内容正文:
专题二 简单直流电路
《电工技术基础与技能》(高教版)
专题复习讲练测
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目录
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考纲解读
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知识点梳理
考题讲解
课内练习
归纳小结
一.考纲解读
常见考点:
电流、电压、电阻的定义和关系;
欧姆定律的公式和实际应用;
串联电路和并联电路的特点及计算方法;
电阻的等效替换原理和分压、分流的应用场景;
基尔霍夫定律和戴维宾定理的运用。
一.考纲解读
1.理解电流、电压和电阻的基本概念;
2.能够区分串联电路和并联电路的特点,并掌握计算方法;
3.掌握电阻的等效替换原理及分压、分流的应用。
考试要求
考试要求:
易考题型:
一.考纲解读
选择题
要求学生根据给定电流、电阻等条件,计算电路中的电压或总电阻;
计算题
考察学生对欧姆定律、基尔霍夫定律等概念的理解和应用;
简答题
结合实际场景设计简单电路,进行分析和计算。
知识点思维导图
二.知识点梳理和重点概念复习
知识点梳理:
二.知识点梳理和重点概念复习
一、电动势
电源有两个极,两极间存在电压,不同的电源,两极间电压的大小是不同的。不接用电器时,干电池的电压约为1.5V,蓄电池的电压约为2V。不接用电器时,电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的,与外电路的情况没有关系。为了表征电源的这种特性,这里引入电动势的概念。电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势用符号E表示,单位跟电压的单位相同,也是V。电动势是一个标量,但它和电流一样有规定的方向,即规定自负极通过电源内部到正极的方向为电动势的方向。
知识点梳理:
二.知识点梳理和重点概念复习
二、电压表
电流越大,微安表或毫安表指针的偏角就越大。根据欧姆定律可知,加在它两端的电压越大,指针的偏角也越大,如果在刻度盘上直接标出电压值,就可以用它来测电压。但是不能直接用微安表或毫安表来测较大的电压。因为,如果被测电压U大于R人,电流将超过,而把微安表或毫安表烧毁。如果给微安表或毫安表串联一个电阻,分担一部分电压,就可以用来测较大的电压了。加上串联电阻井在刻度盘上直接标出电压值,微安表或毫安表就改装成了电压表,如图 2-11 所示。
知识点梳理:
二.知识点梳理和重点概念复习
三、惠斯通电桥法
要比较准确地测量电阻,常用惠斯通电桥法,
图2-21所示是惠斯通电桥原理图。R、、R、R,四个电阻是电桥的四个臂,其中凡,是待测电阻,其余三个是可调的已知电阻。G 是灵敏电流计,用来比较 B、D两点的电位。调节已知电阻的阻值,使通过电流计的电流7-0.这时电桥平衡,表明 B、D 两点的电位相同,则有
知识点梳理:
二.知识点梳理和重点概念复习
惠斯通电桥有多种形式,学校里常用的是滑线式电桥(也称直流单臂电桥).如图2-22所示。电桥的主要部分是一条1m长的均匀电阻线AC。待测电 R,接在 B、C间,作已知电阻用的电阻箱R接在A、B间,D是滑动触头,可沿 AC 线移动,平时不与 AC 线接触,按下后接通,松手后又断开。
知识点梳理:
二.知识点梳理和重点概念复习
四、电路中各点电位的计算
电路中每一点都有一定的电位,就如同空间的每一处都有一定的高度一样。讲高度先要确定一个计算高度的起点,例如,工厂的烟囱高为 40m,这个高度是从地平面算起的。讲电位也要先指定一个计算电位的起点,称为零电位点。
原则上零电位点可以任意选定,但习惯上规定大地的电位为零。有些设备的机壳是需要接地的,这时凡与机壳连接的各点均为零电位点。有些设备的机壳虽然不一定真的和大地连接,但有很多元件都要汇集到机壳上或某一个公共点,为了方便起见,可规定这一公共点为零电位点。
电路中的零电位点规定之后,电路中任一点与零电位点之间的电压(电位差),就是该点的电位。这样,电路中各点的电位就有了确定的数值。当各点电位已知之后,就能求出任意两点间的电压。
知识点梳理:
二.知识点梳理和重点概念复习
要计算电路中某点的电位,只要从这一点击点,该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和。计算时,要注意每一项电压的正、负值,如果在绕行过程中从正极到负极,此电压便是正的:反之从负极到正极,此电压则是负的。电压可以是电源电压,也可以是电阻上的电压。电源电压的正、负极是直接给出的,电阻上电压的正、负极则是根据电路中电流的方向来确定的
重点概念复习:
二.知识点梳理和重点概念复习
1.当电源给定而负载可变,外电路的电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大,这时称为负载与电源匹配
2.使用万用表时,为正确测量参数并保证仪表本身不致遭受损坏,需要充分了解万用表的性能
3.并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻倒数之和
4.要比较准确地测量电阻,常用惠斯通电桥法
5.电位与所选择的绕行路径无关
三.常考习题练习与讲解
1.一个电路中有一个电阻,当该电阻的阻值过大时,可能导致的问题是什么?
A) 电路断路
B) 电阻发生短路
C) 电流减小
D) 电路异常发热
答案:C
解析:电阻阻值过大会导致电路中的电流减小。
选择题
三.常考习题练习与讲解
2.在一个电路中,如果一个电压表的分辨率不够高,可能会导致什么问题?
A) 无法读取电压值
B) 读取误差过大
C) 电路短路
D) 电源电动势减小
答案:B
解析:分辨率不够高可能导致读取误差过大,影响测量结果的准确性。
选择题
三.常考习题练习与讲解
3.当电路中的电流表的精度不够高时,可能导致什么问题?
A) 无法读取电流值
B) 读取误差过大
C) 电流方向错误
D) 电路短路
答案:B
解析:电流表精度不够高会导致读取误差过大,影响对电路中电流的准确测量。
选择题
三.常考习题练习与讲解
4.如果一个电路中的电阻发生开路,那么导致的直接后果是什么?
A) 电路短路
B) 电流异常增大
C) 电路断路
D) 电阻损坏
答案:C
解析:电阻发生开路会导致电路断路,使电流无法流通。
选择题
三.常考习题练习与讲解
5.在一个电路中,如果一个电源的电动势突然减小,那么会导致什么变化?
A) 电流增大
B) 电流减小
C) 电流方向改变
D) 电路断路
答案:B
解析:电动势减小会导致电路中的电流减小。
选择题
三.常考习题练习与讲解
6.一个电路中有多个电阻,其中一个电阻损坏可能导致的问题是什么?
A) 总电阻增大
B) 总电阻减小
C) 电路短路
D) 电路断路
答案:A
解析:电路中一个电阻损坏会使总电阻增大,影响电路中的电流流动。
选择题
三.常考习题练习与讲解
7.当一个电路中的电流超过了电源额定电流,会导致什么问题?
A) 电路异常发热
B) 电源电动势减小
C) 电路短路
D) 电路断路
答案:A
解析:电流超过电源额定电流可能导致电路异常发热,甚至引发安全问题。
选择题
三.常考习题练习与讲解
8.在一个电路中,如果电源电压突然增大,该电路中的电流值会如何变化?
A) 电流保持不变
B) 电流减小
C) 电流增大
D) 电路发生短路
答案:C
解析:根据欧姆定律,电流与电压成正比,电压增大会导致电流增大。
选择题
三.常考习题练习与讲解
填空题
1.电路中电流的大小可以通过 ______ 计算得出。
答案:欧姆定律
解析:根据欧姆定律,电流大小取决于电压和电阻之间的关系,利用 Ohm’s Law 即可计算。
2.电阻器的阻值一般用单位 ______ 表示。
答案:欧姆
解析:电阻的单位是欧姆(Ω),用于表示电阻器对电流的阻碍程度。
三.常考习题练习与讲解
填空题
3.电路中每个节点的电位差为 0,这是根据 ______ 原理。
答案:基尔霍夫
解析:基于基尔霍夫(Kirchhoff)法则,电路中每个节点的电位差为 0,这是电荷守恒定律的一种表现。
4.电路中电流的方向一般遵循 ______ 规则。
答案:右手螺旋
解析:根据电流的定义,电流的方向是正电荷流动的方向,根据电性流体的类比可确定电流方向。
三.常考习题练习与讲解
填空题
5.电压表应该连接在电路中的 ______,以测量电路中的电压。
答案:并联
解析:电压表应该连接在欲测量电压的两点之间,以便准确测量电路中的电压。
6.在串联电路中,电流 ______ 个元件中均匀地流过。
答案:通过
解析:在串联电路中,电流只有一条路径可选择,通过每个元件时电流大小不变。
三.常考习题练习与讲解
填空题
7.在并联电路中,电流会 ______,通过不同元件的电流之和等于总电流。
答案:分流
解析:在并联电路中,电流会分流,通过各个路径分支,最终回到并联点。
8.电流表的接入位置一般是并联在电路中,因为串联连接会影响电路中的 ______。
答案:总电阻
解析:电流表的内阻较小,若串联接入电路中会影响整体电路的电阻,从而改变电路中的电流。
三.常考习题练习与讲解
填空题
9.欧姆定律适用于 ______ 电路,描述了电压、电流和电阻之间的关系。
答案:单直流
解析:欧姆定律适用于线性电路,即电压、电流和电阻成正比例关系简。
10.在混联电路中,电路中各部分可以看做是 ______ 连接的。
答案:串联和并联
解析:混联电路中,将串联和并联电路相结合,可以将复杂的电路简化为一系列串联和并联的等效电路。
三.常考习题练习与讲解
判断题
1.在一个电路中,电流表的内阻对电路中的电流测量结果会产生影响( )
答案:正确
解析:电流表的内阻会与电路中的电阻并联,从而影响电流的测量结果,特别是在测量低电流时更为显著。
2.如果一个电路中的两个并联电阻中的一个电阻电阻值增大,整个电路中的总电阻会减小( )
答案:错误
解析:增大一个并联电阻的电阻值会使整个并联电路的总电阻增大。
三.常考习题练习与讲解
判断题
3.当一个电路中的电动势和总电阻固定时,如果电路中的电流增大,根据欧姆定律,电路中的总电压会增大( )
答案:正确
解析:根据欧姆定律 V=IR ,当电流增大时,若总电阻保持不变,总电压也会随之增大。
4.在一个闭合电路中,如果电阻过大,可能导致电路短路( )
答案:错误
解析:电阻过大会导致电路断路,而不是短路。
三.常考习题练习与讲解
判断题
5.电路中各点电位的计算需要考虑电荷在电路中移动时所具备的能量状态( )
答案:正确
解析:电路中各点电位的计算涉及电荷的能量状态,即电势能。
6.在一个电路中,如果电压表连接错误导致读数为零,可能原因是电路中不存在电压差( )
答案:正确
解析:电压表读数为零可能是因为电路中两个测量点之间不存在电压差,或者连接方式不正确导致无法测量。
三.常考习题练习与讲解
判断题
7.端电压可以通过电压表测量得到( )
答案:正确
解析:端电压是两个电路节点之间的电势差,可以通过电压表测量得到。
8.混联电阻的总电阻等于各电阻的阻值之和( )
答案:错误
解析:混联电阻的总电阻需要根据具体情况进行合并计算,不一定等于各电阻的阻值之和。
三.常考习题练习与讲解
判断题
9.当一个电路中的电阻串联连接时,电阻的总电阻应该大于电路中任何一个电阻的电阻值( )
答案:正确
解析:串联电路的总电阻等于各电阻的电阻之和,因此总电阻应大于任何一个单独电阻的电阻值。
10.串联电阻会使电路中的总电阻减小( )
答案:错误
解析:串联电阻会使电路中的总电阻增加,因为电流只能通过每个电阻一次。
四.课内练习与讲解
1.计算电路中的总电阻?请说明计算步骤。
解析:计算电路中的总电阻可以根据串联和并联电阻的性质进行。首先,如果电路中存在串联部分,则将各个串联电阻相加得到串联总电阻;然后,如果电路中存在并联部分,则根据并联电阻的公式计算总电阻。
2.举例说明混联电路的应用场景,并说明混联电路的分析方法。
解析:混联电路常见于复杂的电路中,如含有多个串联和并联分支的电路。例如,房屋电路中的灯具、插座等可以看作是混联电路。分析混联电路时,可以先将电路分解为串联和并联部分,再分别计算总电阻,最终合并得到总混联电阻。
四.课内练习与讲解
3.电路中的电流和电压之间有何关系?请简要说明。
解析:根据欧姆定律,电流和电压成正比,电阻是两者之间的比例。当电压增大时,电流也随之增大;反之,电压减小时,电流也相应减小。
4.什么是电动势?它在闭合电路中的作用是什么?
解析:电动势是指单位正电荷在电源内部从低电位移动到高电位时所具有的能量。在闭合电路中,电动势推动电荷流动,使电流得以产生和维持。
四.课内练习与讲解
5.闭合电路的欧姆定律是什么?以一个具体的例子说明欧姆定律的应用。
解析:闭合电路的欧姆定律表明电流与电压成正比,电流通过电路时受电阻阻碍。例如,当电压为12伏,电阻为4欧姆时,根据欧姆定律计算电流为3安。
6.什么是端电压?如何计算电路中两点之间的端电压?
解析:端电压是指电路中两点之间的电位差。端电压可通过电压表测量,也可根据欧姆定律和电阻的串联关系计算得出。
四.课内练习与讲解
7.如何计算电路中各点之间的电位差?举例说明电位差的计算方法。
解析:电路中各点之间的电位差可通过欧姆定律和基尔霍夫定律计算得出。例如,通过计算电压表连接的两点之间的电压差,就可以得到这两点之间的电位差。
8.电路中的电流表使用前需要注意哪些问题?简述正确连接电流表的方法。
解析:使用电流表时应注意内阻较小,正确连接在电路中以测量电路中的电流。确保电流从电流表中流过,并注意测量范围是否满足实际电流。
四.课内练习与讲解
9.电阻的串联和并联分别是什么?举例说明串联和并联的应用场景。
解析:串联是指多个电阻依次连接在同一电路中,总电阻为各电阻之和;并联是指电阻同时连接在电路中,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。比如,串联用于连接多个灯泡实现依次照明,而并联用于多个电器同时工作的情况。
10.什么是混联电阻?如何计算混联电阻?
解析:混联电阻是指在电路中同时存在串联和并联的情况。计算混联电阻需要先计算串联部分的总电阻,再将该总电阻与并联部分的电阻合并计算得出总混联电阻。
五.课程小结
本节课主要介绍了简单直流电路的基本概念和原理。学生通过学习了解了电流、电压、电阻之间的关系,掌握了欧姆定律的表达式及其应用场景。同时,学生还学习了串联电路和并联电路的特点以及计算方法,以及电阻的等效替换原理和分压、分流的应用。最后,通过理解基尔霍夫定律和戴维宾定理,学生能够在电路分析中灵活运用相关理论进行问题求解。通过本节课的学习,学生对简单直流电路的基本原理有了深入的理解,为日后的电路分析和设计打下了坚实的基础。
五.课程小结
重点复习知识点
1.当电源给定而负载可变,外电路的电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大,这时称为负载与电源匹配
2.使用万用表时,为正确测量参数并保证仪表本身不致遭受损坏,需要充分了解万用表的性能
3.并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻倒数之和
4.要比较准确地测量电阻,常用惠斯通电桥法
5.电位与所选择的绕行路径无关
感谢观看
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