2026年高考物理一轮复习知识清单(全国通用)专题11恒定电流(知识清单)(学生版+解析)

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01 电路中的基本概念
一、电源
1. 定义：不断把负电荷从正极搬运到负极，从而维持正负极之间一定电势差的装置就是电源。（通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。）
2. 作用：
（1）使导体两端始终存在电势差；
（2）使电路中保持持续电流；
（3）把其它形式的能转化为电能。
3. 原理：
（1）电源内部：非静电力做功，把其它形式的能转化为电能。
（2）电源外部电路：电场力做功，电能转化为其他形式的能。
4. 电动势：
(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。E＝eq \f(W,q)；E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同。
（2）物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化电能 成本领的大小，数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和。
补充：电动势和电势差的区分
5. 电源的内阻：电源内部是由导体构成，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻；
注意：电源内阻由电源本身的特点决定。一般来说，新电池电阻小，旧电池电阻大；
【跟踪训练】（2025·浙江·三模）锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量4000mA·h，正常通话电流400mA，则（ ）
A．正常通话时，电池输出的功率为1.48W
B．电池充满电后，手机能正常通话2.7h
C．图示状态是电池放电状态
D．负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少
二、电流、电压、电阻
1. 恒定电场：
（1）定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
（2）特点：
①电荷的分布是稳定的，任何位置的电场强度都不随时间发生变化；
②导线内的电场线和导线平行；
③导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场；
④任何位置的电场强度都不随时间发生变化。
补充：恒定电场与静电场的比较：
2. 电流：
（1）定义：电荷的定向移动形成电流。用符号I表示，单位是安培，符号为A。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA），换算关系为：1A＝103mA＝106μA。
（2）表达式：①定义式：I＝eq \f(q,t)；②决定式：I＝eq \f(U,R)。
注意：电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
（3）电流形成的条件：①导体中有自由电荷；②导体两端存在电压。（形成持续电流的条件：导体两端有持续电压）。
（4）恒定电流：把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
（5） "javascript:vid(0)" \ "点电荷的电场" 电流的微观表达式：设柱体微元的长度为L，横截面积为S，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，电荷定向移动的速率为v，则柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。电荷通过横截面的时间t＝eq \f(L,v)，导体AB中电流为I＝eq \f(Q,t)＝eq \f(nLSq,\f(L,v))＝nqSv，该式即为电流的微观表达式。
补充：电流表达式的对比和理解
对I＝eq \f(q,t)的理解：
对I＝nqSv的理解：
3. 电压：电压也称作电势差或电位差。电压的单位是伏特，符号是V，常用单位有千伏（KV）、毫伏（mV）等。
4.电阻：
(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫作导体的电阻。
(2)定义式：R＝eq \f(U,I)，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流。
注意：电阻的决定式：R＝ρeq \f(l,S)。ρ为电阻率，是反映导体本身的属性，反映材料导电性能的物理量。l表示沿电流方向导体的长度；S表示垂直于电流方向导体的横截面积。
(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)。
(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关。
补充：电阻两个表达式的区别和联系：
【跟踪训练】（2025·陕西汉中·一模）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （ ）
A． ，竖直向下B．，竖直向上
C．，竖直向下D．，竖直向上
三、电功
1. 定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功。（电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积)。用字母W表示，单位是焦耳，符号是J。
2. 公式：W＝qU＝UIt(适用于任何电路)。
3. 电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。
【跟踪训练】（2025·浙江·高考真题）我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”（瓦时）对应的物理量是（ ）
A．能量B．位移C．电流D．电荷量
四、电功率
1. 定义：单位时间内电流做的功叫电功率，表示电流做功的快慢的物理量。用字母P表示，单位是瓦特，符号是W。
2. 公式：P＝eq \f(W,t)＝UI(适用于任何电路)。
3. 额定功率和实际功率
用电器正常工作时所消耗的电功率叫做额定功率；用电器实际工作的电压叫做实际电压，当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率。为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率。
注意：纯电阻电路的电功率计算表达式：P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)；
非纯电阻的电功率计算表达式：P＝UI。
【跟踪训练】（2025·天津·二模）著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘中的电流呈周期性变化特点
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
五、电热和热功率
1. 定义：
补充：电功和电热的关系：
（1）纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相等的.所以有W=Q，UIt=I 2 Rt，U=IR（欧姆定律成立），
（2）非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能.所以有W>Q，UIt>I 2 Rt，U>IR（欧姆定律不成立）.
【跟踪训练】（2025·江苏南通·三模）如图所示，电阻R1、R2串联，R1=2R2，流过恒定的电流，则（ ）
A．R1、R2的电压之比为1:1B．R1、R2的电功率之比为1:2
C．通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1D．相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1:2
02 电路中的基本定律
一、电阻定律
1. 电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
(2)公式：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，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m。
(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
2．电阻率
(1)计算式：ρ＝Req \f(S,l)。
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。
(3)电阻率与温度的关系:
金属：电阻率随温度升高而增大；
负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小。
补充：电阻率和电阻的比较
补充：串并联电路的电阻
【跟踪训练】（2025·广西·高考真题）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为（ ）
A．B．C．D．
二、串、并联电路的规律
1．串并联电路的比较
注意：串并联电路常用的四个推论
（1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．
（2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．
（3）无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和．
（4）无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．
【跟踪训练】（2025·河南·模拟预测）如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω
B．电路的总电阻为2Ω
C．电阻丁两端的电压为2V
D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W
三、欧姆定律
1．闭合电路欧姆定律
（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比；
（2）公式：I＝eq \f(E,R＋r)(只适用于纯电阻电路)；
（3）其他表达形式
①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir；（适用于任意的闭合电路）
②功率表达式：EI＝UI＋I2r.
2．路端电压与外电阻的关系
（1）一般情况：U＝IR＝eq \f(E,R＋r)·R＝eq \f(E,1＋\f(r,R))，当R增大时，U增大；
（2）特殊情况：
①当外电路断路时，I＝0，U＝E；
②当外电路短路时，I短＝eq \f(E,r)，U＝0。
补充：路端电压随外电阻的变化规律：
【跟踪训练】（2025·北京房山·一模）如图所示为小灯泡通电后其电流Ⅰ随电压U变化的图像，Q、P为图像上两点，坐标分别为（U1，I1）、（U2，I2），PN为图像上Р点的切线。下列说法正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻
C．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻
D．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小
四、焦耳定律
1. 内容：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。Q=I 2 Rt，式中Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的。
补充：电功和电热的比较
补充：含电动机的电路能量转化分析：
【注意】纯电阻电路电流做功全部转化为热；非纯电阻电路电流做功一部分转化为热，一部分转化为其它。
【跟踪训练】（2024·北京大兴·三模）如图所示，半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R接地。电子束从远处以速度v均匀落到球上，每秒钟有n个电子落到球上，全部被吸收。电子电荷量为e，质量为m。取大地电势为零，稳定后下列判断正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流为
B．金属球单位时间释放的热量为
C．电子对金属球单位面积作用力为nmv
D．金属球的电势大于0
电路中的两类U—I图像
在恒流电路中常会涉及两种U－I图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别．
【跟踪训练】（2025·山东·模拟）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（ ）
A．当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω
B．当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小
C．当a、b两端接上元件A时，
D．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
01 电路的动态分析
1、程序法: 遵循“局部—整体—局部”的思路
电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路并联分流I串联分压U的变化→其他支路的变化.
2、结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零．
①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．
②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小
3、极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.
4、特殊值法:对于某些特殊电路问题,可以采取代入特殊值的方法去判定.
补充：含容电路动态分析的三个步骤：
①理清电路的串、并联关系；
②确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U；
③分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电。
【跟踪训练】（2025·河北·模拟预测）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电表V，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，一带负电的微粒Q从两板正中央水平向右射入电容器，恰好以速度v0沿着图中虚线做匀速直线运动。R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。则（ ）
A．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，电压表的示数变大
B．保持开关S闭合，将M板竖直上移时，虚线位置处电势降低，微粒向上偏转
C．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒仍做匀速直线运动
D．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒做平抛运动
02 电路的故障分析
电路故障一般是短路或断路.常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象。故障的特点如下：
（1）断路状态的特点：电源电压不为零而电流为零;若外电路某两点之间的电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接部分无断点。
（2）短路状态的特点：有电流通过电路而电压为零
补充：利用电流表、电压表判断电路故障的方法
【跟踪训练】（2025·江苏盐城·三模）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（ ）
A．滑动变阻器与电路接触处断路B．电流表阻值太小
C．滑动变阻器的阻值太小D．电池内阻太小
01 电源的功率问题
电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率.
（1）任意电路：.
（2）纯电阻电路：.
2. 电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.
（1）任意电路：．
（2）纯电阻电路：
由P出与外电阻R的关系图像可以看出:
Ⅰ、当R=r时,电源的输出功率最大,为P出m=E24r ，但效率不是最大,而是只有50%.
Ⅱ、当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小.
Ⅲ、当R