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第1章 直流电路1.1 电路的基本结构1. 1. 1 填空题1电路就是 通过的路径，它由 、 、 三部分组成。2方向保持不变的电流称为 ，方向与大小都保持不变的电流称为 。3电源是电路中能量的来源，如电池把 能转变为 能。4负载就是用电设备，如电炉把 能转变为 能。5电源和负载的本质区别是：电源把 能转换为 能；负载把 能转换为 能。1. 1. 2 选择题1下列设备中，其中一定是电源的为（ ）。A发电机 B冰箱 C蓄电池 D电灯2通常电工术语“负载大小”是指（ ）的大小。A等效电阻 B总电流 C实际电压 D实际电功率1. 1. 3 判断题1电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。（ ）2蓄电池与白炽灯连接成电路时是电源，充电时也是电源。（ ）3直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。（ ）4电路中的导线起着传输能量的作用，因此在电路分析中，不论电路如何，均可把连接导线的电阻视为零。（ ）5在电路中，电源内部的电路称为内电路，电源外部的电路称为外电路。（ ）6电压一定时，负载大小是指通过负载的电流大小。（ ）7在电源电压不变的条件下，电路的电阻减小，就是负载减小；电路的电阻增大，就是负载增大。（ ）1.2 电路的主要物理量1. 2. 1 填空题1电路中带电粒子的 形成电流，电流的大小是指单位 内通过导体横截面的 。2电路如图1.1所示，图1.1（a）中电阻R两端电流的实际方向为 ；图1.1（b）中白炽灯EL上电流的实际方向为 。（a） （b）图1.1 3电能在电阻中转变为热能，从而使电阻元件的温度升高，这种现象称为 。4形成电流必须具备的两个基本条件是（1） ；（2） 。5电源电动势表征非静电力（电源力）把单位正电荷从电源 极，经过电源内部移到电源 极所做的功。6电源电动势的方向规定是由 端指向 端，即电位 的方向。7电压的方向规定是由 端指向 端，即电位 的方向8电压表征静电力（电场力）把单位正电荷从电源 极，经过电源外部移到电源 极所做的功。9电源内部的电流由 极流向 极；而电源的外部，电流则由 极流向 极，以形成闭合的电路。10电路如图1. 2所示，电阻R两端实际电位为 端高于 端；电流的实际方向为从 端流向 端。11电路如图1. 3所示，电动势的正方向为 。 图1. 2 图1.312电路如图1. 4所示，则U= 。13电路如图1. 5所示，若U= +10V，选0点作参考点，则A点电位VA= V；若改选A点为零电位点，则VA= V，VO= V。图1. 4 图1. 514电流在一段时间内作的功称为 。15电能的数学表达式W= = ，它的单位是 ；但实用中常以 作为电能的单位，俗称 。16电度表面板上计数器的作用是记录电能的多少，下方标有“2500r/kWh”字样，表示用电设备每消耗 电能时，电度表的转盘转过 转。17测量电功率用 表。18一台电炉的额定电压为220V，额定电流为4.5A，则该电炉电功率为 。1. 2. 2 选择题1在生产和生活中，应用电流的热效应的是（ ）。 A发光二极管 B继电器线圈 C熔断器 D动物麻醉2在生产和生活中，应用电流的磁效应的是（ ）。 A电熨斗 B白炽灯 C蓄电池的充电 D继电器线圈3电流表接线如图1.6，在电流表面板上电流流入电流表内正确的情况是（ ）。A从标“+”到标“-” B从标“-”到标“+” C以上两种情况都正确4如图1. 7所示电路中，电压值相同的是（ ）。AU1和U2 BU2和U4 CU1、U2和U3 DU1、U2、U3和U45电路如图1. 8所示，测得UAB=5V，UBC=5V，VC= -5V，试判断此电路的参考点是（ ）。 图1. 6 图1. 7 图1. 8AA BB CC D不能确定6某29英寸彩电的额定功率是200W，周一到周五每天工作2小时，周六、日每天工作4小时，如每度电的电费为0. 5元，则此电视一周的电费是（ ）。 A18元 B1.8元 C0.6元 D3.6元 7一台冰箱的压缩机功率为110W，开停比约为12（开机20分钟，停机40分钟），则一个月（按30天计算）压缩机耗电（ ）。A 52.8kWh B26.4kWh C39.6kWh D79.2kWh8电路如图1.9所示，根据各元件的功率情况，指出各元件是电源还是负载，结论正确的是（ ）。（a） （b） （c） （d）图1. 9 Aa、b是负载c、d是电源 Ba、d是负载b、c是电源Ca、b是电源c、d是负载 Da、d是电源b、c是负载1. 2. 3 判断题1人们规定负电荷移动的方向为电流的实际方向。（ ）2电流的形成是因为金属导体内自由电子运动的结果。（ ）3电解液中，带正电荷的离子团在电场力作用下由高电位向低电位运动形成了电流。（ ）4电路中电流的实际方向与所选取的参考方向无关。（ ）5电流值的正、负在选择了参考方向后就没有意义了。（ ）6电路中，在静电力作用下电荷的运动方向只有一种，因此电流的值只能为正值。（ ）7电流对负载有各种不同的作用和效果，而热和磁的效应总是伴随着电压一起发生。（ ）8电流的热效应既有其有利的一面又有其有害的一面。（ ）9不同极性的电荷通过吸引力而相互吸引，要把不同极性的电荷分离开，就必须通过对电荷做功来反抗这种吸引力。（ ）10如果电路中某两点的电位都很高，则该两点间的电压也一定很高。（ ）11电流做功的过程实际是电能转化为其他形式能的过程。（ ）121度电表示功率为100瓦的用电器工作1小时所消耗的电能。（ ）13当一个元件的电压实际极性和电流实际方向相反时，该元件是负载，吸收功率。（ ）14由公式P=U 2/R可知，当电源电压一定时，输电线的电阻越小，则功率损耗越大。（ ）15电动势与电压的单位相同，所以它们实质相同，都体现了电场力做功。（ ）16若电阻消耗的功率越大，它消耗的电能就越大。（ ）1. 2. 4 计算题1电路如图1.10所示，试分别以A、B、C为参考点，求VA、VB、VC及UAB。 图1. 102某家庭有100W的电冰箱一台，平均每天运行10小时，150W的彩电一台，平均每天工作3小时，90W洗衣机一台，平均每天运行1小时，照明及其它电器功率250W，平均每天工作3小时，试计算每月（按30天计算）消耗多少电能？1.3 欧姆定律1. 3. 1 填空题1分析问题时常将内电路等效成 和 串联的电路。2内电路和外电路总称为 。3在电路电压一定的情况下，电路电阻越小，电路中电流就越 。4电路如图1.11所示，已知Ro=100，R1=400，R2=500，I=10mA，则E= 。UAB= ，UBA= 。5电路如图1.12所示，（1）图电流表A1的读数为 ，A2的读数为 ；（2）图电流表A1的读数为 ， A2的读数为 ，A3的读数为 。 （a） （b） 图1. 11 图1. 121. 3. 2 选择题1电路如图1.13所示，当变阻器的滑动触头向右滑动时，各表读数的变化情况是（ ）。图1. 13A A读数增大，V读数增大 BA读数减小，V读数增大CA读数增大，V读数减小 DA读数减小，V读数减小1. 3. 3 判断题1U=IR中的R是元件参数，是客观存在的，R是由电压和电流的大小决定的。（ ）2无论加在电阻R两端的电压取何值，电压U和相应电流I的比例总是不变的。（ ）3欧姆定律适用于任何电路和任何元件。（ ）4全电路欧姆定律揭示了电源电动势和电路结构决定闭合电路中电流的规律。（ ）1. 3. 4 计算题1电路如图1.14所示，调整变阻器RP，当伏特表读数为90V时，安培表读数为5A；当伏特表读数为80V时，安培表读数为10A。试求电源的电动势E和内阻Ro。图1. 141.4 电阻元件1. 4. 1 填空题1电阻是表示导体对电流起 作用的物理量。2电压和电流成正比的电阻称为 电阻，电压和电流之间无正比关系的元件称 元件。3线性电阻元件的电流、电压关系为 线，其 可反映电阻值的大小。4电阻元件的参数可用色环法表示，如某电阻的色环依次是“绿色、棕色、金色、银色”，可判别其阻值为 ，误差为 。54.7 k的色环电阻，其前三条色环的颜色为 、 、 。6热敏电阻属于 性电阻，它分成两类，一类称为 热敏电阻、另一类称为 热敏电阻。7压敏电阻属于 性电阻，它在大电压时电阻值变 。8电路如图1.15所示，电路中的电阻值R= 。1. 4. 2 选择题1电路如图1.16所示，电路中电阻上的电流值I为（ ）。A 20A B-20A C5A D-5A 图1. 15 图1.162热敏电阻的主要作用是（ ）。A温度补偿、过热保护、过压保护 B起动电阻、补偿电阻、过压保护C温度测量、温度调节、过热保护 D过压保护、可变电阻、短路保护1. 4. 3 判断题1某线性电阻两端所加电压为10V时，电阻值为10，当两端所加电压增为20V时，其电阻值将增为20。（ ）2一电阻上标有4k7字样，则该电阻标称值为4.7 k。（ ）3可变电阻器的阻值是指两个固定引线之间的电阻值。（ ）4滑线电阻不能象电热器或白炽灯一样发热、发光，因此它不是耗能元件。（ ）5具有负温度系数的热敏电阻，其电阻值随温度下降而保持原值基本不变。（ ）6压敏电阻的作用之一是过压保护。（ ）1.5 电路的状态及电源外特性1. 5. 1 填空题1在全电路中E=U+ U0称为 方程，它表明电源电动势等于_和_之和。2功率平衡方程PS= PL+ P0表明电源电功率等于_和_ 之和； 若把此方程的两边乘以t，即得到 方程。3电源开路时，电源输出电流为 ，电源两端电压称为 ，其值等于 。4电源短路时，负载两端电压为 ，电源电流称为 ，其值等于 。5请指出图1.17所示各特性曲线的名称：图11.7（ a）为 特性曲线；图11.7（b）为 特性曲线 ；图11.7（c）为 特性曲线。（a） （b） （c）图1.176常用的熔断器，俗称 ，是由 熔点的合金制成的金属丝或金属片，在电路中起 作用。7电源电动势为12V，其内阻为0.5，当负载电流为10A时，其输出电压为 。1. 5. 2 选择题1对于全电路，下列情况正确的是（ ）。A电源内阻压降与电源端电压之和等于电源电动势。B外电路开路时，电源端电压为无穷大；C外电路开路时，电源端电压为零；D外电路短路时，电源端电压等于电动势。2电路如图1.18所示，电压表V1读数为12V，电压表V2读数为0V，则电路中出现的故障是（ ）。AAB短路或BC开路 BAB开路或BC短路CAC开路或BC开路 D以上情况都可能。3电路如图1.19所示，电流I与电动势E的关系是（ ）。A B C D 图1.18 图1. 194某处路灯是用两只110V、25W的白炽灯串联接入220V电源上。若第一只灯的两端搭接了一段小铁丝，则第二只灯（ ）。A立即熄灭然后又正常发光 B立即熄灭 C先闪亮一下然后熄灭 D正常发光5某处路灯是用两只110V、25W的白炽灯串联接入220V电源上。若第一只灯的灯丝被碰断，则第二只灯（ ）。A立即熄灭然后又正常发光 B立即熄灭 C先闪亮一下然后熄灭 D正常发光6电路如图1.20所示，根据两电源E1、E2的外特性比较两电源内阻之间的关系。（ ）图1. 20 A电源E1内阻大于E2内阻 B电源E1内阻小于E2内阻 C无法比较1. 5. 3 判断题1直流电路中有电流的元件一定有电压。（ ）2直流电路中有电压的元件一定有电流。（ ）3减少电源内阻及线路电阻的损耗是以加粗导线、选用优质材料为代价的。（ ）4电源的外特性是一条向下倾斜的直线，其内阻越小，向下倾斜的角度越小。（ ）5电源内阻产生的电压降是无益的，若采用专门的技术措施可以完全消除。（ ）6内阻小的电源，在输出电流相同的情况下，能够输出更高的电源电压。（ ）7将电源两端短路，可造成电流过大烧毁电源。（ ）8将负载两端短路，可造成电流过大烧毁负载。（ ）1. 5. 4 计算题1用一只1.5V、2.5W的小电珠与一个电阻R串联，接于电动势E=6V、内阻R0=2的电池上使用，恰能使电珠发光。试求电阻R的大小。2某电路负载电阻为8时，电路中的电流为0.3A。电源短路电流为1.5A，求电源电动势和内阻。1.6 负载的连接1. 6. 1 填空题1电阻串联时，因 相同，其消耗的功率与电阻成 比。2电阻并联时，因 相同，其消耗的功率与电阻成 比。3电路如图1.21所示，Ux= ，Rx= 。4电路如图1.22所示，已知I=18A，I1=6A，R1=8，R2=12，那么R3= ，电路总电阻R= 。图1.21 图1.225某负载在电压为120V时，通过电流2.4A；若电源电压为220V，要求通过的电流仍为2.4A，需串联的电阻为 。在此电阻上消耗的功率为 。6把三只电阻值均为R的电阻作不同的连接，可以得到的等效电阻值为 、 、 和 。 7电路如图1.23所示，电流表A1、A2、A3的读数均为1A，电流表A的读数为3A。当R2断开时，各电流表A1、A2、A3、A的读数分别为_、_、_和 。1. 6. 2 选择题1一段导线的电阻值为R，若将其从中间对折合成一根导线，则这根导线的电阻值为（ ）。A B C D2两个阻值均为968的电阻，作串联时的等效电阻与作并联时等效电阻之比为（ ）。 A21 B12 C41 D143阻值为R的两个电阻串联接在电压为U的电路中，每个电阻获得的功率为P；若将两个电阻改为并联，仍接在U下，则每个电阻获得的功率为（ ）。 AP B2P CP/2 D4P4电路如图1.24所示，AB两点间等效电阻为（ ）。 A2.4 B12 C31 D17.9图1. 23 图1. 241. 6. 3 判断题1无论电阻是串联还是并联，其等效电阻都是从电路的端口对外电路等效的。（ ）2要扩大电流表的量程，应串联一个适当阻值的电阻。（ ）3一根粗细均匀的电阻丝，其阻值为4，将其等分两段，再并联使用，等效电阻是2。（ ）4电阻值为R1=20、R2=10的两个电阻串联，因电阻小对电流的阻碍作用小，故R2中流过的电流比R1中的电流大些。（ ）5马路上路灯总是同时亮、同时灭，因此这些灯都是串联接入电网的。（ ）1. 6. 4 计算题1现有一表头，内阻Rg=3k，满刻度电流Ig=50A，如果把它改装成量程为10V的电压表，求应串联的电阻。2现有一表头，内阻Rg=2k，满刻度电流Ig=40A，如果把它改装成量程为10mA 的电流表，求应并联的电阻 。3 三个电阻的阻值分别是R1=10R，R2=5R，R3=3R，可有几种连接形式？分别画出对应的电路图，并求等效电阻。1.7 电气设备额定值1. 7. 1 填空题1一只1W、100的碳膜电阻允许通过的额定电流为 mA ；它接到6V电源上通过的电流为 mA；该电阻在其它电路中使用时，其电压降不能超过 V。2电路如图1.25所示，电路中所标功率均为实际消耗功率，则I= ，U2= 。图1. 253将11个40W、110V的白炽灯并联接到220V电源上工作，要使白炽灯正常发光，电路中串入的分压电阻R= ，电源输出的电功率中有 %损耗在分压电阻上。4某蓄电池组的US=12V，内阻Ro=0.1。满载时的负载电阻R=1.9，则额定工作电流IN= ，短路电流ISC= 。1. 7. 2 选择题1两根电热丝的额定值分别为220V、1kW和110V、600W，将它们并联接入110V电源，若它们的阻值不变，则两电热丝消耗的总功率为（ ）。 A1600W B850W C600W D1100W2将一个标称值为20W、300的电阻与一个标称值为25W、300的电阻串联起来，则其等效电阻及等效电阻的额定功率分别为（ ）。 A300、20W B600、25W C600、40W D600、20W3将一个额定值为220V、40W的白炽灯与一个额定值为220V、60W的白炽灯串联接入220V电源上，则（ ）。 A40W 的灯较亮 B60W的灯较亮 C两灯亮度相同 D无法比较4将一个额定值为220V、40W的白炽灯与一个额定值为220V、60W的白炽灯并联接入220V电源上，则（ ）。 A40W 的灯较亮 B60W的灯较亮 C两灯亮度相同 D无法比较5两只白炽灯，A灯标有“6V、3W”字样，B灯看不清，但B灯的电阻为6。现将它们串联接入某一电路均能正常发光，则该电路两端的电压和B灯的额定功率分别为（ ）。 A12V、1.5W B12V、3W C9V、1.5W D9V、3W1. 7. 3 判断题1几个用电器不论是串联使用还是并联使用它们消耗的总功率总是等于各电器实际消耗功率之和。（ ）2因为，即功率与电阻成正比，故两只额定电压相同的白炽白炽灯中，额定功率大的白炽灯电阻大些（ ）。3额定电压为220V，额定功率为100W的用电设备，当实际电压为110V时，负载实际功率是50W。（ ）4直流发电机工作时输出功率等于它的额定功率。（ ）5一个“220V、40W”的白炽灯显然比手电筒的“2.5V、0.3A”小电珠亮得多，因此这只40W的白炽灯中的电流也一定比小电珠的电流大。（ ）6当用电器处于额定状态时，实际消耗的电功率就等于其额定功率。（ ）7“220V、60W”和“220V、100W”的灯，无论是串联还是并联接在电路中，100W的灯总比60W的灯亮。（ ）8若R1和R2为两个串联电阻，已知R1=4R2，如果R1上消耗的功率为1W，则R2上消耗的功率为4W。（ ）9对电阻炉、白炽灯之类负载，只要在额定电压下使用，其电流和功率都将达到额定值。（ ）10对变压器、电动机等负载，虽然在额定电压下工作，但电流和功率也可能达不到额定值，也可能超过额定值。（ ）1. 7. 4 计算题1将4个40W、110V白炽灯改为两灯串联再并联，电路接在230V电源上工作，要使白炽灯正常发光，试求电路中应串入的分压电阻及分压电阻上损耗的电功率。2电路如图1.26所示，已知E=220V，Ro=1，R=10，试求其额定电流；现有三个电源，电动势相等，其额定电流分别为15A，25A和40A，欲给此电路供电，应选用哪一个？ 图1. 263有一额定电压为220V、额定功率为100W的白炽灯，试求其额定电流与灯丝电阻。4一只额定值为220V、2kW的电炉，接到电动势为220V、内阻为0.8的电源上。求：（1）电炉的实际电功率；（2）内电路损耗的电功率；（3）电源电功率。5标有220V、1kW和220V、300W的两只电炉，如果把它们串联起来接到380V的电源上，试求：（1）两只电炉的电阻；（2）两只电炉上的电压（3）两只电炉的实际电功率；（4）它们能否正常使用？1. 7. 5 简答题1做某一实验时，需用一只500、1W的电阻元件，但是现在只有1/4W的250、1k和2 k的电阻元件多只。试分析应该怎样解决这问题？1.8 电路中各点电位的计算1. 8. 1 填空题1电力系统通常选 为电位的零参考点，表示符号是 ；电子电路系统通常选 为电位的参考点，表示符号是 。2要计算某点的电位，就是从该点出发沿着一条 路径“走”到零电位点，将经过的全部 相加。3电路如图1.27所示，当开关K断开时，A点的电位VA= ；当开关K闭合时，A点的电位VA= 。4电路如图1.28所示，VA= ，VB= ，VC= 。图1. 27 图1. 285电路如图1.29所示，两开关均闭合时，A点的电位VA= ，B点的电位VB= 。从安全角度考虑， 开关安装合理。1. 8. 2 选择题1电路如图1.30所示 ，A点的电位是（ ）。AVA=IR-US BVA=IR+US CVA= - IR -US DVA= -IR+US2电路如图1.31所示，A点的电位VA为（ ）。 A5V B9V C13V D7V图1. 29 图1. 30 图1. 313电路如图1.32所示，A点的电位VA为（ ）。A6V B8V C-2V D10V4电路如图1.33所示，A点的电位VA为（ ）。 A2V