《电工基础》电路的基础知识（2）（讲义）重庆市电子技术类 考点讲练测

编写说明：《电子技术类专业考点讲练测》专辑，是依据重庆市高等职业教育分类考试专业综合理论测试电子技术类考试说明编写的。紧密围绕电子技术类专业考纲所涉及的三门高考课程的13个考点，精心编撰了33套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考真题或高考模拟题、课堂练习、课堂小结以及课后测验等九个环节。 本讲属于《电子技术类专业考点讲练测》的第2套，包含讲义、课件以及测验这三个教学文件，且与之配套使用的还有重庆市《电子技术类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 重庆市《电子技术类专业考点讲练测》第2套 【电工基础】 1.电路的基础知识（2） 讲义 [考纲要求] 1 ．了解电路基本组成及基本功能，理解电路模型。 2 ．理解电流、电压及其参考方向概念，掌握电压和电位之间的关系。 3 ．掌握电阻定律及其应用。 4 ．掌握部分电路、全电路欧姆定律及其应用。 5 ．理解焦耳-楞次定律，掌握电功、电功率及其应用。 6 ．理解负载获取最大功率的条件，能进行最大功率的计算。 [思维导图] [知识梳理] 一：部分电路欧姆定律 1. 内容：在一段电路中，电路中的电流I与电阻两端的电压U 成正比，与电阻成反比。 2. 表达式： 或U=IR(式中U 、I 、R的单位分别是伏V 、安A、欧Ω) 3. 伏安曲线：线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点直线，直线斜率或斜率的倒数表示该电阻元件的电阻值。非线性电阻的伏安特性曲线不是一条直线。 4. 注意事项：（1）欧姆定律只适用于线性电路。（2）欧姆定律反映的是线性电阻中的电流与其两端电压的正比关系，不能理解成导体的电阻与电压成正比，与电流成反比。电阻是一客观实在，与电压、电流的大小无关。 二、闭合回路的欧姆定律 1. 电动势 （1）定义：电源力移动单位正电荷由电源负极到正极所做的功，记为： (单位：V); 单位：1kV=103V，1V=10³mV； （2）方向：由负极经电源内部到达正极。 （3）特点：电源电动势及内阻取决于电源本身，与外电路无关；电动势只存在于电源内部。 （4）电动势与电压的不同 ①物理意义不同：电动势表示电源力做功的本领；电压表示电场力做功的本领。 ②方向不同：电动势的方向由低电位指向高电位；电压的方向由高电位指向低电位。 ③存在部位不同：电动势仅存在于电源内部；而电压在电源内部、外部都存在。 2.闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路中的电流与电动势成正比，与整个电路的电阻(负载电阻与内阻之和)成反比。 （2）表达式： (式中R、r 分别为负载电阻、电源内阻)。 （3）电源的外特性 ①内容：端电压U 和负载电流之间的关系称为电源的外特性。 ②表达式：U=E-Ir (其中：U 为端电压，E 为电动势，Ir为内电路的电压降)。 三 、电功、电功率、焦耳定律 1 . 电功 (1)定义：电路中电流所做的功。 (2)公式：W=Pt=IUt=I²Rt (3)单位：国际单位是焦(J),常用单位是度(kWh),1度=1000×3600J=3.6×106J。 2. 电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功。 (2)公式：P=W/t=UI=U²/R=I²R。 (3)单位：国际单位是瓦(W), 常用单位是千瓦(kW),1 kW=10³W。 3.电源的功率 (1)对于一个固定直流电源，其输出功率随负载的变化而变化。 (2)电源输出功率最大(或负载获得功率最大)的条件(最大功率输出定理):当负载电阻R 和电源内阻r相等时，电源输出功率最大(或负载获得功率最大)，即R=r 时 4.焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这就是 焦耳定律。其数学表达式为Q=I²Rt，式中Q的单位是焦耳(J)，生活中也常用卡(cal) 和千卡(kcal) 作为热量的单位，1J≈0.24 cal，1kcal=10³cal。 5.吸收功率与产生功率的判断 由 W=UIt 和可得P=UI 。利用P=UI 可以判断电路或元件是吸收功率还是产生功率。当选择电压、电流为关联方向时，若P>0，则电路或元件吸收(消耗)功率；若P<0, 则产生功率。 当电压、电流为非关联方向时，功率的计算式变为P=-UI 同样，若P>0，则电路或元件吸收(消耗)功率；若P<0，则产生功率。 四、额定值 1.定义：额定值是指用电器长时间正常工作而不被损坏的最大数值。 2.常用额定值：主要包括额定电压、额定电流和额定功率等， 一般都标注在设备的铭牌上。电器在额定状态下工作为满载，低于额定状态工作为轻载，超过额定状态工作为过载，电源不带负载为空载。各种电气设备都应在额定状态下运行才是最经济和最安全的。 [师生互动] 1. 电源的端电压等于电动势，这一结论适用于电路处于（） 【答案】开路状态 2. 在全电路中，仅电源内阻变大而其它条件不变，则（） 【答案】最大输出功率减少。 3.一个额定值为“100Ω、4 W”的电阻允许加的最大电压是（）V 【答案】20 4.如图1所示为两个线性电阻的伏安特性曲线，则（） A.Ra>Rb B.Ra<Rb 图1 C.Ra=Rb D. 不 确 定 【答案】B [概念强化题] 1.如图2所示电路，下面表达式中正确的是( )。 A.U₁=-R₁U/(R₁+R₂) B.U₂=R₂U/(R₁+R₂) C.U₂=-R₂U/(R₁+R₂) D.U₂=-R₂U/(R₁-R₂)图2 【答案】C 2.额定电压均为220V的40W 、60W和100W三只灯泡串联接在220V的电源上，它们的发热量由大到小排列为( )。 A.100W 、60W和40W B.40W 、60W 和100W C.100W 、40W和60W D.60W 、100W和40W 【答案】B 3.用额定电压为220V 的两只灯泡串联，一只为100W，另一只为40W，串联后加380V电压，则( )。 A.100瓦灯泡烧坏 B.100瓦、40瓦灯泡都烧坏 C. 两只灯泡全不烧坏 D.40瓦灯泡烧坏 【答案】D 4.将2Ω与3Ω的两个电阻串联后，接在电压为10V的电源上，2Ω电阻上消耗的功率为 ( )。 A.4W B.6W C.8W D.10W 【答案】C 5.某直流电源短路时消耗在内阻上的功率为100W, 则其能输出的最大功率为 ( ) A.25W B.50W C.100W D.200W 【答案】A 6.已知一电阻元件两端U=10V，I=2A，则它的P=( ) 【答案】20W 7. 一个“220V/100W”的灯泡正常发光20小时消耗的电能为( )度电 【答案】2 8. 用电器两端的电压改变了，但它消耗的功率是不会改变的。( ) 【答案】× 9. 纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量相等。( ) 【答案】√ [高考模拟/真题] 一、选择题 1. 一只额定功率为1W、电阻为100Ω的电阻器，其额定电流为（ ） A.10A B.1A C.0.1A D.0.01A 【答案】C 2.一根粗细均匀的导线，当其两端的电压是8V时，通过的电流是1A， 若将该导线均匀地拉长为原来的2倍，要保持电流为1A， 则导体两端的电压是（ ） A.8V B.16V C.32V D.2V 【答案】C 3.在闭合电路中，仅电源内阻增大，则下列说法正确的是（ ） A. 电源端电压增大 B. 电路中的电流不变 C. 电源输出的最大功率减小 D. 负载获取的功率增大 【答案】C 4.如图3所示电路，电流I 为 ( )图3 A.2A B.1A C.3A D.2.5 A 【答案】A 2、 填空题 5.一个元件如图4所示，它吸收的功率是P=（）W。图4 【答案】8 6.已知导体的电阻是10Ω，通过它的电流是1A，那么在1min 内电流做的功是（ ），它消耗的功率是（ ） 【答案】600J 10W 7.有两个白炽灯，分别为“220V,40W” 和“110V,60W”, 则两灯的额定电流之比是( )灯丝电阻之比是( ) 【答案】1:3 6：1 8. 把“220V，40W”和“110V，60W”分别接到110V 的电路中，它们的功率之比为( ) ；通过灯丝的电流之比是( ) 【答案】1:6 1:6 3、 判断题 9. 由 可知，电阻越小消耗的电功率越大。( ) 【答案】× 10. 当R=r时，称为负载阻抗匹配。( ) 【答案】√ 11. 加在用电器上的电压改变了，但它消耗的电功率是不会改变的。( ) 【答案】× 12. 负载的额定功率是不会随其端电压改变而改变的。( ) 【答案】√ 4、 计算题 13.有一个“220V,40W” 的白炽灯，接在 220V 的供电线路上，求取用的电流。若平均每天使用2.5h,电价每千瓦时0.5元，求每月(以30天计)应付出的电费 【答案】，每月应付出的电费为：2.5×30 ×40×10-3×0.5=1.5(元)。 [课堂练习] 一、单选题 1. 把一根“220V,1000W”的电炉丝从中间截断，将其中一段接于220V 的电源上，则此段电炉丝的功率为( )。 A.500W B.1000W C.2000W D.4000W 【答案】C 2. 220V的照明用输电线，每根导线电阻为1Ω,通过电流为10A, 则 10min 内可产生的热量为( ) A.1×104J B.6×104J C.6×103J D.2×104J 【答案】B 3. 在闭合电路中，只有电源和负载电阻R, 要使R获得最大功率，R的值应等于( )。 A.r B.R C.R+r D.不一定 【答案】A 2、 判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 4. 平时我们说某电路的负载太大，是指电源输出的功率太大。 ( ) 【答案】√ 5. 在电源电压一定的情况下，电阻值大的负载是大负载。 ( ) 【答案】× 6. 电源电动势提供的功率等于负载电阻消耗的功率。 ( ) 【答案】× 7. 功率大的用电器比功率小的用电器消耗的电能多。( ) 【答案】× 3、 简答题 8.简述电能与电功有什么区别与联系 【答案】温度对导体的电阻有影响。对于金属材料电阻，当温度升高时，自由电子数几乎不随温度变化而变化，而电荷运动时磁撞次数增多，电阻一般会增大；对于有些半导体和电解液，当温度升高时，自由电荷数目增加所起的作用超过分子热运动加剧所起的作用，反而电阻减小。 9.简述由电压的定义式推导出全电路的电压平衡方程、电能平衡方程、电功率平衡方程。 【答案】规定电流流入电阻的一端为高电位端，流出电阻的一端为低电位端。 【课堂小结】 1. 部分电路、全电路的欧姆定律及其应用； 2. 焦耳定律； 3. 电功、电功率及其应用； 4. 额定值 5. 负载获取最大功率的条件，能进行最大功率的计算。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$