专题63电路定律和电功电功率（原卷版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十二章 恒定电流
专题 63 电路定律和电功电功率
第一部分 知识点精讲
一、电流及欧姆定律
1．电流的理解
(1)定义：电荷的定向移动形成电流。
(2)形成条件：①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
(3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
① 在外电路中电流由电源极流向极；
② 在内电路中电流由电源极流向极。
(4)三个表达式
① 定义式：I＝，q为在时间 t内通过导体横截面的电荷量。
② 微观表达式：I＝nqSv
③ 决定式：I＝，即欧姆定律的表达式。
【特别提醒】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。
2．欧姆定律
(1)内容：导体中的电流 I跟导体两端的电压 U成正比，跟导体的电阻 R成反比。
(2)适用范围：适用于金属和电解液等纯电阻电路。
【温馨提示】当R一定时，I∝U；当 U一定时，I∝，但 R由导体本身决定，与 I、U
无关。
二、电阻定律
1．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻 R与它的长度 l成正比，与它的横截面积 S成反比；
导体电阻还与构成它的材料有关。
(2)表达式：R＝ρ。
【特别提醒】电阻定律表达式 R＝ρ是电阻的决定式，而电阻的定义式 R＝不是电阻的
决定式，但提供了一种测量电阻的方法。
2．电阻率
(1)计算式：ρ＝R。
(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
金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。
三、电功率、焦耳定律
1．电功
(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。
(2)公式：W＝q U ＝IUt。
(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。
(2)公式：P＝＝IU。
(3)物理意义：表示电流做功的快慢。
3．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。
(2)公式：Q＝I2Rt。
【特别提醒】在任何电路中，计算电功都可以用 W＝UIt，计算电热都可以用 Q＝
I2Rt。
4．热功率
(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)表达式：P＝＝I 2
R 。
5．纯电阻电路与非纯电阻电路的对比
【特别提醒】关于非纯电阻电路的两点注意
(1)在非纯电阻电路中，要注意 t既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不
再成立。
(2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路
① 当电动机通电卡住不转动时，电路应为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转
化为内能；
② 只有在电动机转动时电路为非纯电阻电路，此时 U>IR，欧姆定律不再适用，大部
分电能转化为机械能。
第二部分 最新高考题精选
1．（2022 年6月浙江选考）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途经之一。如
图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为 9m/s 时，
输出电功率为 405kW，风速在 5~10m/s 范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋
转一周扫过的面积为 A，空气密度为 ρ，风场风速为 v，并保持风正面吹向叶片。下列
说法正确的是
A．
该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B．
单位时间流过面积 A的流动空气动能为
C．若每天平均有 1.0×108kW 的风能资源，则每天发电量为 2.4×109kW·h
D．若风场每年有 5000h 风速在 6~10m/s 的风能资源，则该发电机年发电量至少为
6.0×105kW·h
2.．（2021 高考江苏物理卷）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流
到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为 的电容器，在 内细胞膜两侧的电
势差从 变为 ，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
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