《电工技术基础与技能》电路的基本概念（2）（讲义）四川省电子信息类 考点讲练测

编写说明：四川省《电子信息类专业考点讲练测》专辑，是依据四川省高等职业教育分类考试专业综合理论测试电子信息类考试说明编写的。紧扣电子信息类专业考纲所涉及的三门高考课程的应知应会的77个考点要求，精心编撰了53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、高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于《电子信息类专业考点讲练测》的第3套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有四川省《电子信息类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 四川省《电子信息类专业考点讲练测》第3套 【电工技术基础与技能】 电路的基本概念（2） 讲义 [考纲要求] 1.电压 (1)理解电压的基本概念； (2)重点掌握用电压表或万用表测直流电压。 2.电动势和欧姆定律 (1)重点掌握部分电路欧姆定律、全电路欧姆定律； (2)理解电池的串并联； (3)了解干电池、铅酸电池和锂电池。 3.电位 (1)理解电位的含义； (2)重点掌握电路中各点电位的计算方法。 [思维导图] [知识梳理] 一、应知知识要点 (一) 电压 (1)定义：电场中电场力F把电荷量为q的正电荷从A点移动到B点所做的功WAB与被移到的电荷量q 之比叫作这两点间的电压UAB。注意：克服电场力做功是指电场力做负功。 (2)定义式： (3)单位：伏特 (V), 1kV=10³v;1V=10³mv (4)方向：直流电路中是从高电位点指向低电位点。 说明：①研究电压时要选择参考方向，与参考方向一致时电压为正值，与参考方向相反 时电压值为负。 ②电压虽然有大小和方向，但不是矢量，是标量。符号仅表示实际电压方向与参考方向 是相同还是相反，不表示大小；计算时需要将符号代入表达式中。 ③比较两个电压高低时，用绝对值来辨别，不考虑符号。 (二)电位 (1)定义：正电荷在电场中某点所具有的电场能 WA与电荷量q 的比值叫作该点的电位VA。 (2)定义式： (3)单位：伏特(V) (4)研究电位时要选择参考点(零电位点),比参考点高的电位为正，比参考点低的电位为负。 (5)电位与电压的关系 ①电位是相对的，它的大小与参考点的选择有关；电压是不变的，它的大小与参考点的选择无关。 ②两点间的电压等于该两点的电位之差，即：UAB=VA-VB。比较直流电路中A、B 两点电位高低时，先计算这两点间的电压UAB:若 UAB>0,则说明A点电位高于B点电位；若UAB<0,则说明A点电位低于B点电位；若UAB=0,则说明两点电位相等。 ③电路中某点的电位等于该点与参考点之间的电压，即：VA=UAp(P 为参考点)。 ④电路中A 、B两点间的电压与B、A两点间的电压互为相反数，即UAB=-UBA。 ⑤电路中两点间的电压可用几段电压的代数和表示，即：UAD=UAB+UBC+UCD。 (三)电动势与干电池 (1)定义：衡量电源内部非静电力做功本领的物理量，将其他形式能量转换成电能本领大小的物理量叫作电源电动势。 (2)定义式：在电源内部，非静电力将单位正电荷从电源的负极经电源内部移送到电源的正极时所做的功，叫做电源的电动势，即： (3)单位：伏特 (V),1V=1J/C。 (4)方向：从电源的负极经电源内部指向电源的正极。 (5)干电池的主要参数 额定电动势E₀。 内阻r₀。 允许通过的最大电流(额定电流)I₀ (6)干电池的串联(如图所示) a) 方式：把电池的正负极依次连起来。 b) 等效：，。 (7)两个不同电动势的直流电源串联 a) 顺串(异极性连接在一起): ，。 b) 反串(同极性连接在一起): ，；E串极性与E₁、E₂ 中电动势大的一个直流电源极性相同。 (8)干电池的并联(如图所示) a) 方式：把电池的正极与正极相连，负极与负极相连。 b) 等效：， (9) 干电池、铅酸电池和锂电池 干电池： 类型：一次性电池，使用后不能充电。 材料：通常由锌作为负极，锰二氧化物作为正极，以及含有铵或锌氯化物的电解质。 电压：标准干电池的电压为1.5伏特。 应用：广泛用于小型电子设备，如遥控器、手电筒、玩具等。 特点：成本低，便携，但能量密度较低，不能重复使用。 铅酸电池： 类型：可充电电池，具有较深的放电循环寿命。 材料：由铅作为负极，二氧化铅作为正极，以及硫酸作为电解质。 电压：单个电池的标准电压约为2伏特，常见为6伏特或12伏特的组合。 应用：广泛用于汽车启动、照明和点火系统，以及备用电源系统。 特点：成本较低，维护简单，但重量较重，体积较大，能量密度较低。 锂电池： 类型：可充电电池，具有高能量密度和长寿命。 材料：通常使用锂金属氧化物作为正极，石墨作为负极，以及锂盐电解质。 电压：单个电池的标准电压约为3.7伏特（锂离子电池）。 应用：广泛用于便携式电子设备（如智能手机、笔记本电脑）、电动汽车和储能系统。 特点：能量密度高，体积小，重量轻，循环寿命长，但成本相对较高，需要复杂的电池管理系统。 (四)部分电路的欧姆定律 (1)定律内容：导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比。 (2)表达式： (U 和I 为关联参考方向)。 (3)两个规律：①U一定时，I与R成反比；②I一定时，U与R成正比 (U=IR)。 (4)注意：R 由自身的性质决定，与U 、I是否存在和大小都无关。 二 、应会技能要点 掌握常用电工仪器仪表的操作使用。 [师生互动] 1.在直流电路中，电压的方向是从（ ）电位点指向（ ）电位点。若电压的实际方向与参考方向一致，电压值为（ ）；若相反，电压值为（ ）。 【答案】高；低；正；负 2.电位是（ ）的，它的大小与（ ）的选择有关；而两点间的电压是（ ）的，其大小与（ ）的选择无关。 【答案】相对；参考点；不变；参考点 3.电路中某点的电位等于该点与（ ）之间的电压。若电路中 A 点电位为 5V，参考点电位为 0V，则 UAP =（ ）。 【答案】参考点；5V 4.电路中 A、B 两点间的电压与 B、A 两点间的电压互为（ ），若 UAB = 10V，则 UBA = （ ）。 【答案】相反数；-10V 5.电源电动势的方向是从电源的（ ）经电源内部指向电源的（ ），它是衡量电源内部（ ）做功本领的物理量。 【答案】负极；正极；非静电力 6.部分电路欧姆定律中，当导体中的电流与它两端的电压成正比时，前提是（ ）保持不变；当电流一定时，其两端的电压与电阻成（ ）。 【答案】电阻；正比 7在研究电压时，若选择的参考方向与实际方向相反，计算出的电压值为 -5V，那么实际电压方向与参考方向的关系为（ ），实际电压大小为（ ） 【答案】相反；5V [概念强化题] 1.电源电动势为 5V，内阻为 1Ω，外接电阻为 4Ω，电路中的电流为（ ）A，外电阻两端的电压为（ ）V。 【答案】1 4 2.若电路中某点电位为 -3V，参考点电位为 2V，则该点与参考点之间的电压为（ ）V。 【答案】-5 3.下列关于电动势的说法中，正确的是（ ） A. 电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 B. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从正极移到负极时非静电力所做的功 C. 所有电源的电动势都是相同的 D. 电动势的单位与电压的单位相同，都是伏特，所以电动势就是电压 【答案】A 4.已知电路中 A、B 两点的电位分别为 VA = 5V，VB = -3V，则 UAB 为（ ） A. 8V B. -8V C. 2V D. -2V 【答案】A 5.电位的大小与参考点的选择无关。（ ） 【答案】× 6.请简述电位与电压的区别和联系。 【答案】电位与电压的区别和联系： 区别：电位是相对的，其大小与参考点的选择有关；电压是两点电位之差，是绝对的，与参考点的选择无关。 联系：两点间的电压等于这两点的电位之差，即 7.说明在部分电路欧姆定律中，如何理解“导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比”。 【答案】在部分电路欧姆定律中，“导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比”，意味着当电阻不变时，电压增大，电流随之增大；电压减小，电流随之减小，二者成正比关系。当电压不变时，电阻增大，电流减小；电阻减小，电流增大，二者成反比关系。 8. 解释为什么在复杂电路中，使用电位法分析问题有时比使用电压法更简便。 【答案】在复杂电路中，使用电位法分析问题有时比使用电压法更简便，因为电位只需要确定一个参考点，然后计算各点相对于参考点的电位，通过电位的高低就能直观地判断电流的流向和元件的工作状态。而电压法则需要计算多个元件之间的电压，相对较为复杂。 [高考模拟] 一、填空题 1.某电阻两端加上15 V电压时，通过它的电流为3 A, 若在电阻两端加18 V电压时，则通过它的电流为( )。 【答案】3.6A 2.如图所示电路，A点电位VA为_________。 【答案】－IR＋E 3.如图所示电路中，电路总电阻RAB＝_________Ω。 【答案】 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 4.给某导体电阻两端施加的电压为10V 时，它的电阻值为10 Ω;当施加的电压升至20V时，它的电阻值将上升为20 Ω。( ) 【答案】× 5.根据欧姆定律可知U=IR, 代入参数计算出U为正值是正确的，计算出U为负值是错误的。 ( ) 【答案】× 6.欧姆定律表达式I=U/R中的I 、U 、R三个量必须是对应同一导体在同种情况下的物理量。( ) 【答案】√ 7.若A点上的电位为10V，B点上的电位为－10V，则UAB＝0。( ) 【答案】× 8.电源电动势的大小由电源本身的性质决定，与外电路无关。 ( ) 【答案】√ 9.电动势的方向从负极指向正极，即电位升高的方向。( ) 【答案】√ 三、选择题 10.由公式R=U/I可知，导体的电阻值( )。 A. 与导体两端的电压成正比 B.与导体中通过的电流成反比 C. 与电压和电流的变化有关 D. 与电压和电流的变化无关 【答案】D 11.如图是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的选项是( ) A. 导体的电阻是25 Ω B.导体的电阻是0.04 Ω C.当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 A D. 当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5V 【答案】B 12.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。有一个长方体形的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c, 且 a>b>c 。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是( ) A B C D 【答案】A 13.用电压表测得某电路的端电压为零，这说明( )。 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 【答案】B 14.用具有一定内阻的电压表测出某电源的端电压为6V, 则该电源的实际开路电压比6V 电压( )。 A. 稍大 B. 稍小 C.相等 D. 不能确定 【答案】A [课堂练习] 一、填空题 1.电压是表示________做功能力的物理量。电阻两端的电压与通过该电阻的电流二者方向是________的，即电流流入电阻的一端为电压的________，流出电阻的一端为电压的________。电压的正方向是由________指向________，也即由________点指向________点。 【答案】电场力 一致 正极 负极 正极 负极 高电位 低电位 2.电动势是表示________做功能力的物理量。它的方向是由________经电源内部指向________。电源电压的方向是由________指向________。二者方向相反。 【答案】非电场力 负极 正极 正极 负极 3.电压、电位都有正号和负号的问题。其中________的正、负号只表示极性和方向，而________的正、负号则表示________。 【答案】电位 电压 电位差、电位的高低 4.电路可以分为内电路和外电路两大部分。________的电路叫作内电路；________的电路叫作外电路。在内电路中，电流由________流向________；在外电路中，电流由________流向________。 【答案】电源内部 电源外部 负极 正极 正极 负极 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 1.一个电源在工作时，其电动势和路端电压始终相等。( ) 【答案】× 2. 在一个含有电容和电阻的电路中，当电容充电完成后，电阻两端的电压等于电源的电动势。( ) 【答案】× 3.电位的参考点选择不同，电路中某点的电位会改变，但该点的电场强度也会改变。 ( ) 【答案】× 4.若一个电路中同时存在交流电源和直流电源，那么计算两点间的电压时可以直接将交流电压和直流电压相加。( ) 【答案】× 5. 在一个非线性电阻电路中，欧姆定律仍然适用。 ( ) 【答案】× 6.若电路中某两点的电位相等，则这两点间的电压一定为零，且通过这两点的电流也一定为零。( ) 【答案】× 三、选择题 1.如图所示电路，已知，，则点的电位是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 2.下列关于电动势的说法中，正确的是（　　） A．电动势的大小，表示了电场力做功的本领大小 B．电动势的大小，表示了电源内部非电场力做功的本领大小 C．电动势是表示电场力做功能力的物理量 D．电动势是表示电源将其他形式能量转化成电能的本领大小的物理量 【答案】B 3.图为三个电阻的伏安特性曲线，它们的阻值关系应为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 4.三个电阻串联接在某一电压上，已知，，测得两端的电压为，则总电压为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 5.如图所示电路，若，则为（　　） A． B． C． D． 【答案】B [课堂小结] 1.电压 (1)电压的基本概念； (2)用电压表或万用表测直流电压。 2.电动势和欧姆定律 (1)部分电路欧姆定律； (2)电池的串并联； (3)干电池、铅酸电池和锂电池。 3.电位 (1)电位的含义； (2)电压与电位的关系 (3)电路中各点电位的计算方法。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$