【详解】。
A．正常匀速行驶，后轮受到地面对它的静摩擦力使电动自行车向前运动，故A错误
C．由表格读出电机的额定电压U=48V，额定电流I=5.0A，电机输入的总功率为
故C正确；
D．额定输出功率，电机正常工作时的效率
故D正确；
B．根据能量守恒得，正常工作时内部发热功率为
根据
解得
故B错误。
故选CD。
1．（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
【答案】D
【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为
故A错误；
B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值
故B错误；
C．电流的有效值为
所以电阻在1s内消耗的电能为
故C错误；
D．根据图像可知其电压表达式为
故D正确。
故选D。
2．（2022年1月浙江卷高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　）
A．每秒水泵对水做功为75J
B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W
D．电动机线圈的电阻为10
【答案】D
【详解】AB．每秒喷出水的质量为,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为
故AB错误；
C．水泵的输出能量转化为水的机械能，则而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，则故C错误；
D．电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为而电动机的电功率为由能量守恒可知联立解得故D正确；故选D。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)电路的基本概念及规律
目录
01考情解码·命题预警 1
02体系构建·思维可视 3
03核心突破·靶向攻坚 4
考点一 电流、电阻、电阻定律 4
知识点1 电流 4
知识点2 电阻及电阻定律 4
考向1 电流的理解及计算 5
考向2 电阻定律的应用 6
考点二 欧姆定律及伏安特性曲线 8
知识点1 欧姆定律 8
知识点2 伏安特性曲线图 8
考向1 伏安特性曲线的理解 9
考向2 伏安特性曲线的应用 11
考点三 电功与电热 12
知识点1 电功与电热 12
知识点2纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 13
考向1 纯电阻电路的分析与计算 13
考向2 非纯电阻电路的分析与计算 14
04真题溯源·考向感知 17
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
（1）电流的计算 （2）电阻定律和欧姆定律 （3）电功率和焦耳定律 理解、应用 高频 2025 广东T2 2024 广东T1、T12 2023 广东T12
考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：高考对电路的基本概念和规律的考查，较为频繁，题目难度不大。这一部分内容的欧姆定律和焦耳定律一般结合交流电、变压器以及实验题综合考查，也可能结合电磁感应中的电路问题加以考查。 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意概念的理解和易混概念的区别，对比纯电阻与非纯电阻的能量转化差异，掌握欧姆定律，电阻定律，焦耳定律并会计算电路相关问题。 4.命题情境：一般以电路的串并联分析结合电动机等纯电阻或非纯电阻电路中的热量及能量计算。 5.常用方法：等效法、串并联规律法
复习目标： 1.理解电流概念，并会用微观表达式求电流。 2.理解电阻定律和欧姆定律，并能利用其计算电阻。 3、理解电功率和焦耳定律，并会计算纯电阻和非纯电阻的热功率等问题
考点一 电流、电阻、电阻定律
知识点1 电流
1．形成条件：(1)导体中有自由电荷；(2)导体两端存在电压。
2．标矢性：
(1)规定为正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)电流是标量，遵守代数运算法则。
3．表达式：(1)定义式：I＝；(2)微观表达式：I＝neSv。
知识点2 电阻及电阻定律
1．电阻：R＝，国际单位是欧姆(Ω)，反映了导体对电流的阻碍作用，大小由导体本身性质决定。
2．电阻定律：R＝ρ，其中l是导体的长度；S是导体的横截面积；ρ是导体的电阻率，国际单位是欧·米，符号是Ω·m。
3．电阻率：
(1)反映导体的导电性能，是导体本身的属性。
(2)其大小跟导体的材料、温度有关。
4.电阻的计算方法比较
公式 决定式 定义式
R＝ρ R＝
区别 指明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关
适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质 适用于任何纯电阻导体
相同点 都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
考向1 电流的理解及计算
例1 （2024·广东·模拟预测）阿秒（as）光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知电子所带电荷量为，，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动，周期大约是。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　）
A． B． C． D．
【变式训练1】已知氢原子核外电子在基态运行的周期约为，电子电荷量的值为，电子在第一激发态的半径是基态半径的4倍。电子在第一激发态做圆周运动形成的电流约为（　　）
A．0.1mA B．0.3mA C．0.8mA D．8mA
【变式训练2·时事热点与学科知识结合】我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过该导体的电流为I时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（ ）
A．v B．2v C．4v D．8v
考向2 电阻定律的应用
例2 （2025·湖南郴州·模拟预测）两种相同材料制成的均匀圆柱形导体A、B，它们横截面积相同，A与B导体长度之比为1：2，则A、B导体的电阻之比为（　　）
A．4∶1 B．2∶1 C．1∶4 D．1：2
【变式训练1·变考法】（广东汕头·二模）如图甲所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图乙所示的电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是（　　）
A．R1R2
C．U1=U2 D．U1>U2
【变式训练2·变考法】（2023·广东惠州·模拟预测）电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用；如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为，两侧端面是边长为的正方形；流经泵体内的液体密度为，在泵头通入导电剂后液体的电导率为（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的匀强磁场，磁感应强度为B，把泵体的上下两表面接在电压为U的电源（内阻不计）上，不计导电液体产生的反向电动势，则（　　）
A．泵体上表面应接电源正极
B．通过泵体的电流
C．减小磁感应强度B可获得更大的抽液高度
D．增大液体的电导率可获得更大的抽液高度
考点二 欧姆定律及伏安特性曲线
知识点1 欧姆定律
1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2．表达式：I＝。
3．适用范围：金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。
4.欧姆定律的“二同”
(1)同体性:指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体。
(2)同时性:指U和I必须是导体上同一时刻的电压和电流。
知识点2 伏安特性曲线图
.I-U图像与U-I图像：
考向1 伏安特性曲线的理解
例1 某小组的同学用数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道，光伏电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图所示，则他们得到的U-R图像可能是下图中的（　　）

A． B．
C． D．
【思维建模】
应用伏安特性曲线解题的一般思路
(1)首先分清是I-U图线还是U-I图线。
(2)对线性元件R＝＝；对非线性元件R＝≠，即非线性元件的电阻不等于U-I图像某点切线的斜率。
(3)在分析电路问题时，I-U(或U-I)图像中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图像有机结合。
。
【变式训练】如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（　　）
A．相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较大
B．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C．b电阻丝比a电阻丝粗
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
考向2 伏安特性曲线的应用
例2我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U-I图线如图所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则（　　）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而增大 B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
C．在A点，白炽灯的电功率小于 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为
【变式训练】小灯泡通电后其电流I随电压U变化的曲线如图所示，P为图线上的一点，PN为图线上P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法正确的是（　　）

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点小灯泡的电阻为
C．对应P点小灯泡的电阻为
D．对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
考点三 电功和电热
知识点1 电功与电热
1．电功：表达式W＝Uq＝UIt，指恒定电场对自由电荷做的功。
2．电功率：表达式P＝＝UI，表示电流做功的快慢。
3．焦耳定律：表达式Q＝I2Rt，表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
4．热功率：
(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)表达式：P＝＝I2R。
知识点2 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
纯电阻电路 非纯电阻电路
实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等
能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q
电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt
电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt
电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI
电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R
考向1 纯电阻电路的分析与计算
例1 为了生活方便，电热水壶已进入千家万户，如果将一电热水壶接在220 V的电源两端，经时间t0电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响．则(　　)
A．如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经2t0的时间电热水壶的开关自动切断
B．如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断
C．如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经4t0的时间电热水壶的开关自动切断
D．如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断
【思维建模】
纯电阻电路的特点
(1)电路中只含有纯电阻元件，如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等。
(2)遵循欧姆定律I＝。
(3)电流通过纯电阻电路时，电流做功所消耗的电能全部转化为内能，电功等于电热，即：
①W＝UIt＝I2Rt＝t
②P＝UI＝I2R＝
考向2 非纯电阻电路的分析与计算
例2 （2024·广东梅州·三模）呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。则（　　）
A．马达内线圈的电阻为12Ω
B．马达正常工作时理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶6
C．该交流电源的电压有效值为311V
D．该交流电源每秒内电流方向变化50次
思维建模
非纯电阻电路的特点
(1)在任何电路中，P电＝UI、P热＝I2R、W＝UIt、Q＝I2Rt都适用。
(2)不遵循欧姆定律，在非纯电阻电路中U＞IR，其中U为非纯电阻用电器两端电压，R为该用电器的电阻。
(3)电流通过电路时，电流做功消耗的电能除了转化为内能外，还要转化成其他形式的能，如机械能、化学能等，即W＝E其他＋Q，P＝P热＋P其他。
(4)在非纯电阻电路中，t既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。
【变式训练1】（2025·广东深圳·一模）扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某扫地机器人，已知其电池容量2000mA·h，额定工作电压15V，额定功率30W。下列说法正确的是（　　）
A．扫地机器人的电阻小于7.5Ω B．扫地机器人的电阻等于7.5Ω
C．扫地机器人的电阻大于7.5Ω D．扫地机器人充满电后可连续工作1小时
【变式训练2·】（2023·广东汕头·三模）五一期间，汕头作为全国热门旅游城市，聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车，电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数（　　）

规格 后轮驱动直流永磁铁电机
车型 电动自行车 额定输出功率 200W
整车质量 40kg 额定电压 48V
最大载重 120kg 额定电流 5.0A
A．正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B．电动自行车的内阻为9.6Ω
C．电动自行车以额定功率行驶时，电机的输入功率为240W
D．电动自行车以额定功率行驶时，电机的效率约为83%
1．（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
2．（2022年1月浙江卷高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　）
A．每秒水泵对水做功为75J
B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W
D．电动机线圈的电阻为10
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