2025版《新亮剑》高中物理：第十章 电路及其应用 电能含答案.docx

2025版《新亮剑》高中物理：第十章电路及其应用电能

第十章

电路及其应用电能

核心素养

考点内容

高考真题

备考建议

物理观念

电流、电压、电阻、电阻率、电动势、电功、电功率、焦耳热、供电效率

2023全国乙T20(电学黑箱)

2023全国甲T22(研究小灯泡伏安曲线)

2023全国乙T23(测金属丝电阻率)

2023江苏T13(探究电压表内阻对测量结果的影响)

2023辽宁T12(测导电漆电阻率)

2023广东T12(测导电液电阻率)

2023北京T16(测金属丝电阻率)

2023湖北T12(测电源电动势与内阻、电流表内阻)

2023湖南T12(探究压膜电阻及应用)

2023浙江T18(测电源电动势与内阻)

2022全国甲T10(测电表内阻)

2022全国乙T10(伏安法测电阻)

2022河北T12(用多用电表分析电路故障)

2022湖南T12(自制欧姆表实验)

2022浙江T12(非纯电阻电路能量的转化)

2022山东T4(伏安法测电阻)

试题特点:电学实验试题涉及的理论主要有闭合电路及部分电路的欧姆定律,串、并联电路的规律等;近几年来试题难度呈逐年降低趋势;试题设计主要表现在两个方面:

(1)完成基本实验的能力。试题源于教材,重点考查基本的实验知识、技能与方法

(2)设计新实验的能力。创新点主要是实验器材、原理、方法、数据处理等方面,旨在考查探究能力

备考建议:立足教材上的实验,在实验原理、器材选择、电路设计、实验方法、安全意识及误差分析等方面进行全面复习

科学思维

伏安法测电阻、伏安法测电源电动势和内阻等实验电路的结构(模型)、基于电路理论及数据的推理论证(原理、数据处理及误差分析)、创新思维设计新的实验方案等

科学探究

用传统实验器材去设计、完成新的实验方案(电表电阻、电容器电容、电源电动势和内阻的测量等)

科学态度

与责任

具有安全意识、尊重实验数据、具有严肃认真及实事求是的科学态度

第1讲电路的基本概念和规律

对应学生用书P213

考点一电流的理解与计算

一、电源及其作用

1.电源是能把①从正极“搬运”到负极的装置。?

2.电源的作用:维持电路两端有一定的②,使电路中保持③的电流。?

二、电流:电荷的定向移动形成电流。

1.形成条件

内因:导体中有大量的可以自由移动的电荷——④电荷。?

外因:导体两端存在⑤差。?

2.电流的方向:物理学上规定,⑥电荷定向移动的方向为电流正方向。?

在⑦电路中电流由电源正极流向负极;?

在⑧电路中电流由电源负极流向正极。?

3.电流是标量。电流虽然既有大小又有方向,但它的运算遵循代数运算法则,是标量。

4.电流的大小和单位

(1)定义:通过导体横截面的电荷量与时间的比值。

(2)定义式:I=⑨。?

(3)单位:⑩。1A=1C/s。?

三、电流的微观表达式及其推导

从微观上看,电流大小取决于导体中单位体积的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、定向移动的速率v、导体的横截面积S。

电流的微观表达式为I=。?

推导:如图所示,设柱形导体的横截面的面积为S,自由电子数密度(单位体积内的自由电子数)为n,自由电荷定向移动的平均速率为v,自由电荷的电荷量为q,则时间t内通过导体的横截面的自由电荷数N=,时间t内通过横截面的电荷量Q==,根据电流的定义可得,导体中的电流I=Qt=。?

答案①电子②电压③持续④自由⑤电势⑥正⑦外⑧内⑨qt⑩安培(A)nqSvnSvt

NqnSvtqnqSv

锂电池以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极。在充电过程中,通过化学反应,电池正极产生锂离子,锂离子通过电解液运动到负极,嵌在有很多微孔的负极碳材料中,嵌入的锂离子越多,电池中充入的电荷量也就越多,在放电时,负极的锂离子又会通过电解液返回正极,则图示时刻,锂离子电池处于放(选填“放”或“充”)电状态,电场力对锂离子做负(选填“正”或“负”)功,两端的电压正在逐渐减小(选填“增大”或“减小”)。?

四个模型

情境图示应用I=qt

电解液中正、负离子定向移动形成的电流

1.电荷量q是通过电解液横截面的电荷量而不是单位面积的电荷量;

2.电荷量不相等的同种电荷同向通过某一横截面时,q=q1+q2,异种电荷反向通过某一横截面时,q=|q1|+|q2|

金属导体中自由电子定向移动形成的电流

1.电荷量q是通过导体横截面的自由电子的总电荷量,而不是单位面积的自由电子的电荷量;

2.若已知单位体积的自由电子数为n,则利用I=qt推导可得金属导体内的电流I=neSv,式中v为电子定向移动的速率,S为金属导体的横截面面积,e

电荷持续做