2026年高考物理一轮讲义(福建专用)第30讲电路的基本概念和原理(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义(福建专用)第30讲电路的基本概念和原理(复习讲义)(学生版+解析)，共2页。学案主要包含了电流、电阻及电阻定律等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc200569119" 01考情解码·命题预警 PAGEREF _Tc200569119 \h 2
\l "_Tc200569120" 02体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc200569120 \h 3
\l "_Tc200569121" 03核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc200569121 \h 4
\l "_Tc200569122" 考点一 电流、电阻及电阻定律 PAGEREF _Tc200569122 \h 4
\l "_Tc200569123" 知识点1 电流 PAGEREF _Tc200569123 \h 4
\l "_Tc200569124" 知识点2 电阻及电阻定律 PAGEREF _Tc200569124 \h 4
\l "_Tc200569128" 考向1 电流的理解及计算 PAGEREF _Tc200569128 \h 5
\l "_Tc200569129" 考向2 电阻定律的应用 PAGEREF _Tc200569129 \h 6
\l "_Tc200569132" 考点二 欧姆定律及伏安特性曲线 PAGEREF _Tc200569132 \h 7
\l "_Tc200569133" 知识点1 欧姆定律 PAGEREF _Tc200569133 \h 7
\l "_Tc200569134" 知识点2 伏安特性曲线图 PAGEREF _Tc200569134 \h 7
\l "_Tc200569135" 考向1 伏安特性曲线的理解 PAGEREF _Tc200569135 \h 8
\l "_Tc200569137" 考向2 伏安特性曲线的应用 PAGEREF _Tc200569137 \h 9
\l "_Tc200569140" 考点三 电功与电热 PAGEREF _Tc200569140 \h 9
\l "_Tc200569141" 知识点1 电功与电热 PAGEREF _Tc200569141 \h 9
\l "_Tc200569142" 知识点2纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 PAGEREF _Tc200569142 \h 10
\l "_Tc200569143" 考向1 纯电阻电路的分析与计算13
\l "_Tc200569144" 考向2 非纯电阻电路的分析与计算14
\l "_Tc200569146" 04真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc200569146 \h 12


考点一 电流、电阻及电阻定律
\l "_Tc25045" 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＝eq \f(q,t)；(2)微观表达式：I＝neSv。
得分速记：电流表达式的比较
比较项
公式
公式含义
定义式
I＝eq \f(q,t)
eq \f(q,t)反映了I的大小，但不能说I∝q，或I∝eq \f(1,t)
微观式
I＝nqSv
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I＝eq \f(U,R)
I由U、R决定，I∝U，I∝eq \f(1,R)
\l "_Tc25045" 知识点2 电阻及电阻定律
1．电阻：R＝eq \f(U,I)，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＝ρeq \f(l,S)，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
\l "_Tc17630" 考向1 电流的理解及计算
例1 （2025·福建三明·模拟）如图，一横截面积为的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为，试估算体积内的自由电子数为（ ）
A．个B．个C．个D．个
【变式训练1】（2025·福建福州·模拟）一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（ ）
A．B．C．D．
【变式训练2·时事热点与学科知识结合】（2024·福建龙岩·二模）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的圆弧半径为
B．粒子质量为
C．管道内的等效电流为
D．粒子束对管道的平均作用力大小为
\l "_Tc16322" 考向2 电阻定律的应用
例2 （2025·福建莆田·模拟预测）两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和，串联在电路中时，A的电压为6V，B的电压为 4V，则A和B导线的横截面积之比为（ ）
A．1∶3B．2∶3C．1∶2D．3∶1
【变式训练1·变考法】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=U2D．U1>U2
【变式训练2·变考法】（2025·福建泉州）如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是（ ）
A．细导体中的电流小于粗导体中的电流
B．细导体两端的电压U1等于粗导体两端的电压U2
C．细导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率
D．细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度

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＝ eq \f(U,R) 。
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：
特别提醒：
对伏安特性曲线的四点说明
(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。
(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。
(3)伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图甲中Ra＜Rb。
(4)伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻Rn＝eq \f(Un,In)，即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un，In)来计算，不能用该点的切线斜率来计算
考向1 伏安特性曲线的理解
例1 （2025·福建福州·模拟）如图甲，图线1、2分别表示两材料、长度相同的电阻丝的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（ ）
A．图线1表示电阻丝，图线2表示电阻丝
B．、总电阻的图线应在区域I
C．、中自由电荷定向移动速率
D．的热功率小于的热功率
【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＝eq \f(U,I)＝eq \f(ΔU,ΔI)；对非线性元件R＝eq \f(U,I)≠eq \f(ΔU,ΔI)，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。
。
考向2 伏安特性曲线的应用
例2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＝eq \f(W,t)＝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＝eq \f(Q,t)＝I2R。
知识点2 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
特别提醒：
①对于纯电阻电路：P电＝P热＝IU＝I2R＝eq \f(U2,R)；②对于非纯电阻电路：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠eq \f(U2,R)＋P其他。
考向1 纯电阻电路的分析与计算
例1 （2025·福建·模拟）电饭锅的电路图如图所示，、均是定值电阻，电饭锅工作时有两种状态，一种为加热状态，另一种为保温状态，已知加热状态下电路消耗的功率为保温状态下电路消耗功率的4倍，则开关S （填“闭合”或“断开”）时为保温状态，、的阻值之比为 。
【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＝eq \f(U,R)。
(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＝eq \f(U2,R)t
②P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)
考向2 非纯电阻电路的分析与计算
例2 （2024·福建龙岩）扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电动机的电流
B．电动机消耗的电功率
C．电动机输出的机械功率为
D．电动机产生的热量
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，eq \f(U2,R)t既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。
【变式训练1】（2023·福建福州·二模）继共享单车进入人们的日常生活之后，共享电动汽车也在各个城市出现。如表所示为某款电动汽车的参数，若某次充满电后在平直路面驾驶时，该车载重为100kg，所受阻力为车与载重总重力的0.02倍，重力加速度g取。该电动汽车的最大行驶速度为 km/h，该车以额定功率行驶时最长行驶时间为 h，电池充满电后储存的能量为 J。
1.（2025·福建·高考真题）某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，R1的阻值为R2的2倍，则（ ）
A．交流电的周期为2.5s
B．电压表示数为12V
C．副线圈干路的电流为R1电流的2倍
D．原副线圈功率之比为4：1
2．（2023·上海·高考真题）如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是（ ）

A．B．C．D．
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•福建T2
2024•福建T13
2023•福建T13
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
公式
决定式
定义式
R＝ρeq \f(l,S)
R＝eq \f(U,I)
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)
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＝ eq \f(U2,R) t
W＝UIt
电热的计算
Q＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t
Q＝I2Rt
电功率的计算
P＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P＝UI
电热功率的计算
P热＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P热＝I2R
车身质量
500 kg
输出电压
60 V
电动机额定功率
3000W
电池容量
250 A·h
充电电压
220V
充电时间
8~10h
第30讲 电路的基本概念和原理
目录
TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc200569119" 01考情解码·命题预警 PAGEREF _Tc200569119 \h 2
\l "_Tc200569120" 02体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc200569120 \h 3
\l "_Tc200569121" 03核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc200569121 \h 4
\l "_Tc200569122" 考点一 电流、电阻及电阻定律 PAGEREF _Tc200569122 \h 4
\l "_Tc200569123" 知识点1 电流 PAGEREF _Tc200569123 \h 4
\l "_Tc200569124" 知识点2 电阻及电阻定律 PAGEREF _Tc200569124 \h 4
\l "_Tc200569128" 考向1 电流的理解及计算 PAGEREF _Tc200569128 \h 5
\l "_Tc200569129" 考向2 电阻定律的应用 PAGEREF _Tc200569129 \h 7
\l "_Tc200569132" 考点二 欧姆定律及伏安特性曲线 PAGEREF _Tc200569132 \h 8
\l "_Tc200569133" 知识点1 欧姆定律 PAGEREF _Tc200569133 \h 9
\l "_Tc200569134" 知识点2 伏安特性曲线图 PAGEREF _Tc200569134 \h 9
\l "_Tc200569135" 考向1 伏安特性曲线的理解 PAGEREF _Tc200569135 \h 10
\l "_Tc200569137" 考向2 伏安特性曲线的应用 PAGEREF _Tc200569137 \h 11
\l "_Tc200569140" 考点三 电功与电热 PAGEREF _Tc200569140 \h 12
\l "_Tc200569141" 知识点1 电功与电热 PAGEREF _Tc200569141 \h 12
\l "_Tc200569142" 知识点2纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 PAGEREF _Tc200569142 \h 13
\l "_Tc200569143" 考向1 纯电阻电路的分析与计算13
\l "_Tc200569144" 考向2 非纯电阻电路的分析与计算14
\l "_Tc200569146" 04真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc200569146 \h 16


考点一 电流、电阻及电阻定律
\l "_Tc25045" 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＝eq \f(q,t)；(2)微观表达式：I＝neSv。
得分速记：电流表达式的比较
比较项
公式
公式含义
定义式
I＝eq \f(q,t)
eq \f(q,t)反映了I的大小，但不能说I∝q，或I∝eq \f(1,t)
微观式
I＝nqSv
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I＝eq \f(U,R)
I由U、R决定，I∝U，I∝eq \f(1,R)
\l "_Tc25045" 知识点2 电阻及电阻定律
1．电阻：R＝eq \f(U,I)，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＝ρeq \f(l,S)，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
\l "_Tc17630" 考向1 电流的理解及计算
例1 （2025·福建三明·模拟）如图，一横截面积为的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为，试估算体积内的自由电子数为（ ）
A．个B．个C．个D．个
【答案】D
【详解】题意可知铜导线横截面积，电流，自由电子定向移动的平均速率，自由电子电荷量。 电流的微观表达式为（其中I是电流，n是单位体积（）内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率）
联立解得个
故选D。
【变式训练1】（2025·福建福州·模拟）一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】时间通过导线的电量为
导线中的电流为
故选C。
【变式训练2·时事热点与学科知识结合】（2024·福建龙岩·二模）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的圆弧半径为
B．粒子质量为
C．管道内的等效电流为
D．粒子束对管道的平均作用力大小为
【答案】BD
【详解】AB．带正电的粒子沿轴线射入，然后垂直打到管壁上，可知粒子运动的圆弧半径为
R=a
解得粒子质量为
A错误，B正确；
C．根据电流的定义式
解得
C错误；
D．粒子束对管道的平均作用力大小等于等效电流受的安培力
F=nqBl
D正确。
故选BD。
\l "_Tc16322" 考向2 电阻定律的应用
例2 （2025·福建莆田·模拟预测）两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和，串联在电路中时，A的电压为6V，B的电压为 4V，则A和B导线的横截面积之比为（ ）
A．1∶3B．2∶3C．1∶2D．3∶1
【答案】A
【详解】由题知，导线A和B的电阻率和通过的电流都相同，则有
可得
则A和B导线的横截面积之比为
故选A。
【变式训练1·变考法】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=U2D．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】（2025·福建泉州）如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是（ ）
A．细导体中的电流小于粗导体中的电流
B．细导体两端的电压U1等于粗导体两端的电压U2
C．细导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率
D．细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度
【答案】C
【详解】A．两个导体串联，电流相同，故A错误；
B．根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，根据欧姆定律得知，电流相同，则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2，故B错误；
C．电流的微观表达式
由题n、e、I相同，细导体的横截面积S小，则导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率，故C正确；
D．设导体的长度为L，横截面积为S，导体内的电场强度为
I、ρ相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度，故D错误。
故选C。

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＝ eq \f(U,R) 。
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：
特别提醒：
对伏安特性曲线的四点说明
(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。
(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。
(3)伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图甲中Ra＜Rb。
(4)伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻Rn＝eq \f(Un,In)，即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un，In)来计算，不能用该点的切线斜率来计算
考向1 伏安特性曲线的理解
例1 （2025·福建福州·模拟）如图甲，图线1、2分别表示两材料、长度相同的电阻丝的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（ ）
A．图线1表示电阻丝，图线2表示电阻丝
B．、总电阻的图线应在区域I
C．、中自由电荷定向移动速率
D．的热功率小于的热功率
【答案】C
【详解】A．由电阻定律知
两电阻丝材料、长度相同，但是的横截面积小，故，I−U图线中某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，图线1的斜率大，表示电阻丝，故A错误；
B．、串联，总电阻，应该在区域III，故B错误；
C．由电流的微观表达式知
两电阻丝材料相同，但是的横截面积小，故、中自由电荷定向移动速率，故C正确；
D．热功率，两电阻串联，电流相等，的热功率大于的热功率，故D错误。
故选C。
【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＝eq \f(U,I)＝eq \f(ΔU,ΔI)；对非线性元件R＝eq \f(U,I)≠eq \f(ΔU,ΔI)，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。
。
考向2 伏安特性曲线的应用
例2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＝eq \f(W,t)＝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＝eq \f(Q,t)＝I2R。
知识点2 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
特别提醒：
①对于纯电阻电路：P电＝P热＝IU＝I2R＝eq \f(U2,R)；②对于非纯电阻电路：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠eq \f(U2,R)＋P其他。
考向1 纯电阻电路的分析与计算
例1 （2025·福建·模拟）电饭锅的电路图如图所示，、均是定值电阻，电饭锅工作时有两种状态，一种为加热状态，另一种为保温状态，已知加热状态下电路消耗的功率为保温状态下电路消耗功率的4倍，则开关S （填“闭合”或“断开”）时为保温状态，、的阻值之比为 。
【答案】 断开 /3
【详解】[1]加热状态下电路的总功率较大，保温状态下电路总功率较小。在电路中，电路总功率
开关S接通时，被短路，电路总功率
开关S断开时，与串联，电路总功率
因为
所以开关S接通时，电饭锅处于加热状态，开关S断开时，电饭锅处于保温状态。
[2] 已知加热状态下电路消耗的功率为保温状态下电路消耗功率的4倍，则
故解得
【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＝eq \f(U,R)。
(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＝eq \f(U2,R)t
②P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)
考向2 非纯电阻电路的分析与计算
例2 （2024·福建龙岩）扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电动机的电流
B．电动机消耗的电功率
C．电动机输出的机械功率为
D．电动机产生的热量
【答案】BC
【详解】AC．电动机是非纯电阻，根据能量守恒有
即
明显
得
电动机输出的机械功率为
故A错误，C正确；
B．经过时间t，电动机消耗的电能为
电动机消耗的电功率为
故B正确；
D．经过时间t，电动机产生的热量为
故D错误。
故选BC。
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，eq \f(U2,R)t既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。
【变式训练1】（2023·福建福州·二模）继共享单车进入人们的日常生活之后，共享电动汽车也在各个城市出现。如表所示为某款电动汽车的参数，若某次充满电后在平直路面驾驶时，该车载重为100kg，所受阻力为车与载重总重力的0.02倍，重力加速度g取。该电动汽车的最大行驶速度为 km/h，该车以额定功率行驶时最长行驶时间为 h，电池充满电后储存的能量为 J。
【答案】 90 5 5.4×107
【详解】[1]根据题意可知该车所受阻力为
而当车速最大时有
代入数据解得
[2]由表中数据可知，该车在额定功率下的输出电流为
则可知在额定功率下最长行驶时间为
[3]电池充满电后储存的能量为
1.（2025·福建·高考真题）某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，R1的阻值为R2的2倍，则（ ）
A．交流电的周期为2.5s
B．电压表示数为12V
C．副线圈干路的电流为R1电流的2倍
D．原副线圈功率之比为4：1
【答案】B
【详解】A．由图可知，交流电的周期为2.25s，故A错误；
B．根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，故B正确；
C．R1的阻值为R2的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误；
D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。
故选 B。
2．（2023·上海·高考真题）如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是（ ）

A．B．C．D．
【答案】A
【详解】四个完全相同的灯泡，、串联电流相同，、亮度相同；与、并联，并联两支路两端电压相同，故两端电压等于、各自两端电压之和，故比、都亮；在干路上，电流大小等于两支路电流之和，故流过电流最大，亮度最高。
故选A。
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•福建T2
2024•福建T13
2023•福建T13
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
公式
决定式
定义式
R＝ρeq \f(l,S)
R＝eq \f(U,I)
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)
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＝ eq \f(U2,R) t
W＝UIt
电热的计算
Q＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t
Q＝I2Rt
电功率的计算
P＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P＝UI
电热功率的计算
P热＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P热＝I2R
车身质量
500 kg
输出电压
60 V
电动机额定功率
3000W
电池容量
250 A·h
充电电压
220V
充电时间
8~10h