技术工科大学的基础习题和解答(第一章电路的基础知识) ) ) ) ) ) ) ) ) )。

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第一章电路基础知识

1-1电流和电压

一.填补问题

1 .电流流动的路径称为电路。 电路通常由电源、导线、负载和开关组成。

2 .因为习惯将正电荷移动的方向规定为电流的方向，所以电流的方向实际上与电子移动的方向相反。

3 .金属导体中自由电子的取向移动方向和电流方向相反。

4 .电流分为直流电和交流电两种，电流大小和方向随时间变化的电流称为交流电流，简称交流； 大小和方向一定的电流称为直流电流，简称直流。

5 .如果通过导体截面3 min的电荷量为1.8 C，则导体中的电流为0.01A。

6 .测量电流时，将电流计串联在电路上，被测电流从电流计的正(负)接线柱流出，从负(负)接线柱流出。 每个电流计都有一定的测量范围，被称为电流计的量程。

7 .电压是衡量电场力做功能力的物理量，电动势是指电源将正电荷从电源负极经由电源内部转移到正极的能力。

8 .如果电路中的某一点和基准点的电压为该点的电位，电路中的a、b两点的电位分别为Ua、Ub，则a、b两点之间的电压Uab=Ua-Ub； U ba=Ub- Ua。

9 .基准点电位为0，高于基准点的电位取正值，低于基准点的电位取负值。

10 .电动势的方向被规定为在电源内部从负极向正极。

11 .测量电压时，请将电压表和被测电路并联，使电压表接线柱的正负与被测两点的电位一致。

12 .如图1-1所示，电压表的a应连接电阻的c端子，b应连接电阻的d端子。 电流计的a应连接到电阻的c端子上。

二.判断问题

1 .导体中的电流是由电子流形成的，所以电子流动的方向是电流的方向。 () )。

2 .电源电动势的大小取决于电源本身的性质，与外部电路无关。 () ) ) )

3 .电压和电位随基准点的变化而变化。 () )。

4 .我们将自负极通过电源内部朝向正极的方向规定为电动势的方向。 () ) ) )

三.猜谜

1 .电路主要由哪些部分构成？ 主要功能是什么？

a )电路主要由电源、负载、导线和开关组成。 电源是供电的装置，负载是实现电路功能的装置。 导线在电路中起到连接的作用。 开关是控制装置。

2 .简述电压、电位、电动势的差异。 电源内部的电荷移动和电源外部的电荷移动的原因相同吗？

答：电压反映的是电场力在两点之间起作用的程度，与基准点的位置无关。 电位反映某一点和基准点的电压，与基准点的位置有关。 电动势反映了可以转换成其他形式电能的能力。 电源内部的电荷移动和电源外部的电荷移动的原因不同。

3 .什么是电流？ 电路中存在持续电流的条件是什么？

a )电流是通过电荷定向移动而形成的。 电路中存在持续电流的条件是电源电动势不为0，且电路闭合。

4 .用电流计测量电流时，有哪些注意事项？

a(1)区分使用交流电流计和直流电流计进行测量。

)2)电流计应与被测电路串联。

)3)必须使电流从电流计的正端流向负端并流出。

)4)选择合适的量程。

四.计算问题

5 min以内，通过导体横截面的电荷量为3.6 C，则电流是多少安培？ 几百万？

解：I=q/t=3.6/(560 )=0.012(a )=12mA

a )电流为0.012安培，共12毫安。

2 .在图1--2中，已知当c点被选择为基准点时，Ua=-6 V、Ub=-3 V、Ud=-2 V、Ue=-4 V。 Uab、Ucd分别多少钱？ 以d点为基准点，各点的电位分别是多少？

解以c点为基准点时Uc=0V

UB=UA-UB=(-6 )-)-3 )=-3V

UCD=UC-ud=0--(-2 )=2V

UBD=UB-UD=(-3 )-)-2 )=-1V

ued=UE-ud=(-4 )-)-2 )=-2V

d点是基准点Ud=0的运用电压不随基准点变化的特征

Ucd=Uc - Ud=Uc -0=2V Uc=2V

Ubd=Ub - Ud=Ub -0=-1V Ub=-1V

Ued=Ue - Ud=Ue -0=-2V Ue=-2V

UAB=UA-UB=UA-(-1 )=-3v(UA=-4v

答： Uab=-3V，Ucd=2V选择d点作为基准点时，Ua=-4V，Ub=-1V，Uc=2V，Ud=0，Ue=-2V。

1-2阻力

一.填补问题

1 .根据导电能力的强弱，物质一般分为导体、半导体和绝缘体。

2 .导体对电流的阻碍作用称为电阻。

3 .均匀导体的电阻与导体长度成正比，与导体截面积成反比，与材料性质有关，也与环境温度有关。

4 .电阻率的大小反映了物质的导电能力，电阻率小时物质导电能力强，电阻率大则物质导电能力弱。

5 .电阻率的倒数称为电导，表示电流的流动容易度，其数值越大表示电流越容易流动。

6 .一般情况下，金属电阻率随温度的升高而增大，硅等纯半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而减小。

二.选题

1 .一根导体的电阻为r，将其从中间对折成为新导线，其电阻值为(c )。

A.R/2 B.R

C.R/4 D.R/8

2 .甲乙两导体由相同材料制成，长度之比为3:5，直径之比为2:1时，它们的电阻之比为(b )。

A .12:5 B.3:20

C.7:6 D.20:3

3 .制造标准电阻器的材料必须是(d )。

a .高电阻材料b .低电阻材料

c .高温系数材料d .低温系数材料

4 .导体的电阻是导体自身的性质，以下说法错误的是(c )。

a .关于导体截面积b .关于导体长度

c .与环境温度无关d .与材料性质有关

5 .用万用表测量电阻的刻度。 以下表达正确的是(c )。

a .刻度为直线b .指针偏转到右端时，阻力变得无限大

c .指针向左端振动时，阻力为无限大d指针向中间振动时，阻力为无限大

6 .关于万用表的使用方法，以下说法错误的是(a )。

职教mooc

a )根据物质导电能力的强弱，可分为导体、半导体和绝缘体三种。 这些特点是导体电阻率小，容易通电。 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。 绝缘体电阻率大，不易通电。

2 .在温度一定的情况下，导体电阻的大小由什么因素决定？ 写导体电阻大小的公式。

答：在温度一定的情况下，导体电阻的大小取决于导体的材料、长度和截面积，公式为： R=

3 .用万用表测量电阻时，应该注意哪些事项？

a(1)准备测量电路内的电阻时，请先切断电源，且测量时不要带电。

)2)首先估算被测电阻的大小，选择合适的倍率范围，然后调零。 也就是说，使两支笔接触，转动零电位器，将指针对准零。

(3)测量时双手请勿接触电阻端子和表笔的金属部分，以免出现人体电阻，引起测量误差。

)4)测量电路中的某个电阻时，应断开电阻的一端。

四.计算问题

一根铜导线的长度为l=2，000 m，截面积为S=2 mm2，导线的电阻是多少？ (铜的电阻率=1.75108 )如果把它切成等长的两段，每段的电阻是多少？ 把这个放大两倍的话，电阻会是多少？

(r=(r=1.7510-8=17.5

如果将其切成等长两段，则各级的电阻为r，==8.75

将其延长到原来的2倍时，电阻R``=17.54=70

a )导线的电阻为17.5。 如果将其切成等长的两段，每段的电阻为8.75。 如果把它延长到原来的两倍，电阻又会变成70。

1--3欧姆定律

一.填平

1 .导体中的电流与该导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

2 .闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻成反比。

3 .全电路欧姆定律还可以表示为电源电动势等于内部电压与外部电压之和。

4 .电源端子电压随负载电流变化的关系称为电源的外部特性。

5 .电路通常有通路、开路(断路)和短路三种状态。

6 .两个电阻的伏安特性如图1-3所示，Ra大于(大小) Rb，Ra=10，Rb=5。

7 .如图1-4所示，在U=0.5 V时，R1=R2 (，=，其中，R1为非线性电阻，R2为线性电阻。

8 .已知电炉丝的电阻为44 Q，流过的电流为5 A，则电炉上的电压为220V。

9 .设电源电动势E=4.5 V，内阻r=0.5，负载电阻R=4，则电路中电流I=1A，端电压U=4V。

10 .一个电池和一个电阻构成了最简单的闭合回路。 当负载电阻的电阻值增加到原来的3倍时，电流变为原来的一半，原来的内外电阻的电阻值比为1:1 [ Microsoft用户1]。

11 .通常，流过小电流的负载称为小负载，流过大电流的负载称为大负载。

二.判断问题

1 .导体的长度和截面均为1倍时，其电阻值也为1倍。 否[Microsoft用户2]

2 .电阻两端电压为10 V时，电阻值为10； 电压上升到20 V时，电阻值为20。 否[Microsoft用户3]

3 .导体的电阻永远不变。 [Microsoft用户4]

4 .电源内阻为零时，电源电动势大小与电源端电压相同。 () ) ) )

5 .电路开路后，电源电动势的大小为零。 否[Microsoft用户5]

6 .在路径状态下，负载电阻变大，端子电压变大。 () ) ) )

7 .在短路状态下，端子电压等于零。 () ) ) )

8 .电源电压一定时，电阻大的负载是大的负载。 否[Microsoft用户6]

9 .负载电阻越大，电路获得的功率就越大。 否[Microsoft用户7]

三.选题

1 .用电压表测量的电路端子电压为0，表示(b )。

a .外电路断路b .外电路短路

c .外电路电流比较小d .电源内阻为零

2 .电源电动势为2 V，内阻为0.1，外部电路断开时，电路中电流和端电压分别为(a )。

A.O，2 V B.20 A，2 V

C.20 A、O D.0和0

3 .在上述问题上，外部电路短路时，电路中的电流和端子电压分别为(b )。

A.20 A、2 V B.20 A和o

c.0，2v d.0，0

四.计算问题

220 V的直流电源连接灯泡时，灯泡的电阻为484，计算流经灯泡的电流。

解： I===0.45(a ) )

答：通过灯泡的电流为0.45A。

2 .某太阳能电池板不连接负荷时电压为600V，短路电流为30A，计算该板的内阻。

解：短路电流I===3010-6 r==20

答：这个电池板的内部电阻是20。

3 .已知某电池的电动势为1.65 V，电池两端连接有电阻值为5的电阻。 测量电路中的电流为300 mA，求出电池的端子电压和内部电阻。

解： I=得r===0.5

U=IR=30010-35=1.5V

答：电池端电压为1.5V，内阻为0.5。

4 .如图1-5所示，已知E=10 V，r=0.1，R=99。 尝试计算开关s在不同位置时电流计和电压表的读数。

解：当开关s处于第一位置时，电路处于通道状态，电流表和电压表的读数如下。

I===1(a ) )。

ur=I*r=19.9=9.9(v ) ) ) )

开关s位于2位置时，电路处于开路状态的电流表和电压表读数

I==0(a ) )。

ur=e=10(v )

开关s位于3位置时，电路处于短路状态的电流表和电压表的读数

I===100(a ) )。

ur=0(v )

答：开关s在不同位置时，电流表和电压表读数： 1位置U=9.9V，I=1A； 2位置U=10V，I=0A；

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5 .某电源的外部特性曲线如图1-6所示，求出该电源的电动势e及内阻r。

解：由I=得E=IR Ir=U Ir得到的方程：

E=11 2r

E=10 4r

解： E=12V，r=0.5

答：该电源的电动势E=12V及内阻r=0.5。

五.实验问题

图1-7表示用电流计和电阻箱测量电池电动势和内部电阻的实验电路，图中r为电阻箱电阻。 )1)简述实验步骤，写出电动势e和内阻r的计算公式。 )2)有的学生在实验时记录了以下数据。 首集，R1=9.4，I1=0.2 A； 第二次，R2=4.4，I2=0.4 A。 根据这些数据计算电动势和内阻的测量值。 )3)想想看。 可以考虑几种测量电动势和内阻的方法？ 画实验电路图。

(1)实验步骤

1 )如图所示，连接电路，将电阻箱的电阻值调整为特定值，打开开关s，从电流计读取电流值并关闭开关。

2 )将电阻箱的电阻调节到另一个特定值，打开开关s，从电流计读取电流值并关闭开关。

3 )根据测量数据计算： I=得I1=I2=解得r=E=I1r I1R1

)2)根据实验数据计算：

r===0.6

E=I1r I1R1=0.20.6 0.29.4=2V

(3)测量电动势和内阻的实验电路图如1-7-1

在s断开时从电压计读出电压值为电动势e，在s接通后检测电流，根据电阻r的值根据I=计算内部电阻r

1-4电力和电力

一.填补问题

1 .电流功，简称电功。 用字母w表示，单位为焦耳(j )； 电流在单位时间内进行的功被称为电力，用字母p表示，单位为瓦(w )。

2 .电能的另一个单位是度，与焦耳的换算关系是1度=3.6106J。

3 .电流通过导体时导体发热的现象称为电流的热效应，产生的热用字母q表示，单位为焦耳(j )。

4 .电流通过一个导体产生的热[Microsoft用户8]与电流的平方成比例，与导体的电阻成比例，与时间成比例。

5 .电气设备在额定功率下的工作状态，称为额定工作状态，也称为满载； 低于额定功率的额定状态称为轻负载； 额定功率以上的工作状态称为过载或过载，一般不允许过载。

6.4s内提供给6电阻的能量为2 400 J，则该电阻两端的电压为60v微软用户9]。

7 .灯泡电阻24，灯泡流过电流100 mA时，灯泡2小时内所做功为1728J，合4.810-4度。

220 V/100 W灯泡，额定电流为0.45[微软用户10]A，电阻为484[微软用户11]。

二.判断问题

1 .额定功率下负载的动作状态称为满负荷。 () ) ) )

2 .功率越大电流功越大。 [Microsoft用户12]

将25 W/220 V的灯泡连接到1，000 w/220 v的发电机上时，灯泡会烧毁。 [Microsoft用户13]

4 .通过电阻的电流增加一倍，耗电量也增加一倍。 [Microsoft用户14]

5.2个额定电压相同的电炉，R1R2的P=I2R，所以电阻大功率大。 [Microsoft用户15]

三.选题

1 .为了将电炉消耗的电力减半，将(c )设为。

a .将电压加倍b .将电压减半

c .电阻加倍d .电阻减半

2.12 V/6 W的灯泡与6 v电路相连，通过灯丝的实际电流为(C[微软用户16] ) a。

A.1 B.0.5

C.0.25 D.0.125

3.220 V照明输电线路，每根导线电阻为1，通过电流为10 A，可在10 min内产生热量(B[微软用户17] ) j。

A.1104 B.6104C.6103 D.1103

4.1度电可以正常发光220 V/40 W的灯泡(D [微软用户18] ) h。

A.20 B.40 C.45 D. 25

四.猜谜

1 .为什么深夜比晚上7、8点还亮的时候灯会亮呢？

答：由于用户的照明器具都是并联的，所以可以认为供电变压器的内阻r不变，由U=E-Ir可知，晚上七八点达到消耗电力的峰值，电流I最大时u最小，从P=U2/R开始并联灯泡的实际电力减少夜深时，功耗峰值变低，电流变小，变压器端电压变高，并联灯泡的实际功率变大，亮度变高。

2 .有人说“电流大功率就大”，这是正确的吗？ 举个例子证明一下吧。

答：不准确。 因为P=UI在I大时，u小时，p也不大。 就像电流互感器一样。

五.计算问题

1 .将电阻为1%210的电烙铁接入220 V电源，使用2小时会产生多少热量？

解： q=t=23600=2.88105(j )

答：使用2小时会产生2.88105的热量

2 .如图1-8所示，E=220 V，负载电阻r为219，电源内阻r为1，尝试求出负载电阻消耗的电力p的负、电源内阻消耗的电力p内以及电源供给的电力p。

解： I===1(a ) )。

p负=I2r=12219=219(w ) ) ) ) ) ) ) ) ) p负=i2r=12219 (w ) ) ) ) ) ) p负) p负=i2r=12219 (w ) )

p=I2r=121=1(w ) ) )

p=ei=2201=220(w ) ) )

a )负载电阻消耗的电力p为负=219W，电源内阻消耗的电力p内=1W以及电源提供的电力P=220W。

3 .将两个长度相同、均为圆截面的铜导线制作的电阻器连接在同一个电压上，知道一个铜导线的直径是另一个铜导线直径的2倍，并尝试求出两个电阻器消耗的功率比。

(D1:D2=2R= S=r2=D2 R==

R1:R2=1:4由于电压u相同，P=U2/R，因此P1:P2=4:1

答：两个电阻器消耗的功率比为4:1。

4 .如图1-9所示，灯HLl的电阻为5，HL2的电阻为4，S1接通时的灯HLl的功率为5 W，S1断开、S2接通时的灯HL2的功率为5.76 W。 求e和r0。

解： P=I2R S1闭合时P1=I12R1 5=I125 I1=1A

同样，S1-off S2-on时P2=I22R2 5.76=I224 I2=1.2A

I=的方程式如下

I1=

I2=

解： r===1

E=I1R1 I1r=15 11=6V

E=6V和r0=1

5 .一电解槽两极间电阻为0.1，两极间加25 V电压，通过电解槽的电流为10 A。 (1)1 min内，电解槽从电路中吸收多少电能？ )2)其中转化为热能的电能是多少？

解：电解槽从电路中吸收电能w=uit=2510160=15000(j )

其中，转换为热能的电能为q=I2rt=1020.1160=600(j )

答：1 min内，电解槽从电路中吸收15000J电能，其中转化为热能的电能为600J。

微软用户1

[微软用户2]4倍

[Microsoft用户3]线性电阻不随电压变化而变化

[Microsoft用户4]温度影响、老化等

[Microsoft用户5]仅与电源相关

[Microsoft用户6]电源电压一定时电阻大，电流小

[Microsoft用户7 ]如果7]R=r，将获得最大功率

[Microsoft用户8]Q=I2Rt

微软用户9

q=(u2t )/R

[微软用户10]P=UI

[Microsoft用户11]P=U2/R

微软用户12

W=Pt的工作大小与时间也有关系

[Microsoft用户13]供电电压是灯的额定电压，即使灯在额定状态下工作也不会烧毁。

[Microsoft用户14

P=I2R

I增加一倍，耗电量就增加四倍

微软用户15

P=U2/R R=U2/P

I=U'/R=P

=6=0.25

微软用户17

Q=I2Rt

=10211060

=6乘104 (j )

微软用户18

1000W.h=40W*t

t=1000/40=25h