第1章 电路的基本知识
一、填空题
1.电荷间存在相互作用力,同种电荷互相 排斥 ,异种电荷互相 吸引 。
-6
2.真空中有两个点电荷,电荷量均为2×10C,相距0.2 m,则它们之间的作用力为0.9N ,且为 斥 力。
3.电荷周围存在的特殊物质叫 电场 。
4.电荷的 定向移动形成的电子流叫做电流。我们规定正电荷定向移动的方向为电流的正方向。在金属导体中电流方向与电子的运动方向 相反 。
5.通过一个导体的电流是5A,经过2min时间,通过这个电阻横截面的电荷量是600C。导体中的电流为1A,在 0.4min时间内,通过导体横截面的电荷量为24C。
6.衡量电场力做功大小的物理量叫 电压 ,其定义式为UAB=WAB/q。
7.电位是 相对 值,它的大小与参考点选择 有关 ;电压是 不变 值,它的大小与参考点选择 无关 。
8.电压的正方向为 高电位指向低电位,电动势的正方向为 电源负极指向正极。 9.衡量电源力做功大小的物理量叫 电动势 ,其定义式为 E=W/q 。
10.有二根同种材料的电阻丝,长度之比为1:2,横截面积之比为2:3,则它们的电阻之比是 3:4 。
11.一段导线的电阻值为R,若将其对折合并成一条新导线,其阻值为 R/4 。
12.部分电路欧姆定律告诉我们,在某段纯电阻电路中,电路中的电流I与电阻两端的电压U成 正比 ,与电阻R成 反比 ,其表达式为 I=U/R 。
13.全电路欧姆定律告诉我们,闭合电路中的电流与 电源电动势 成正比,与电路的 总电阻 成反比,其表达式为 I=E/(R+r) 。
14.电源电动势E=4.5 V,内阻r=0.5Ω,负载电阻R=4Ω,则电路中的电流I= 1A ,路端电压U= 4V 。
15.电流在 单位时间 内所做的功叫做电功率。电源电动势所供给的功率,等于 电源内阻 和 负载电阻 所消耗的功率之和。
16.额定值为“220V 40W”的白炽灯,灯丝的热态电阻为1210Ω。如果把它接到110 V的电源上,它实际消耗的功率为 10W 。
17.有一只标有“1kΩ10W”的电阻,允许通过的最大电流是0.1A ,允许加在它两端的最大电压是 100V 。
18.焦耳定律指出:电流通过导体所产生的热量与电流的平方、导体的电阻、通过时间成正比。
19.当负载电阻可变时,负载获得最大功率的条件是负载电阻R和电源内阻r ,负载获得的最大功率为 E2/4R 。在无线电技术中,把负载电阻等于电源内阻状态叫做负载匹配。
二、选择题 1.真空中,带电量分别为q1和q2的两个点电荷相距r,则它们之间的相互作用力是(B)。
1
A. F=C. F=
q1q2q1q2 B. F=k r2r2q1q2r D. F=k
q1q2 r2.有一根阻值为1?的电阻丝,将它均匀拉长为原来的3倍,拉长后的电阻丝的阻值为
(D)
A. 1? B. 3? C. 6? D. 9?
3.有关电动势的叙述中,下列说法正确的是 (A) A. 电动势反映了不同电源的做功能力 B. 电动势是矢量
C. 电动势方向由正极经电源内部指向负极
D. 电源内部电动势依靠静电力维持电荷的定向移动
4.电源的电动势为1.5V,内阻为0.22Ω,外电路的电阻为1.28Ω,电路的电流和外电路电阻两端的电压分别为 ( B)
A. I=1.5 A,U=0.18 V B. I=1 A,U=1.28 V C. I=1.5 A,U=1 V D. I=1 A,U=0.22 V
5.一电阻两端加15 V电压时,通过3 A的电流,若在电阻两端加18 V电压时,通过它的电流为(A)
A. 1A B. 3A C. 3.6A D. 5A
6.如图1.38所示,R为一变阻器,电源电动势为E,内阻为r,当(C)时电源的输出功率最大。
A. R最大 B. R最小
C. R=r D. R=
r 27. 有一直流发电机,其端电压U=230V,内阻r=0.6V,输出的电
流I=5A,该发电机电动势为 (C) 图1.38
A. 227V B. 230V C. 233V D. 240V 8.灯泡A为“6V 12W”,灯泡B为“9V 12W”,灯泡C为“12V 12W”,它们都在各自的额定电压下工作,以下说法正确的是 (A)
A. 三个灯泡一样亮 B.三个灯泡电阻相同 C.三个灯泡的电流相同 D.灯泡C最亮
*9.如图1.39所示的电路中,A表是内阻可忽略不计的安培表,V表是内阻较高的伏特表,电源内阻不计,如果伏特表被短接,则有(B)
A. 电灯将烧毁 B. 安培表将烧毁 C. 伏特表将烧毁 D. 电灯特别亮
*10.如图1.40所示的电路中,已知R1=14Ω,R2=9Ω,当开关打到位置1时,A1表的读数为0.2A,开关打到位置2时,
2
A2表的读数为0.3A,则电源的电动势为(B) 图1.39
A. 5 V B. 3 V C. 2 V D. 6 V 三、计算题
1.某一闭合电路,电源内阻r=0.2Ω,外电路的端电压是1.9V,电路中的电流是0.5A,求电源电动势、外电阻及外电阻所消耗的功率。
解:电源电动势E=U+Ir=1.9+0.5×0.2=2 V
外电阻R=
U1.9==3.8Ω I0.5 外电阻所消耗的功率P=UI=1.9×0.5=0.95 W 图1.40
2.如图1.41所示电路中,当开关S合上时,电流表读数为5A,电压表读数为10V;当开关S断开时,电压表读数为12 V,求电源电动势E和R消耗的功率。
解:开关S断开时,电源电动势E=U=12 V
开关S合上时,R消耗的功率P=UI=10×5=50 W
图1.41
3.一个“220V 300W”的电熨斗,接到电源为220 V,使用30分钟。求:(1)电路中流过的电流?(2)电熨斗消耗的电能可供“220V 40W”的电灯使用多长时间?
解:(1)电路中流过的电流I=
P300==1.36 A U220(2)电熨斗消耗的电能可供“220V 40W”的电灯使用
Pt=P’t’ t’=
Pt300?30==225分钟 P'404.如图1.42所示电路中,R1=2Ω,电源电动势E=10 V,
内阻r=0.5Ω,RP为可变电阻。可变电阻RP的阻值为多少时它才可获得最大功率,RP消耗的最大功率为多少?
解:当RP=R1+r=2+0.5=2.5Ω时,RP获得最大功率
RP消耗的最大功率Pmax202E2==10 W 图1.42 ?4?2.54R*四、综合题
1.据报道:著名的长江三峡电是利用超高电压、小电流输电。输送到重庆时每度电的价格大致为0.28元,输送到浙江时每度电的价格大致为0.38元。请你应用所学的知识分析下面二个问题:(1)为什么输电时要采用超高压、小电流输电?(2)为什么输送到重庆与浙江时的电价格不一样?
2.节约用电是每一位公民的职责,请你应用所学的知识例举5条以上的节约用电措施。
3
第2章 直流电路 一、填空题
1.已知R1=5Ω,R2=10Ω,把R1、R2串联起来,并在其两端加15 V的电压,此时R1所消耗的功率是 5W 。
2.有两个电阻R1和R2,已知R1=2R2,把它们并联起来的总电阻为4Ω,则R1= 12Ω,R2= 6Ω。
3.有两个电阻,把它们串联起来的总电阻为10Ω,把它们并联起来的总电阻为2.4Ω,这两个电阻的阻值分别为_4Ω__和_6Ω_。
4.已知R1和R2两个电阻,且R2=3R1,若串联在电路中,则R1消耗功率与R2消耗功率之比为 1:3 ;若并联在电路中,则R1消耗功率与R2消耗功率之比为 3:1 。
5.有两电阻R1和R2,已知R1:R2=1:4。若它们在电路中串联,则电阻两端的电压比U1:U2= 1:4 ;流过电阻的电流比I1:I2= 1:1 ,它们消耗的功率比P1:P2= 1:4 。若它们并联接在电路中,则电阻两端的电压之比U1:U2= 1:1 ;流过电阻的电流之比I1:I2=4:1 ;它们消耗的功率之比P1:P2= 4:1 。
6.电阻负载并联时,因为 电压 相等,所以负载消耗的功率与电阻成 反 比;电阻负载串联时,因为 电流 相等,所以负载消耗的功率与电阻成 正 比。
7.有5个相同的蓄电池,每个电池的电动势均为2V,内阻均为0.1Ω,串联后与R=4.5Ω的负载电阻相连,则流过电阻R的电流为 2A ,R两端的电压为 9V ,消耗的功率为18W。
8.如图2.34所示,每个电阻的阻值均为30Ω,电路的等效电阻Rab= 6Ω。
图2.34 图2.35
9.如图2.35所示的电路中,流过4Ω电阻的电流为 0.6A ,A、B两点间的电压为 5.4V ,3Ω电阻的功率是 3W 。
10.如图2.36所示电路,A点的电位VA等于 21V 。
图2.36 图2.37
11.基尔霍夫电流定律指出:在任一时刻,通过电路任一节点的 电流的代数和 为零,其数学表达式为 ΣI=0 ;基尔霍夫电压定律指出:对电路中的任一闭合回路,各电阻上电压
4
降的代数和等于各电源电动势的代数和,其数学表达式为 ΣRI=ΣE 。
13.如图2.37所示电路中,I3= -3A 。
12.电压源变换为等效电流源的公式为IS=E/r,内阻r数值 不变,改为 并 联;电流源变换为等效电压源的公式为E=r IS ,内阻r数值不变,改为 串 联。
13.任何线段性有源二端网络,对外电路而言,可以用一个等效电源代替,等效电源的电动势E。等于有源二端网络两端点间的 开路电压 ;等效电源的内阻R0等于该有源二端网络中所有电源取零值,仅保留其内阻时所得的无源二端网络的 等效电阻 。
14.用戴维南定理计算有源二端网络的等效电源只对 外电路 等效,对 内电路 不等效。 15.实验测得某有源二端网络的开路电压为6V,短路电流为2A,当外接负载电阻为3Ω时,其端电压为 3V 。
二、选择题
1如图2.38所示的等效电阻RAB为(A)
A. 2Ω B. 5Ω C. 6Ω D. 7Ω
图2.38 图2.39
2.如图2.39所示电路中,当开关S闭合后,则(C) A. I增大,U不变 B. I不变,U减小 C. I增大,U减小 D. I、U均不变
3.标明“100Ω4W”和“100Ω25 W”的两个电阻串联时,允许加的最大电压是(A) A.40V B.50 V C.70V D.140V
4.将“110V40W”和“110V100W”的两盏白炽灯串联在220V电源上使用,则(C) A.两盏灯都能安全、正常工作; B.两盏灯都不能工作,灯丝都烧断;
C.40W灯泡因电压高于110V而灯丝烧断,造成100W灯灭; D.100W灯泡因电压高于110V而灯丝烧断,造成40W灯灭; 5.在图2.40电路中,当开关S接通后,灯A将(A) A.较原来暗 B.与原来一样亮 C.较原来亮
D.无法判断 图2.40 6.如图2.41所示电路中Vd等于(C) A. IR+E
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