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高一~高中二年级 (15-17岁)

高中物理 电流与电阻

把电路比作水管，电流和电阻就容易理解了：电压是推动水的水压，电流是流动的水量，电阻是水管变窄、阻碍水流的程度。 根据欧姆定律 V = IR，电压升高电流就增大，电阻增大电流就减小。 电流流动时消耗能量的快慢叫电功率，这段时间内实际消耗的能量叫电功（电能）。 拖动电压和电阻滑块，电路中的电流和消耗的功率会一起变化。

电流与电阻的直观

💧 用水管来比喻
①电压 V 像水压，是推动电荷的程度
②电流 I 像流动的水量，是 1 秒内通过横截面的电荷量
③电阻 R 像水管的细窄程度，是阻碍流动的程度

欧姆定律

12 V
4 Ω
💡 要观察的地方
①电压变为 2 倍，电流也变为 2 倍
②电阻变为 2 倍，电流减半
③V = IR 是电路中最基本的关系
④导线的电阻 R = ρL/A，与长度成正比，与横截面积成反比
⑤图中只有一个电阻，串联和并联整理在考试要点里

欧姆定律的三种形式

欧姆定律
V = IR
电压（V） = 电流（A） × 电阻（Ω）
求电流
I = VR
电流（A） = 电压（V） ÷ 电阻（Ω）
求电阻
R = VI
电阻（Ω） = 电压（V） ÷ 电流（A）

电功率与电功

电功率（消耗能量的快慢）
P = VI = I²R = V²/R
电功率（W） = 电压 × 电流，代入 V = IR 得到三种形式
电功（消耗的能量）
W = Pt = VIt
电功（J） = 电功率 × 时间
💰 电费与电功
①1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 10⁶ J
②电费等于消耗的电能（kWh）乘以单价
③100 W 的灯泡开 10 小时消耗 1 kWh

例题

例题 1
给电阻 6 Ω 的灯泡加 12 V 电压。流过的电流是多少？
1
把 V = IR 变形为 I = V/R。
I = VR
2
代入 V = 12 V，R = 6 Ω。
I = 126 = 2 A
▸ 2 A
电压越大、电阻越小，电流就越大。
例题 2
电阻 10 Ω 中通过 2 A 电流时的消耗功率是多少？
1
已知电流和电阻，所以用 P = I²R。
P = I2 R
2
代入 I = 2 A，R = 10 Ω。
P = 22 × 10 = 40 W
▸ 40 W
电功率的三种形式 P = VI = I²R = V²/R 结果都相同；这里 V = IR = 20 V，用 VI = 40 W 也能验证。

小结

欧姆定律
V = IR
电功率
P = VI
韩国高考类题改编
同种材料的导线，若长度变为 2 倍、横截面积减半，电阻变为几倍？
①2 倍
②4 倍
③12 倍
④14 倍
⑤不变
▸ ② 4 倍
1
电阻 R = ρL/A，与长度成正比，与横截面积成反比。
R = ρLA
2
L 变为 2 倍、A 变为 1/2 时，R 变为 2 ÷ (1/2) = 4 倍。
R ∝ 2LA/2 = 4·LA
🎯 考试要点
①V = IR，即电压 = 电流 × 电阻
②在 P = VI = I²R = V²/R 中选出与已知量相符的式子
③串联时 R = R₁ + R₂，电阻变大
④并联时 1/R = 1/R₁ + 1/R₂，电阻变小
⑤电功 W = Pt，单位是 J 或 kWh
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