中職《電工基礎(chǔ)》直流電路練習(xí)與答案

中職《電工基礎(chǔ)》直流電路練習(xí)與答案§1—1電流和電壓一、填空題1．電流流通的路徑稱為電路，通常電路是由電源、導(dǎo)線、負(fù)載和開關(guān)組成。2．習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動的方向為電流的方向，因此，電流的方向?qū)嶋H上與電子移動的方向相反。3．金屬導(dǎo)體中自由電子的定向移動方向與電流方向相反。4．電流分直流和交流兩大類，凡電流的大小和方向都隨時間的變化而變化的電流稱為交流電流，簡稱交流；凡大小和方向恒定不變的電流稱為直流電流，簡稱直流。5．若3min通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是1.8C，則導(dǎo)體中的電流是6．測量電流時，應(yīng)將電流表串聯(lián)接在電路中，使被測電流從電流表的正（+）接線柱流進(jìn)，從負(fù)（-）接線柱流出；每個電流表都有一定的測量范圍，稱為電流表的量程。7．電壓是衡量電場力做功能力的物理量；電動勢表示電源將正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極的能力。8．電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)的電壓即為該點(diǎn)的電位，若電路中a、b兩點(diǎn)的電位分別為Ua、Ub，則a、b兩點(diǎn)間的電壓Uab=Ua-Ub；Uba=Ub-Ua。9．參考點(diǎn)的電位為0，高于參考點(diǎn)的電位取正值，低于參考點(diǎn)的電位取負(fù)值。10．電動勢的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。11．測量電壓時，應(yīng)將電壓表和被測電路并聯(lián)，使電壓表接線柱的正負(fù)和被測兩點(diǎn)的電位一致。12．如圖1—1所示，電壓表的a應(yīng)接電阻的C端，b應(yīng)接電阻的d端。電流表的a應(yīng)接電阻的c端。二、判斷題1．導(dǎo)體中的電流由電子流形成，故電子流動的方向就是電流的方向。 (×)2．電源電動勢的大小由電源本身性質(zhì)所決定，與外電路無關(guān)。 (√)3．電壓和電位都隨參考點(diǎn)的變化而變化。 (×)4．我們規(guī)定自負(fù)極通過電源內(nèi)部指向正極的方向為電動勢的方向。(√)三、問答題1．電路主要由哪些部分組成?它們的主要功能是什么?答：電路主要由電源、負(fù)載、導(dǎo)線和開關(guān)組成。電源是提供電能的裝置；負(fù)載是實現(xiàn)電路功能的裝置。導(dǎo)線是在電路中起連接作用。開關(guān)是控制裝置。2．簡述電壓、電位、電動勢的區(qū)別。電源內(nèi)部電荷移動和電源外部電荷移動的原因是否一樣?答：電壓反映的是電場力在兩點(diǎn)之間做功的多少，與參考點(diǎn)的位置無關(guān)。電位反映的是某點(diǎn)與參考點(diǎn)的電壓，與參考點(diǎn)的位置有關(guān)。電動勢反映的是其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的能力。電源內(nèi)部電荷移動和電源外部電荷移動的原因不一樣。3．什么是電流?電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?答：電流是電荷定向移動形成的。電路中存在持續(xù)電流的條件是：電源電動勢不為〇，且電路閉合。4．用電流表測量電流時，有哪些注意事項?答：（1）對交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流電流表測量。（2）電流表必須串接到被測量的電路中。（3）電流必須從電流表的正端流入負(fù)端流出。（4）選擇合適的量程。四、計算題1．在5min內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為3．6C，則電流是多少安?合多少毫安?解:I=Q/t=3.6/(5×60)=0.012（A）=12mA答：電流是0.012安，合12毫安。2．在圖1--2中，當(dāng)選c點(diǎn)為參考點(diǎn)時，已知：Ua=-6V，Ub=-3V，Ud=-2V，Ue=-4V。求Uab、Ucd各是多少?若選d點(diǎn)為參考點(diǎn)，則各點(diǎn)電位各是多少?解：∵選c點(diǎn)為參考點(diǎn)時Uc=0VUab=Ua-Ub=（-6）-（-3）=-3VUcd=Uc–Ud=0-（-2）=2VUbd=Ub–Ud=（-3）-（-2）=-1VUed=Ue–Ud=（-4）-（-2）=-2V選d點(diǎn)為參考點(diǎn)Ud=0運(yùn)用電壓不隨參考點(diǎn)變化的特點(diǎn)∵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當(dāng)選d點(diǎn)為參考點(diǎn)時Ua=-4V，Ub=-1V，Uc=2V，Ud=0，Ue=-2V?！?—2電阻一、填空題1．根據(jù)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，物質(zhì)一般可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。2．導(dǎo)體對電流的阻礙作用稱為電阻。3．均勻?qū)w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，與材料性質(zhì)有關(guān)，而且還與環(huán)境溫度有關(guān)。4．電阻率的大小反映了物質(zhì)的導(dǎo)電能力，電阻率小說明物質(zhì)導(dǎo)電能力強(qiáng)，電阻率大說明物質(zhì)導(dǎo)電能力弱。5．電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，它表示電流通過的難易程度，其數(shù)值越大，表示電流越容易通過。6．一般來說，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，硅等純凈半導(dǎo)體和絕緣體的電阻率則隨溫度的升高而減小。二、選擇題1．一根導(dǎo)體的電阻為R，若將其從中間對折合并成一根新導(dǎo)線，其阻值為(C)。A．R／2 B．RC．R／4 D．R／82．甲乙兩導(dǎo)體由同種材料做成，長度之比為3：5，直徑之比為2：1，則它們的電阻之比為(B)。A.12：5B．3：20C．7：6D．20：33．制造標(biāo)準(zhǔn)電阻器的材料一定是(D)。A．高電阻率材料B．低電阻率材料C．高溫度系數(shù)材料D．低溫度系數(shù)材料4．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，以下說法錯誤的是(C)。A．和導(dǎo)體截面積有關(guān)B．和導(dǎo)體長度有關(guān)C．和環(huán)境溫度無關(guān)D．和材料性質(zhì)有關(guān)5．用萬用表測量電阻的刻度，下列說法正確的是(C)。A．刻度是線性的B．指針偏轉(zhuǎn)到最右端時，電阻為無窮大C．指針偏轉(zhuǎn)到最左端時，電阻為無窮大D指針偏轉(zhuǎn)到中間時，電阻為無窮大6．關(guān)于萬用表的使用方法，下列說法錯誤的是(A)。A．在測量過程中，應(yīng)根據(jù)測量量的大小撥動轉(zhuǎn)換開關(guān)，為了便于觀察，不應(yīng)分?jǐn)嚯娫碆．測量結(jié)束后，轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)撥到交流最大電壓擋或空擋C．測量電阻時，每換一次量程都應(yīng)調(diào)一次零三、問答題1．根據(jù)物質(zhì)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，可分為哪幾類?它們各有什么特點(diǎn)?答：根據(jù)物質(zhì)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體三類。它們的特點(diǎn)是導(dǎo)體電阻率小，容易導(dǎo)電。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。絕緣體的電阻率大，不容易導(dǎo)電。2．在溫度一定的情況下，導(dǎo)體電阻的大小由哪些因素決定?寫出導(dǎo)體電阻大小的表達(dá)式。答：在溫度一定的情況下，導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積決定，其表達(dá)式為：R=ρEQ\F(l,S)3．用萬用表測電阻時，應(yīng)注意哪幾點(diǎn)?答：（1）準(zhǔn)備測量電路中的電阻時應(yīng)先切斷電源，且不可帶電測量。（2）首先估計被測電阻的大小，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮酰缓笳{(diào)零，即將兩表筆相觸，旋動調(diào)零電位器，使指針指在零位。（3）測量時雙手不可碰到電阻引腳及表筆金屬部分，以免接入人體電阻，引起測量誤差。（4）測量電路中某一電阻時，應(yīng)將電阻的一端斷開。四、計算題一根銅導(dǎo)線長l=2000m，截面積S=2mm2，導(dǎo)線的電阻是多少?(銅的電阻率ρ=1.75×108Ω·m)若將它截成等長的兩段，每段的電阻是多少?若將它拉長為原來的2倍，電阻又將是多少?解：∵R=ρEQ\F(l,S)∴R=1.75×10-8×EQ\F(2000,2×10-6)=17.5Ω若將它截成等長的兩段，每段的電阻是R、=EQ\F(17.5,2)=8.75Ω若將它拉長為原來的2倍，電阻R``=17.5×4=70Ω答：導(dǎo)線的電阻是17.5Ω，若將它截成等長的兩段，每段的電阻是8.75Ω，若將它拉長為原來的2倍，電阻又將是70Ω?！?--3歐姆定律 一、填空1．導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。2．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。3．全電路歐姆定律又可表述為：電源電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和。4．電源端電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系稱為電源的外特性。5．電路通常有通路、開路（斷路）和短路三種狀態(tài)。6．兩個電阻的伏安特性如圖1-3所示，則Ra比Rb大(大小)，Ra=10Ω，Rb=5Ω。7．如圖1-4所示，在U=0.5V處，R1=R2(>、=、<)，其中R1是非線性電阻，R2是線性電阻。8．已知電爐絲的電阻是44Q，通過的電流是5A，則電爐所加的電壓是220V。9．電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，負(fù)載電阻R=4Ω，則電路中的電流I=1A，端電壓U=4V。10．一個電池和一個電阻組成了最簡單的閉合回路。當(dāng)負(fù)載電阻的阻值增加到原來的3倍時，電流變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t原來內(nèi)、外電阻的阻值比為1：1。11．通常把通過小電流的負(fù)載稱為小負(fù)載，把通過大電流的負(fù)載稱為大負(fù)載。二、判斷題1．導(dǎo)體的長度和截面都增大1倍，則其電阻值也增大1倍。(×)2．電阻兩端電壓為10V時，電阻值為10Ω；當(dāng)電壓升至20V，電阻值將變?yōu)?0Ω。(×)3．導(dǎo)體的電阻永遠(yuǎn)不變。(×)4．當(dāng)電源的內(nèi)阻為零時，電源電動勢的大小就等于電源端電壓。(√)5．當(dāng)電路開路時，電源電動勢的大小為零。(×)6．在通路狀態(tài)下，負(fù)載電阻變大，端電壓就變大。(√)7．在短路狀態(tài)下，端電壓等于零。(√)8．在電源電壓一定的情況下，電阻大的負(fù)載是大負(fù)載。(×)9．負(fù)載電阻越大，在電路中所獲得的功率就越大。(×)三、選擇題1．用電壓表測得電路端電壓為零，這說明(B)。A．外電路斷路 B．外電路短路C．外電路上電流比較小D．電源內(nèi)電阻為零2．電源電動勢是2V，內(nèi)電阻是0.1Ω，當(dāng)外電路斷路時，電路中的電流和端電壓分別是(A)。A．O、2V B．20A、2VC．20A、O D．0、03．上題中當(dāng)外電路短路時，電路中的電流和端電壓分別是(B)。A．20A、2V B．20A、OC．0、2V D．0、0四、計算題1．有一燈泡接在220V的直流電源上，此時電燈的電阻為484Ω，求通過燈泡的電流。解：I=EQ\F(U,R)=EQ\F(220,484)=0.45（A）答：通過燈泡的電流為0.45A。2．某太陽能電池板不接負(fù)載時的電壓是600μV，短路電流是30μA，求這塊電池板的內(nèi)阻。解：短路電流I=EQ\F(E,r)=EQ\F(600×10-6,r)=30×10-6r=EQ\F(600×10-6,30×10-6)=20Ω答：這塊電池板的內(nèi)阻為20Ω。3．已知某電池的電動勢為1．65V，在電池的兩端接有一個阻值為5Ω的電阻，測得電路中的電流為300mA，求電池的端電壓和內(nèi)阻。解：由I=EQ\F(E,r+R)得r=EQ\F(E-IR,I)=EQ\F(1.65-300×10-3×5,300×10-3)=0.5ΩU=IR=300×10-3×5=1.5V答：電池的端電壓為1.5V，內(nèi)阻為0.5Ω。4．如圖1—5所示，已知E=10V，r=0.1Ω，R=9·9Ω。試求開關(guān)S在不同位置時電流表和電壓表的讀數(shù)。解：開關(guān)S在1位置時電路處于通路狀態(tài)，電流表和電壓表的讀數(shù)為：I=EQ\F(E,r+R)=EQ\F(10,0.1+9.9)=1（A）UR=I*R=1×9.9=9.9（V）開關(guān)S在2位置時電路處于開路狀態(tài)電流表和電壓表的讀數(shù)I=EQ\F(E,r+∞)=0（A）UR=E=10（V）開關(guān)S在3位置時電路處于短路狀態(tài)電流表和電壓表的讀數(shù)I=EQ\F(E,r)=EQ\F(10,0.1)=100（A）UR=0（V）答：開關(guān)S在不同位置時電流表和電壓表的讀數(shù)：1位置U=9.9V，I=1A；2位置U=10V，I=0A；3位置U=0V，I=100A。5．某電源的外特性曲線如圖1—6所示，求此電源的電動勢E及內(nèi)阻r。解：由I=EQ\F(E,r+R)得E=IR+Ir=U+Ir有圖可得方程組：E=11+2rE=10+4r解得：E=12V，r=0.5Ω答：此電源的電動勢E=12V及內(nèi)阻r=0.5Ω。五、實驗題圖1—7所示為一個用電流表和電阻箱測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路，圖中R是電阻箱電阻。(1)簡要說明實驗步驟，寫出電動勢E和內(nèi)電阻r的計算公式。(2)某同學(xué)在實驗時記錄了以下數(shù)據(jù)：第一次，R1=9.4Ω，I1=0.2A；第二次，R2=4.4Ω，I2=0.4A。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計算電動勢和內(nèi)電阻的測量值。(3)考慮一下，還可以設(shè)計出哪幾種測量電動勢和內(nèi)電阻的方法?畫出實驗電路圖。解：（1）實驗步驟按圖連接好電路，將電阻箱電阻調(diào)節(jié)到一個特定值，接通開關(guān)s，從電流表讀出電流值后斷開開關(guān)。將電阻箱電阻調(diào)節(jié)到另一個特定值，接通開關(guān)s，從電流表讀出電流值后斷開開關(guān)。根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算：由I=EQ\F(E,r+R)得I1=EQ\F(E,r+R1)I2=EQ\F(E,r+R2)解得r=EQ\F(I2R2-I1R1,I1-I2)E=I1r+I1R1(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算：r=EQ\F(I2R2-I1R1,I1-I2)=EQ\F(0.4×4.4-0.2×9.4,0.2-0.4)=0.6ΩE=I1r+I1R1=0.2×0.6+0.2×9.4=2V（3）測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路圖如1-7-1S斷開時從電壓表讀出的電壓值就是電動勢E，s閉合后測出電流，根據(jù)電阻R的值，由I=EQ\F(E,r+R)算出內(nèi)阻r§1—4電功和電功率一、填空題1．電流所做的功，簡稱電功，用字母W表示，單位是焦耳（J）；電流在單位時間內(nèi)所做的功，稱為電功率，用字母P表示，單位是瓦特（W）。2．電能的另一個單位是度，它和焦耳的換算關(guān)系為1度=3.6×106J。3．電流通過導(dǎo)體時使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)，所產(chǎn)生的熱量用字母Q表示，單位是焦耳（J）。4．電流通過一段導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與時間成正比。5．電氣設(shè)備在額定功率下的工作狀態(tài)，叫做額定工作狀態(tài)，也叫滿載；低于額定功率的額定狀態(tài)叫輕載；高于額定功率的工作狀態(tài)叫過載或超載，一般不允許出現(xiàn)過載。6．在4s內(nèi)供給6Ω電阻的能量為2400J，則該電阻兩端的電壓為60V。7．若燈泡電阻為24Ω，通過燈泡的電流為100mA，則燈泡在2h內(nèi)所做的功是1728J，合4.8×10-4度。8．一個220V／100W的燈泡，其額定電流為0.45A，電阻為484Ω。二、判斷題1．負(fù)載在額定功率下的工作狀態(tài)叫滿載。(√)2．功率越大的電器電流做的功越大。(×)3．把25W／220V的燈泡接在1000W／220V的發(fā)電機(jī)上時，燈泡會燒壞。(×)4．通過電阻上的電流增大到原來的2倍時，它所消耗的功率也增大到原來的2倍。(×)5．兩個額定電壓相同的電爐，R1>R2，因為P=I2R，所以電阻大的功率大。(×)三、選擇題1．為使電爐上消耗的功率減小到原來的一半，應(yīng)使(C)。A．電壓加倍B．電壓減半C．電阻加倍D．電阻減半2．12V／6W的燈泡，接入6v電路中，通過燈絲的實際電流是(C)A。A．1 B．0.5C．0.25 D．0.1253．220V的照明用輸電線，每根導(dǎo)線電阻為1Ω，通過電流為10A，則10min內(nèi)可產(chǎn)生熱量(B)J。A．1×104B．6×104 C．6×103 D．1×1034．1度電可供220V／40W的燈泡正常發(fā)光(D)h。A．20B．40C．45 D.25四、問答題1．為什么燈在夜深人靜時要比在晚上七、八點(diǎn)鐘時亮?答：因為用戶的照明燈具均為并聯(lián)，供電變壓器的內(nèi)阻r可以認(rèn)為不變，由U=E-Ir可知，在晚上七、八點(diǎn)鐘為用電高峰，電流I最大，則U最小，由P=U2/R，并聯(lián)燈泡的實際功率減小，亮度降低。而在夜深人靜時，用電低峰，電流較小，變壓器端電壓較高，并聯(lián)燈泡的實際功率增大，亮度就高。2．有人說“電流大功率就大”，這種說法正確嗎?試舉出一個例子證明。答：不準(zhǔn)確。因為P=UI當(dāng)I很大時，U卻很小，則P也不大。如電流互感器。五、計算題1.一個電阻為1210Ω的電烙鐵，接在220V的電源上，使用2h能產(chǎn)生多少熱量?解：Q=EQ\F(U2,R)t=EQ\F(2202,1210)×2×3600=2.88×105（J）答：使用2h能產(chǎn)生2.88×105熱量2．如圖1—8所示，E=220V，負(fù)載電阻R為219Ω，電源內(nèi)阻r為1Ω，試求：負(fù)載電阻消耗的功率P負(fù)、電源內(nèi)阻消耗的功率P內(nèi)及電源提供的功率P。解：I=EQ\F(E,r+R)=EQ\F(220,1+219)=1（A）P負(fù)=I2R=12×219=219（W）P內(nèi)=I2r=12×1=1（W）P=EI=220×1=220（W）答：負(fù)載電阻消耗的功率P負(fù)