中职《电工基础》直流电路练习与答案

1、中职电工基础直流电路练习与答案1 1 电流和电压、填空题1电流 流通的路径称为电路，通常电路是由 电源 、导线、负载和开关组成。 2习惯上规定 正电荷移动的方向为电流的方向，因此，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定向移动方向与电流方向 相反 。 4电流分直流和交流两大类，凡 电流的大小和方向都随时间的变化而变化 的电 流称为交流电流 ，简称交流；凡大小和方向恒定不变 的电流称为 直流电流 ，简称 直流。5若 3 min 通过导体横截面的电荷量是 1.8 C ，则导体中的电流是 0.01 A。 6测量电流时，应将电流表 串联 接在电路中，使被测电流从电流表的正

2、（+）接 线柱流进，从 负（ - ）接线柱流出；每个电流表都有一定的测量范围，称为电流 表的 量程 。7电压是衡量 电场力 做功能力的物理量；电动势表示电源 将正电荷从电源负极 经电源内部移到正极 的能力。8电路中某点与 参考点 的电压即为该点的电位， 若电路中 a、b 两点的电位分别 为 Ua、Ub，则 a、b两点间的电压 Uab=Ua-Ub；U ba= Ub- Ua。9参考点的电位为 0，高于参考点的电位取 正值，低于参考点的电位取 负 值。 10电动势的方向规定为在电源内部由 负极指向 正极。11测量电压时， 应将电压表和被测电路 并联，使电压表接线柱的正负和被测两 点的电位 一致 。1

3、2如图 11所示，电压表的 a应接电阻的 C端， b应接电阻的 d 端。电流表 的 a 应接电阻的 c 端。Ic R1 d1kIc R2 d1k、判断题1导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向就是电流的方向。（ × ）2电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。（ ）3电压和电位都随参考点的变化而变化。（ ×）4我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。（ ）三、问答题1电路主要由哪些部分组成 ?它们的主要功能是什么 ? 答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。电源是提供电能的装置；负载是 实现电路功能的装置。导线是在电路中起连接作用。开关是控

4、制装置。 2简述电压、电位、电动势的区别。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的 原因是否一样 ?答：电压反映的是电场力在两点之间做功的多少， 与参考点的位置无关。 电位反 映的是某点与参考点的电压， 与参考点的位置有关。 电动势反映的是其他形式的 能转换为电能的能力。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因不一样。 3什么是电流 ?电路中存在持续电流的条件是什么 ?答：电流是电荷定向移动形成的。 电路中存在持续电流的条件是： 电源电动势不 为，且电路闭合。4用电流表测量电流时，有哪些注意事项 ? 答：（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。（2）电流表必须串接到被测量的电路中

5、。（ 3）电流必须从电流表的正端流入负端流出。（ 4）选择合适的量程。四、计算题1在 5 min 内，通过导体横截面的电荷量为 36 C，则电流是多少安 ?合多少 毫安?解 : I=Q/t=3.6/(5 ×60)=0.012 (A)=12mA 答：电流是 0.012 安，合 12 毫安。2在图 1-2 中，当选 c 点为参考点时，已知： Ua=-6 V ， Ub=-3 V ，Ud=-2 V ，Ue=-4 V 。求 Uab、Ucd各是多少?若选 d 点为参考点，则各点电位各是多少 ?解：选 c 点为参考点时 Uc=0VUab= Ua- Ub=（-6 ） - （ -3 ）=-3VUcd=

6、 Uc Ud =0- （-2 ）=2VUbd= Ub Ud = （-3 ）- （ -2 ）=-1VUed= Ue Ud = （-4 ）- （ -2 ）=-2V图1-2选 d 点为参考点 Ud=0 运用电压不随参考点变化的特点 Ucd= Uc Ud = Uc 0=2V Uc=2V Ubd= Ub Ud = Ub 0=-1V Ub=-1V Ued= Ue Ud = Ue 0=-2V Ue=-2VUab= Ua Ub = Ua （-1 ）=-3V Ua=-4V答： Uab=-3V ，Ucd=2V当选 d 点为参考点时 Ua=-4V，Ub=-1V，Uc=2V，Ud=0，Ue=-2V。§1 2

7、 电 阻一、填空题1根据导电能力的强弱，物质一般可分为 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的长度成 正比，与导体的横截面积成 反比，与材料性 质有关，而且还与 环境温度 有关。4电阻率的大小反映了物质的 导电 能力，电阻率小说明物质导电能力 强，电阻 率大说明物质导电能力 弱 。5电阻率的倒数称为 电导，它表示电流通过的难易程度，其数值越大，表示电 流越容易通过。6一般来说，金属的电阻率随温度的升高而 增大 ，硅等纯净半导体和绝缘体的 电阻率则随温度的升高而 减小 。二、选择题1一根导体的电阻为 R，若将其从中间对折合并成一根新导线，其阻值为

8、( C) A R2BRC R4DR82甲乙两导体由同种材料做成，长度之比为 3：5，直径之比为 2：1，则它们的 电阻之比为 ( B ) 。A .12 ：5 B 3： 20C7：6 D 20： 3 3制造标准电阻器的材料一定是 ( D ) 。A高电阻率材料 B 低电阻率材料 C高温度系数材料 D 低温度系数材料 4导体的电阻是导体本身的一种性质，以下说法错误的是 (C) 。A和导体截面积有关 B 和导体长度有关 C和环境温度无关 D 和材料性质有关 5用万用表测量电阻的刻度，下列说法正确的是 (C) 。A刻度是线性的 B 指针偏转到最右端时，电阻为无穷大 C指针偏转到最左端时，电阻为无穷大 D

9、 指针偏转到中间时，电阻为无穷 大6关于万用表的使用方法，下列说法错误的是 ( A ) 。A在测量过程中，应根据测量量的大小拨动转换开关，为了便于观察，不 应分断电源B测量结束后，转换开关应拨到交流最大电压挡或空挡C测量电阻时，每换一次量程都应调一次零三、问答题1根据物质导电能力的强弱，可分为哪几类 ?它们各有什么特点 ? 答：根据物质导电能力的强弱可分为导体、 半导体和绝缘体三类。 它们的特 点是导体电阻率小， 容易导电。 半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。 绝缘体 的电阻率大，不容易导电。2在温度一定的情况下， 导体电阻的大小由哪些因素决定 ?写出导体电阻大 小的表达式。答：在温度一定的

10、情况下， 导体电阻的大小由导体的材料、 长度和横截面积决定，其表达式为： R= S3用万用表测电阻时，应注意哪几点 ? 答：（1）准备测量电路中的电阻时应先切断电源，且不可带电测量。 （2）首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后调零，即将两表 笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。（3）测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻， 引起测量误差。（4）测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。四、计算题一根铜导线长 l=2 000 m ，截面积 S=2 mm2，导线的电阻是多少 ?（铜的电阻 率 =1.75 ×108 ·m）若将它截成等长的两段，

11、每段的电阻是多少 ?若将它拉长 为原来的 2 倍，电阻又将是多少 ?l -8 2000解： R= S R=1.75×10-8×2×10-6 =17.5 若将它截成等长的两段，每段的电阻是R、=172.5 =8.75 若将它拉长为原来的 2 倍，电阻 R=17.5 ×4=70答：导线的电阻是 17.5 ，若将它截成等长的两段， 每段的电阻是 8.75 ， 若将它拉长为原来的 2 倍，电阻又将是 70。1-3 欧姆定律、填空1导体中的电流与这段导体两端的 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

12、。 3全电路欧姆定律又可表述为：电源电动势等于 内电压与外电压 之和。 4电源端电压随负载电流 变化的关系称为电源的外特性。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，则 Ra比 Rb大( 大小) ，Ra=10，Rb=57如图 1-4 所示，在 U=0.5 V处，R1=R2(、=、)，其中 R1是非线性电阻， R2 是线性电阻。8已知电炉丝的电阻是 44 Q，通过的电流是 5 A ，则电炉所加的电压是 220V。 9电源电动势 E=4.5 V，内阻 r=0.5 ，负载电阻 R=4，则电路中的电流 I=1A， 端电压 U=4V。10一个电池和一个

13、电阻组成了最简单的闭合回路。 当负载电阻的阻值增加到原 来的 3 倍时，电流变为原来的一半，则原来内、外电阻的阻值比为1： 1。11通常把通过 小电流的负载称为小负载，把通过 大电流 的负载称为大负载。二、判断题1导体的长度和截面都增大 1倍，则其电阻值也增大 1倍。 ( × ) 2电阻两端电压为 10 V 时，电阻值为 10；当电压升至 20 V，电阻值将变为 20。 ( × )3导体的电阻永远不变。 ( × ) 4当电源的内阻为零时，电源电动势的大小就等于电源端电压。( )5当电路开路时，电源电动势的大小为零。 ( × ) 6在通路状态下，负载电阻变

14、大，端电压就变大。 ( ) 7在短路状态下，端电压等于零。( )8在电源电压一定的情况下，电阻大的负载是大负载。 ( × ) 9负载电阻越大，在电路中所获得的功率就越大。( × )三、选择题1用电压表测得电路端电压为零，这说明 ( B ) 。A外电路断路B外电路短路C外电路上电流比较小 D 电源内电阻为零2电源电动势是 2 V，内电阻是 0.1 ，当外电路断路时，电路中的电流和端电 压分别是 ( A ) 。AO、2 VB20 A、2 VC20 A 、OD0、03上题中当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是 ( B ) 。A20 A 、2 V B 20 A 、O C0、2

15、 VD0、0四、计算题1有一灯泡接在 220 V 的直流电源上，此时电灯的电阻为 484，求通过 灯泡的电流。U 220 解：I=UR =248204=0.45 （A）答：通过灯泡的电流为 0.45A 。600×10-630 × 10-6=202某太阳能电池板不接负载时的电压是 600 V，短路电流是 30A，求这 块电池板的内阻。解：短路电流 I=rE = 600×r 10-6 =30 ×10-6 r=rr答：这块电池板的内阻为 20。3已知某电池的电动势为 165 V ，在电池的两端接有一个阻值为 5 的 电阻，测得电路中的电流为 300 mA，求电

16、池的端电压和内阻。解：E E-IR 由 I=r+ER 得 r=E-IIR1.65-300 ×10-3 ×5300 × 10-3=0.5 SE 10r+R = 0.1+9.9=1(A)U=IR=300×10-3×5=1.5V答：电池的端电压为 1.5V，内阻为 0.5 4如图 15 所示，已知 E=10 V，r=0.1 ， R=9·9。试求开关 S在不同位置时电流表和电压表的读数。解：开关 S在 1 位置时电路处于通路状态，电流表和电压表的读数为：UR=I*R=1× 9.9=9.9 (V)开关 S在 2位置时电路处于开路状态电

17、图 1-5流表和电压表的读数EI=r+ =0（A）UR=E =10( V)开关 S在3 位置时电路处于短路状态电流表和电压表的读数100.1=100（A）UR=0(V)答：开关 S在不同位置时电流表和电压表的读数： 1位置 U=9.9V，I=1A；2 位置 U=10V，I=0A；3 位置 U=0V， I=100A。5某电源的外特性曲线如图 16 所示，求此电源的电动势 E及内阻 r 。解：由 I=r+ER 得 E=IR+Ir=U+Ir 有图可得方程组：E=11+2rE=10+4r解得： E=12V，r=0.5 答：此电源的电动势 E=12V及内阻 r=0.5 五、实验题图 1 7 所示为一个用

18、电流表和电阻箱测定电池的电动势和内电阻的实验电 路，图中 R是电阻箱电阻。 (1) 简要说明实验步骤，写出电动势 E 和内电阻 r 的 计算公式。 (2) 某同学在实验时记录了以下数据：第一次， R1=9.4，I1=0.2 A； 第二次， R2=4.4，I2=0.4 A 。根据这些数据，计算电动势和内电阻的测量值。 (3) 考虑一下，还可以设计出哪几种测量电动势和内电阻的方法?画出实验电路图。解：(1)实验步骤1) 按图连接好电路，将电阻箱电阻调节 到一个特定值， 接通开关 s，从电流表 读出电流值后断开开关。2) 将电阻箱电阻调节到另一个特定值， 接通开关 s，从电流表读出电流值后断 开开关

19、。3) 根据 测量 数据 计 算r+RI1=Er+R1I2=Er+R2解得SR图1-7-1I2R2-I1R1r= I1-I2 E=I1r+I1R1(2) 根据实验数据计算：I2R2-I1R1 r= = I1-I20.4 ×4.4-0.2 ×9.40.2-0.4 =0.6 E=I1r+I1R1=0.2 × 0.6+0.2 ×9.4=2V (3)测量电动势和内电阻的实验电路图如 1-7-1 S断开时从电压表读出的电压值就是电动势 E，s闭合后测出电流， 根据电阻R的值，由 I=r+ER 算出内阻 r1 4 电功和电功率、填空题1电流所做的功，简称 电功，用字

20、母 W表示，单位是 焦耳( J)；电流在单位时 间内所做的功，称为 电功率，用字母 P表示，单位是 瓦特( W)。2电能的另一个单位是 度，它和焦耳的换算关系为 1 度=3.6 ×106J。 3电流通过导体时使导体发热的现象称为 电流的热效应 ，所产生的热量用字母 Q表示，单位是 焦耳( J )。4电流通过一段导体所产生的热量与 电流的平方 成正比，与导体的 电阻成正比， 与时间成正比。5电气设备在额定功率下的工作状态，叫做 额定 工作状态，也叫 满载；低于额 定功率的额定状态叫 轻载 ；高于额定功率的工作状态叫 过载或超载，一般不允许 出现 过载 。6在 4 s 内供给 6 电阻的

21、能量为 2 400 J ，则该电阻两端的电压为 60V。 7若灯泡电阻为 24，通过灯泡的电流为 100 mA，则灯泡在 2 h 内所做的功是 1728J，合 4.8 ×10-4 度。8一个 220 V100 W的灯泡，其额定电流为 0.45 A，电阻为 484。、判断题1负载在额定功率下的工作状态叫满载。( )2功率越大的电器电流做的功越大。( × )3把 25 W220 V的灯泡接在 1 000 W220 V的发电机上时， 灯泡会烧坏。 ( ×) 4通过电阻上的电流增大到原来的 2 倍时，它所消耗的功率也增大到原来的 2 倍。 ( × )5两个额定电

22、压相同的电炉， R1>R2，因为 P=I2R，所以电阻大的功率大。 ( × )三、选择题1为使电炉上消耗的功率减小到原来的一半，应使 ( C ) 。A 电压加倍 B 电压减半C 电阻加倍 D 电阻减半212 V6 W的灯泡，接入 6 v 电路中，通过灯丝的实际电流是 ( C )A 。A 1 B0.5C 0.25 D 0.1253220 V 的照明用输电线，每根导线电阻为 1，通过电流为 10 A，则 10 min 内可产生热量 (B )J 。4 4 3 3A 1×104 B 6×104 C6×103 D 1×10341度电可供 220 V

23、40 W的灯泡正常发光 ( D )h 。A 20 B 40 C 45D. 25四、问答题1为什么灯在夜深人静时要比在晚上七、八点钟时亮 ? 答：因为用户的照明灯具均为并联， 供电变压器的内阻 r 可以认为不变，由 U=E-Ir 可知，在晚上七、八点钟为用电高峰，电流 I 最大，则 U 最小，由 P=U2/R，并联 灯泡的实际功率减小，亮度降低。而在夜深人静时，用电低峰，电流较小，变压 器端电压较高，并联灯泡的实际功率增大，亮度就高。2有人说“电流大功率就大” ，这种说法正确吗 ?试举出一个例子证明。 答：不准确。因为 P=UI当 I 很大时， U却很小，则 P也不大。如电流互感器。五、计算题1

24、.一个电阻为 1 210的电烙铁，接在 220 V的电源上，使用 2 h能产生多少热解：E 220r+R = 1+219 =1（A）解： Q=U2 t= 2202 ×2×3600=2.88×105（J） 答：使用 2 h 能产生 2.88 ×105 热量2如图 18所示， E=220 V，负载电阻 R为219，电源内阻 r 为 1，试求： 负载电阻消耗的功率 P负、电源内阻消耗的功率 P 内及电源提供的功率 P。P负=I2R=12×219=219(W)P内=I2r=12 ×1=1(W)P=EI=220×1=220(W) 答：负载电阻消耗的功率 P 负=219W、电源内阻