第一章 直流電路基礎(chǔ)知識

1、-作者xxxx-日期xxxx第一章 直流電路基礎(chǔ)知識【精品文檔】第二部分 電工基礎(chǔ)第一章 直流電路基礎(chǔ)知識考綱引領(lǐng)：1、理解電位、電壓、電流、電動勢概念及單位的換算 2、掌握電阻定律、歐姆定律、電功、電功率和最大功率，能熟練進行計算 3、了解庫侖定律，及其庫侖力的計算知識網(wǎng)絡(luò)： 電流、電壓 基本物理量 電位、電動勢 電功、電功率 直流電路的基礎(chǔ)知識 庫侖定律基本定律 電阻定律 歐姆定律 最大功率輸出定律考情分析：本章主要介紹了直流電路基礎(chǔ)知識，概念性很強，考題多數(shù)出現(xiàn)在單項選擇題和填空題中，所占比例不輕。因而復(fù)習(xí)時重在基礎(chǔ)知識的理解和記憶。最近三年本章考試題型、分值分布 題型年份單項選擇題填充

2、題實驗題計算題合計20128分9分0分0分17分20118分12分0分0分20分20103分4分0分0分7分一、 直流電路基礎(chǔ)知識1、 電路（1） 電路：用電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)等組成的閉合回路。（2） 電源：把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（3） 用電器：把電能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的裝置。（4） 狀態(tài)：通路、開路、短路。（5） 電路圖：用規(guī)定符號表示電路連接情況的圖。2、 電流（1） 概念：電荷的定位移動形成電流。（2） 形成條件 自由移動電荷 導(dǎo)體兩端必須保持一定的電位差（電壓）（3） 大小和方向 大?。措娏鲝姸龋簡挝粫r間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量（公式：） 方向：規(guī)定正電荷定向移動方向

3、為電流方向。在外電路中，電流方向由高電位指向低電位；在電源內(nèi)部，電流方向由電源負極到正極。（4）單位：安塔（A）。 1安塔1×103毫安1×106微安3、電壓、電位、電動勢 電壓與電位比較見表1，電壓與電動勢比較見表2表1 電壓與電位比較物理量概 念與參考點關(guān)系單位電位電場中某點對參考點的電壓，即VA=UAB（B為參考點）相對值，與參考點有關(guān)伏特（V）電壓電場中兩點間的電位差，即UABVAVB絕對值，與參考點無關(guān)伏特（V）表2 電壓與電動勢比較物理量概 念方 向單位電壓衡量電場力做功能力大小的物理量，存在于電源的內(nèi)、外部由高電位指向低電位伏特（V）電動勢反映電源力做功能力大

4、小的物理量，存在于電源內(nèi)部由電源負極指向正極伏特（V）4、 電功、電功率（1） 電功（電能）電功：電場力作用下電荷定向移動形成電流所做的功定義式：WUIt 常用公式：（只適用于電阻電路）單位：焦耳（J）×106焦耳（2） 電功率：A、 電功率：電流在單位時間內(nèi)所做的功B、 定義式：常用公式：（只適用于純電阻電路）C、 單位：瓦特（w）常用單位：千瓦（Kw）二、 直流電路基本定律1、 庫侖定律：（1） 內(nèi)容：在真空中，兩個點電荷間的作用力與兩個點電荷所帶電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比（2） 表達式： F單位：牛頓（N）（3） 靜電恒量：K9×109 N/c2

5、（4） 注意點：庫侖定律只適用于計算兩個點電荷間的相互作用力。 庫侖定律求點電荷間相互作用力時，不用把“+”、“”符號代入公式中，計算過程可用絕對值計算，其結(jié)果可用正、負電荷確定作用力為引力或斥力以及作用力的方向。2、焦耳定律（1）內(nèi)容：電流流過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流強度平方，導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比。（2）表達式：Q=I2Rt Q單位：焦耳（J）（3）注意點：純電阻電路：電功等于電熱（W=Q） 非純電阻電路：電功遠遠大于電熱（W >>Q） 電流的熱效應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生電熱3、 電阻定律：（1） 內(nèi)容：在常溫下，導(dǎo)體的電阻，與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，并與材料的性質(zhì)有關(guān)。（

6、2） 表達式： R的單位：歐姆（）（3） 注意點：條件：常溫下（2025）電阻率（）：其單位是“m”（歐米），值越大，導(dǎo)電性能愈差。值與導(dǎo)體的幾何形狀無關(guān)，而與導(dǎo)體材料的性質(zhì)和導(dǎo)體所處的條件（如溫度）有關(guān)。4、歐姆定律（1）部分電路歐姆定律： 內(nèi)容：電路中電流與電阻兩端的電壓成正比，與電阻的阻值成反比 表達式： 注意點：歐姆定律表達形式：或UIR，但不能用表達， 只是計算某個量值所引用的公式（3） 全電路閉合電路歐姆定律 內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，與電路的總電阻成反比 表達式： 注意點：，當(dāng)R增大時，I減小，I r減小，U外增大。當(dāng)R（斷路），I0，則U外=E，斷路時端電壓等

7、于電源電動勢。當(dāng)R減小時，I增大，則U外減小，當(dāng)R0，則U外=0，這種情況叫短路。此時，由于r很小，所以短路電流I很大，可能燒毀電源，甚至引起火災(zāi)。為此電路中必須有短路保護裝置。5、 負載獲得電大功率的條件（最大功率輸出定理）（1） 內(nèi)容：當(dāng)負載R和電源內(nèi)阻r相等時，負載獲得最大功率（電源輸出功率最大）（2） 表達式：當(dāng)Rr時，（3） 注意點：R指的是負載，指的是研究對象典型例題例1 ：將一只電爐的電阻絲剪成長度相等的兩段，并聯(lián)后接到原來的電源上（設(shè)電源電壓保持不變），功率將變?yōu)?（ ）A、原來2倍 B、原來的4倍 C、原來的一半 D、原來的1/4倍答案：B分析：設(shè)原電爐的電阻絲電阻為R，剪成

8、長度相等的兩段后，每段電阻阻值為 ，并聯(lián)后的電阻為，當(dāng)電源電壓不變時，由得，即為原功率的4倍誤區(qū)：剪成兩段，長度變了，可能想到面積也變，導(dǎo)致后來的阻值為多少，卻算不正確。例2：電路如圖所示。已知：以0點為參考點，VA10V，VB5V，VC=5V,。（1）求UAB、UBC、UAC （2）若以B點為參考點，求各點電位和電壓UAB、UBC、UAC答案：（1）UAB=VA-VB=10-5=5V UBC=VB-VC=5-(-5)=10V UAC=VA-VC=10-(-5)=15V （2）若以B點為參考點，則VB0 VA=UAB=5V VC=UCB=-VBC=-10V UAB=VA-VB=5-0=5V U

9、BC=VA-VC=0-(-10)=10V UAC=VA-VC=5-(-10)=15V分析：解本題的關(guān)鍵是要明確電壓與電位的關(guān)系，即UAB=VA-VB,VA=UAB+VB誤區(qū)：電位是相對的，電壓是絕對的容易混淆例3、如圖所示，當(dāng)可調(diào)電阻R的觸點左移時，電流表和電壓表的讀數(shù)將 （ ）A、 電流表讀數(shù)將增大，電壓表讀數(shù)將增大B、 電流表讀數(shù)將下降，電壓表讀數(shù)將增大C、 電流表讀數(shù)將增大，電壓表讀數(shù)將下降D、 電流表讀數(shù)將下降，電壓表讀數(shù)將下降答案：C分析：根據(jù)全電路歐姆定律，E和 r是電源本身的特性，不會隨外電路發(fā)生改變的。當(dāng)可調(diào)電阻R的觸點左移時，即電阻R接入電路部分阻值減小，分母減小，電流增大，

10、再根據(jù)UREIr可知，UR減小。誤區(qū)：學(xué)生會直接應(yīng)用URIR 的概念去判斷UR的變化。其答案是猜出來的。忽略了UREIr的公式例4:如圖所示電路中，電源參數(shù)E20V，r1，R13，RP為可調(diào)電阻，問RP的阻值為多少時，它可以獲得最大功率？RP消耗的最大功率為多少 ？答案：當(dāng)RPR1+r1+34時， RP獲得最大功率，分析：當(dāng)負載電阻R和電源內(nèi)阻r相等時，電源輸出功率最大，同時負載獲得最大功率 誤區(qū)：形容對象是RP，即RP是（負載R），則內(nèi)阻不僅僅是r，而是R+r，學(xué)生們常常搞錯。例5：某校教學(xué)大樓有教室24間，每間教室裝有“220V，40W”白熾燈6只， （1）求引入大樓照明線中的電流； （2

11、）若平均每日用電3小時，每月以30天計，每月耗電多少度？答案：（1）每個教室用電的功率是P=40W×6=240W 全樓用電的總功率P總=P× 又因為P總=UI，所以 （2）全樓月耗電量W=P總×3×度分析:可由P=UI及并聯(lián)電路中I=I1+I2+求出大樓照明線中的電流I,可由W=Pt求耗電量誤區(qū):單位換算不統(tǒng)一,造成結(jié)果錯誤例6：如圖所示中，提供一只安培表，兩個已知電阻R1，R2和一只單刀雙擲S 。(1) 試將圖a連接成一個可根據(jù)全電路歐姆定律測量來知電源電動勢E及內(nèi)阻r的電路;(2) 用安培表測量出的電流值與已知電阻R1、R2,寫出電動勢E和內(nèi)阻r的表

12、達式 (a) (b)答案: (1)實驗電路如圖(b)所示 (2)電動勢E和內(nèi)阻r的表達式為 分析: 測電源電動勢和內(nèi)阻的方法比較多,根據(jù)圖提供的實驗器材,是用安培表和定值電阻測量電源電動勢和內(nèi)阻,應(yīng)用公式E=I(R+r)測量2次即測得E和r誤區(qū): 知道方法,但在整理公式時,答案很難變正確【同步訓(xùn)練】單項選擇題1、“12V,6W”的燈泡,接入6V電路中,通過燈絲的實際電流是 ( )A、0.25A B、0.5A C、1A D、2A2、我們常說“負載大”是指用電設(shè)備的 ( )A、電壓大 B、電阻大 C、電流大 D、電能大3、若5S內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量為10C,則導(dǎo)體中電流強度為 ( )4、已知:

13、Va=10V, Vb=-3V,則b,a 兩點電壓Uba等于 ( )A、-7V B、7V C、13V D、-13V的負載供電,則電源端電壓為 ( )A、6V B、5.5V C、5V D、06、將“220V，60W”的白熾燈接入36V的安全電源使用，則此燈 （ ）A、能正常工作 B、亮度暗些 C、會燒壞 D、不能用7、“220V，40W”的電燈泡甲與“36V，40W”的電燈泡乙通電各1小時，則耗電多的是 （ ）A、甲燈多 B、乙燈多 C、甲、乙一樣多 D、無法判斷8、一臺直流電動機，運行時消耗功率為2.8Kw，每天運行6小時，30天消耗的能量為 （ ）A、30度 B、60度 C、180度 D、50

14、4度9、已知真空中的兩個點電荷Q1和Q2，相互間吸引力是F，Q1=3Q2，若將它們的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則它們的相互作用力是 （ ）A、 B、 C、 D、 10、一電阻兩端加15V電壓時，通過3A電流，若在兩端加18V電壓時，通過它的電流 （ ）A、1A B、3A C、3.6A D、5A11、若某電源開路電壓為120V，短路電流為2A，則負載從該電源獲得的最大功率為 （ ）A、60W B、240W C、400W D、600W12、如圖所示電路中，要使R2獲得最大功率，R2的值應(yīng)為等于 （ ）A、R0 B、R1 C、R1+R0 D、R1R013、有兩根同種材料電阻絲，長度之比為1：2，橫截面積之

15、比為2：3，則它們電阻之比是 （ ）A、1：2 B、2：3 C、3：4 D、4：514、一直電源，開路時測得其端電壓為6V，短路時測得其短路電流為30A，則該電源的電動勢E及內(nèi)阻r分別為 （ ）A、6V，6 B、6V，30 15、某一電路中，當(dāng)負載電阻增大到原來的2倍，電流變?yōu)樵瓉淼?/5，則該電路原來內(nèi)外電阻之比為 （ ）A、3/5 B、1/2 C、5/3 D、216、某直流電源在端部短路時，消耗在內(nèi)阻上的功率是400W，則此時電流能供電給外電路的最大功率是 （ ）A、100W B、200W C、300W D、400W17、如圖所示電路中，電源輸出最大功率時，電阻R2的值為 （ ）A、5 B

16、、10 C、15 D、2018、電壓的正方向是 （ ）A、高電位指向低電位 B、低電位指向高電位C、沒有方向 D、無法確定19、電路中兩點間的電壓高，則說明 （ ）A、這兩點間的電位都高 B、這兩點間的電位差大C、這兩點間的電位都大于零 D、與這兩點的電位無關(guān)20、在電路中，電壓與電動相同的是 （ ）A、物理意義相同 B、方向相同C、單位相同 D、存在的地方相同，當(dāng)外電路斷開時電路中的電流和電源端電壓分別為 （ ）A、0A、3A B、3A，1V C、0A，0V D、30A，0V22、與導(dǎo)體電阻值的大小無關(guān)的因素是 （ ）A、導(dǎo)體的材料 B、導(dǎo)體的工作溫度C、導(dǎo)體的幾何形狀 D、導(dǎo)體的外加電壓2

17、3、把一根阻值為R的電阻經(jīng)兩次對折后，作為一根導(dǎo)線使用，則電阻變?yōu)?（ ）A、1/16R B、1/4R C、 4R D、16R24、有些豐導(dǎo)體材料具有負溫度系數(shù)，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，其電阻值將 （ ）A、增大 B、減小 C、不變 D、無法確定25、有一未知電源，測得其端電壓V=16V，內(nèi)阻r=2，輸出的電流I=2A，則該電源的電動勢為 （ ）A、16V B、4V C、220V D、20V26、在全電路中，負載電阻增大，端電壓將 （ ）A、增大 B、減小 C、不變 D、不確定27、如右圖所示，當(dāng)可調(diào)電阻R的觸點上移時，電流表和電壓表的讀數(shù)將 （ ）A、電流表讀數(shù)將增大，電壓表讀數(shù)將增大B、電流表讀

18、數(shù)將下降，電壓表讀數(shù)將增大C、電流表讀數(shù)將增大，電壓表讀數(shù)將下降D、電流表讀數(shù)將下降，電壓表讀數(shù)將下降28、在電路中，常說的過載情況是指 （ ）A、負載在額定功率下的工作狀態(tài) B、負載低于額定功率的工作狀態(tài)C、負載高于額定功率的工作狀態(tài) D、負載無能量消耗的工作狀態(tài)29、一臺電動機的額定輸出功率是10KW，這表明該電動機正常工作時 （ ）A、每秒鐘消耗電能10KW B、每秒鐘對外做功10KWC、每秒鐘電樞繞組產(chǎn)生10KJ的熱量 D、每秒鐘對外做功10KJ30、白熾燈A為“12V，12W”，白熾燈B不“6V，12W”，白熾燈C為“9V，12W”，它們都在各自的額定電壓下工作，以下說法正確的是 （

19、 ）A、3個白熾燈一樣亮 B、3個白熾燈電阻相同C、3個白熾燈的電流相同 D、白熾燈C最亮31、如右圖所示，已知電流I=2A，電壓U=12V，則A和B兩個網(wǎng)絡(luò)的功率情況是 （ ）A、A是發(fā)出功率，B是吸收功率B、A是吸收功率，B是發(fā)出功率C、A、B都是發(fā)出功率D、A、B都是吸收功率32、一位同學(xué)家里的新電表用了幾個月后的讀數(shù)是980，這說明他家里用電已經(jīng)消耗了 （ ）A、980J的電能 B、980KWh的功率C、980W的電功 D、980度的電能二、填充題1、某電流表滿偏量程是10mA，已知一個電阻兩端的電壓為8.0V時，通過的電流為2mA。如果將這個電阻加上50V的電壓，此時電阻上的電流大小

20、是（ ），（ ）（填“能”或“不能”）再用這個電流表去測量通過該電阻的電流。2、按電阻率的大小不同，物質(zhì)可分為（ ）、（ ）、（ ）。3、電流通過導(dǎo)體使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象稱為（ ）。4、有一條長為2000m，橫截面積是2mm2×10-8 m），由電阻定律可求得其阻值R=（ ） 。5、某導(dǎo)體兩端的電壓是6V，在2min內(nèi)通過該導(dǎo)體任一橫截面的電量是15C，則該導(dǎo)體的電阻為（ ）。6、有一個包括電源和負載電阻簡單閉合電路，當(dāng)外電阻的值增加到原來的2倍時，通過該電阻的電流變?yōu)樵瓉淼?/5，則內(nèi)外電阻值之比r：R=（ ）。7有一個“400”的電阻器，允許加在這個電阻器上的最大電壓是（ ）V，允許

21、通過的最大電流是（ ），給這個電阻器加上8V的電壓時，它消耗的功率是（ ）W。8、額定值為“”的白熾燈，燈絲的熱態(tài)電阻的阻值為（ ），如果把它接到110V的電源上，它實際消耗的功率為（ ）。9、甲乙兩電爐，額定電壓都是220V，但甲的功率是1000W，乙的功率是2000W，那么，其中（ ）電爐的電阻較大。10、電功的國際單位是（ ），電功率的國際單位是（ ）。11、發(fā)電機是把（ ）能轉(zhuǎn)變成（ ）能的設(shè)備；電動機是把（ ）能轉(zhuǎn)化為（ ）能的設(shè)備。12、在無線電技術(shù)中，把負載電阻等于電源內(nèi)阻的狀態(tài)稱為（ ）。13、有一個表頭，滿偏電流Ig=100A，內(nèi)阻rg=1K，若要將其改裝成量程為1A的電流表

22、，需要并聯(lián)（ ）歐姆的分流電阻。14、兩個點電荷相互之間的作用力為F，如果兩個點電荷的電量都變?yōu)樵瓉淼膬杀?，而距離也變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則它們之間的相互作用力將是原來的（ ）倍。15、如下圖：兩個電阻的伏安特性 則Ra比Rb（ ）。Ra=（ ），Rb=（ ） 第15題 第16題 16、電路如圖所示，將電路處于表中的所列狀態(tài)下的電壓值填入表中所示電壓 S1、S2斷開S1合上，S2斷開S1、S2合上UABUBCUCDUDA三、實驗題1、電路如圖所示（1）、M是（ ）表，B點接表的（ ）接線柱；N是（ ）表，D點接表的（ ）接線柱。（2）如已知電壓表的讀數(shù)為11V，電流表讀數(shù)為0.5A，電源電阻為2 ，

23、則電阻R的阻值為多少？（3）若電源不變，已知電阻R的阻值為10 ，則M表和N表的讀數(shù)分別為多少？2、測量一個電源的電動勢E和內(nèi)阻r實驗器材：安培表、伏特表、滑動變阻器RP、單刀單擲開關(guān)（1）連接實驗原理圖（2）簡要寫出實驗步驟（3）寫出計算電動勢E和內(nèi)阻r的表達式四、計算題1、有一導(dǎo)線，通過4A的電流，兩端電壓為2V，若把導(dǎo)體拉長到原來長度的3倍，并以相同的電流，求兩端的電壓為多少？2、如圖所示，已知R=10，當(dāng)開關(guān)斷開時，電壓表的讀數(shù)為50V，當(dāng)開關(guān)合上時，電壓表的讀數(shù)為40V，試求：電源電動勢和內(nèi)阻值。3、 如圖所示電路，已知電源電動勢E=30V，內(nèi)電阻不計，外電路電阻R1=10，R2=R

24、3=40，求（1）S打開時，AB間的電壓、R1上消耗的功率；（2）S閉合時，AB間的電壓，R2上的電流、R1上2S內(nèi)產(chǎn)生的熱量。4、 如圖所示，已知：R1=3，R2=5，當(dāng)開關(guān)打在1位置時，電壓表的讀數(shù)為6V，當(dāng)開關(guān)打在2位置時，電壓表的讀數(shù)為8V，試求電源的電動勢和內(nèi)阻值。5、一個“220V，1KW”的電熱器，接在220V的電源上，求通電1小時后，耗電多少度？產(chǎn)生熱量多少焦耳？6、在電路中，已知某用電器的額定功率為2.2KW，額定電壓為220V，問應(yīng)不應(yīng)該選用熔斷電流為6A的熔絲？為什么？7、 如圖所示，已知電源電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=6，R1=4，當(dāng)可變電阻R為某一個值時，電流表的讀數(shù)

25、為0.4A，求： （1）此時可變電阻R的阻值和它消耗的功率； （2）R為何值時，R消耗的功率最大？最大消耗功率為多少？此時，電源的輸出功率是多少？ （3）若要使電源的輸出功率最小，R又應(yīng)該是何值？電源的最大輸出功率是多少？（4）當(dāng)電源的輸出功率為最大時，R上消耗的功率又是多少？8、 ，輸出電流I=5A。 求：（1）發(fā)電機的電動勢E和此時的負載電阻R； （2）各項功率大小，并寫出功率平衡式。9、 ，額定電壓為220V，額定電流為4A，在額定條件下工作30min。求：（1）電動機的額定功率； （2）電流通過電動機所做的功； （3）電動機發(fā)熱消耗的功率； （4）電動機產(chǎn)生的熱量； （5）有多少電能轉(zhuǎn)

26、化成了機械能?！練v年高考試題】一、單項選擇題1、在國際單位制中，電阻的基本單位為 （ ）（2008年高考題）A、歐姆 B、安培 C、西門子 D、庫侖2、某具有內(nèi)阻的直流電源與負載電阻構(gòu)成的簡單供電網(wǎng)如右圖，當(dāng)開關(guān)SA打開閉合時，電壓表的讀數(shù)分別為12V、10V，RL=20；若在SA閉合時，電路中M、N二點間發(fā)生短路，則該短路電流為 （ ）（2008年高考題）A、3A B、30A C、25A D、無法計算3、0.03mA=（ ）A =（ ）A 。 （ ）（2008年高考題 ）A、5 5×10-5 B、5×102 5×10-5C、50 5×10-5 D、5×103 5×10-54、如右圖所示方框A為有源二端網(wǎng)絡(luò)，在a、b間接入電壓表時，其讀數(shù)為100V，在a、b間接10 電阻時，測得電流為5A，那么a、b兩點間的開路電壓為（ ），兩點間等效電阻為（ ） 。 （）（2009年高考題）A、100V 10 B、200V 10C、100V 20 D、200V 205、關(guān)于電位的概念，下列說法正確的是 （ ）（2010年