《电工技术基础与技能》电路的基本概念（3）（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4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4套 【电工技术基础与技能】 电路的基本概念（3） 讲义 [考纲要求] 电能和电功率 (1)了解电能； (2)理解电功率的概念； (3)掌握负载获得最大功率的条件及计算； (4)理解焦耳定律。 [思维导图] [知识梳理] 一、应知知识要点 (一)闭合电路欧姆定律 最简闭合电路(全电路)的结构如图所示。 1.闭合电路中各物理量间的关系 闭合电路内的电流与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即式中 ，E 、r 是由电源自身决定的，R 是由外电路的结构决定的，外路变化时，R 随之变化，与之相应的电路中电流、电压分配关系功率等物理量发生变化。 2. 内外电路 在闭合电路中，电源内部的电路叫内电路，外部的电路叫外电路。其内外电路上电压的关系： 3.电路的三种工作状态 ①通路(闭路)中，电流，路端电压U=E-Ir;②断路 (开路)中，电流I=0,路端电压U=E;③短路(捷路)中，电流，路端电压U=0。 (二) 电能、电功率和热量（焦耳定律） 电流通过用电器时，将电能转化为其他形式的能。 (1)电流所做的功：, 纯电阻电路中，非纯电阻电路中。 (2)电流所产生电功率的计算：，纯电阻电路中 ，非纯电阻电路中 (3)电流通过电阻产生的热量：Q=I²Rt (焦耳定律),纯电阻电路中 (4)电能和热量关系：纯电阻电路中W=Q, 非纯电阻电路中W>Q。 (三) 全电路中的功率 (1)电源功率 电源总功率：任意电路中，；纯电阻电路中， 电源消耗功率：。 电源输出功率：任意电路中，； 纯电阻电路中， 电源输出功率P出与外电阻R的关系如图所示。 ①当R=r 时，电源的输出功率最大，有 ②当R>r时，随着R的增大，输出功率越来越小。 ③当R<r时，随着R的增大，输出功率越来越大。 ④当 时，某一输出功率对应两个外电阻R₁和R₂, 且 R₁R₂=r²。 (2)电阻消耗功率 电路中有多个电阻，要求某个电阻消耗的最大功率时，首先要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率。若是求定值电阻的最大功率，由电路中电流的最大值来决定，用来分析计算；若是求可变电阻的最大功率，则由“等效电源”的内电阻来决定，可用等效电源法求解。 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. 闭合电路欧姆定律的表达式为 I = （ ），其中 E 表示（ ），r 表示（ ）。 【答案】 ，电源电动势，电源内阻 2. 非纯电阻电路中，电流所做的功 W =（ ） 【答案】 3. 电流通过电阻产生热量的表达式 Q = （ ），此定律被称为（ ）。 【答案】；焦耳定律 4. 当电源输出功率最大时，外电阻 R 与内阻 r 的关系是 R （ ）r（填“=”或“>”或“<”）。 【答案】= 5. 电源的输出功率与外电阻 R 的关系图像中，当 R 小于内阻 r 时，输出功率随 R 的增大而（ ），其变化率（ ）（填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】增大；增大 6. 已知一闭合电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，外电路由两个电阻 R1 和 R2 并联组成。当 R1 的阻值增大时，电源的输出功率将（ ）（填“增大”“减小”或“不变”），路端电压将（ ）（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】减小；增大 [概念强化题] 1.已知两个电阻的阻值分别是R₁=10Ω,R₂=20Ω,现将它们串联起来接到30 V 的电压两端，则电阻R₁消耗的功率为 （ ）W, 电阻R2 消耗的功率为（ ）W, 整个电路消耗的功率为（ ）W; 若将它们并联起来仍然接到30 V 的电压两端，则电阻R₁消耗的功率为（ ）W, 电阻R,消耗的功率为（ ）W, 整个电路消耗的功率为（ ）W。 【答案】10 20 30 90 45 135 2.有三只串联的电阻R₁=50Ω,R₂=100Ω,R₃=25Ω,要使电阻R₃消耗的功率不超过100 W, 则电阻R₁ 两端的电压不超过（ ）V。 【答案】100 3.两个电阻R₁ 、R₂串联后接到220 V的电源上，电流为5A; 并联接到相同电源上，电流为20 A。则两个电阻阻值分别是R₁=（ ）Ω,R₂=（ ）Ω 【答案】22 22 4.如图所示为某电源外特性图像，该电源的电动势为（ ）V, 内电阻为（ ） ,该电源的最大输出功率为（ ）W。 【答案】5 0.5 12.5 5.R1和R₂ 为两个串联电阻正常工作，已知R₁=R₂，R₁消耗的功率为5W, 则 R₂消耗的功率为( )。 A.5 W B.10 W C.1 W D. 不确定 【答案】A 6.一个220 V/60 W的白炽灯 L1与一个220 V/15 W的白炽灯L₂串联后接到220 V的电源上，则L₁和L₂的电压之比U₁:U₂ 为 ( )。 A.2:1 B.1:2 C.1:4 D.4:1 【答案】C 7.额定值分别是“20 V,20 W”和“10 V,20W”的两电阻，把它们串联后电路的额定功率为25 W, 并联后电路的额定功率也是25 W 。 ( ) 【答案】√ 8.教室里的灯开得越多，对电源而言，其负载电阻越小，负载也就越大。 ( ) 【答案】√ [高考模拟] 一、填空题 1.电路如图所示：已知R₁=2 kΩ,R₂=6 kΩ,R₃=4 kΩ,E= 12 V,则电路中的电流I为( ) A, 电阻Rl中的电流Il为( )A, 电阻R2中的电流I₂为( )A,电阻R₃中的电流I3为( )A; UR1为( ) V,UR2为( ) V,UR3为( )V; 当 R₂的中心滑动端滑到最下端时,U₀为( )V, 当R₂的中心滑动端滑到最上端时，U₀又为( )V。 【答案】1 1 1 1 2 6 4 4 10 2.在如图所示电路中，已知通过R₁ (2Ω) 的电流为3 A,则通过R2(3Ω) 的电流为( )A, 通过R₀(0.2Ω)的电流为( )A,电路的端电压为( )V, 直流电流电动势E为( )V。 【答案】2 5 6 7 3.使负载从电源中获取最大功率的条件是：( )等于( )。电源能够输出的最大功率PMAX=( )= ( )。我们把电路的这一状态叫作( )匹配。电子电路中( )这种匹配，而电力系统中( )这种匹配。 【答案】负载电阻 电源内阻 阻抗 需要 不允许 4.电路结构如图所示，要使负载电阻RL=100 Ω上获得最大功率，则开关S左端触点应置于电路中触点的( )端。 【答案】4 5.用直流电流表测某电路的电流时，转换开关置于5mA档，且指针位置如图所示，则此时电流表所指示的电流值约为( )mA。 【答案】1.5 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 1.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。( ) 【答案】√ 2.若选择不同的零电位点，电路中各点的电位将发生变化，但电路中任意两点间的电压却不会改变。 ( ) 【答案】√ 3.当电源外接负载电阻阻值增加时，电源的输出电流减小，相应的电源输出功率也减小。 ( ) 【答案】× 4.一条马路上的路灯总是同时亮、同时灭。这是因为这些灯都是串联接入电网的。( ) 【答案】× 5.在任一段电路中，没有电压就没有电流，没有电流就没有电压。 ( ) 【答案】× 三、选择题 1.在使用指针式万用表测量参数时，下列操作正确的是( )。 A.测电阻时，每换一次倍率挡，可以不重新进行欧姆调零 B.所选挡位使指针最好位于满刻度的2/3附近 C. 可带电测量电阻 D. 测交流电压时，其读数为正弦交流电压的最大值 【答案】B 2.下列关于指针式万用表的操作中，错误的是( )。 A.指针式万用表在使用时必须水平放置，以免造成误差 B. 用指针式万用表的电阻挡测量电容质量时，漏电电阻越小说明电容的质量越好 C.指针式万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡 D. 用万用表测量某一电量时，不能在测量的同时换挡 【答案】B 3.在已知和的表头上串接一只电阻R,其电压量程扩大到( )。 A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍 【答案】B 4.在已知和的表头上并接一只电阻R, 其电流量程扩大到( )。 A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍 【答案】D 5.下列四个电路中，负载电阻RL能从电源中获取最大功率的电路应是( )。 【答案】A [课堂练习] 一、填空题 1如图所示为电流表不同量程的示意图，其中量程( )最大，( )最小。 【答案】I1 I2 2.如图所示电路，电流I=( )A。 【答案】0 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 1在线性电路中，当负载电阻不变时，不论电源内阻如何变化，只要负载电阻与电源内阻相等时，负载获得的功率最大。( ) 【答案】√ 2.负载工作时的电热和电功是相等的。 ( ) 【答案】× 3.在外电路电阻大于电源内阻的条件下，外电路中串联的电阻越多，从电源获取的功率越少。 ( ) 【答案】√ 4.量程为10 V的电压表，要测量15 V的电压，则需要在电压表表头串联适当阻值的 电阻后才能进行测量。( ) 【答案】√ 5.伏安法测量电阻时采用电流表内接法，测量结果偏大，适合于大电阻的测量。( ) 【答案】√ 三、选择题 1.将一个定值电阻器串联在电流表表头上可将电流表改装成电压表，则下列说法中正确的是( )。 A. 串联电阻器后会增大原电流表的满偏电压 B. 使用改装后的电压表测量某电压时，通过电流表和电阻器的电流不相等 C. 如果电阻器的阻值是电流表表头内阻的n 倍，则改装成电压表后电压表的量程为原电流表满偏电压的n 倍 D. 串联电阻器后，电压表上的电压按一定比例分配在电流表和电阻器上，原电流表的满偏电压不变 【答案】D 2.用伏安法测量干电池的电动势和内阻的实验过程中，下列操作中正确的是( )。 A. 应选用新的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B. 应选用内阻较小的电压表和电流表 C. 移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D. 使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才会更小 【答案】C 3.电路如图所示，当滑动电阻器的滑动触头向下滑动时，下列说法错误的是( )。 A.外电阻的等效电阻阻值减小 B.路端电压V表读数减小，分电压V₁读数减小 C.总电流A表读数增大，分电流A₁读数减小 D.分电流表A₂读数减小 【答案】B 4.如图所示电路中，已知E=10V,R₁=2Ω,R₂=4Ω,R₃=1Ω,R₄=R₅=6Ω,R₆=2Ω。下列说法中错误的是( )。 A. 电源E的输出功率是20 W B.a点的电位是5 V C. 电阻R₄消耗的功率是6 W D.c点的电位是1.33 V 【答案】B 5.如图所示电路中，安培表A₁读数为0.2 A,A₂读数为0.3 A。下列说法正确的是 ( )。 A.当R₁=R₂时，端口电流I 为0.5 A B.当R₂=R₃时，端口电流I 为0.35 A C.当R₁=R₂时，端口电流I 为0.35 A D.当R₂=R₃时，端口电流I 为0.5 A 【答案】C 四、分析计算题 如图所示电路已知电源电动势E=21V,不计内阻，五个电阻的阻值分别R₁=2Ω,R₂=12Ω,R₃=10Ω,R₄=6Ω,R₅=6Ω,完成下列各题。 (1)电路中a、b两点间的等效电阻值是( ) A.12 Ω B.7Ω C.5Ω D.1Ω 【答案】B (2)电路中流过电阻R₁的电流是( )。 A.1.75A B.3 A C.4.2 A D.21 A 【答案】B (3)电路中流过电阻R2的电流I2=( )A。 【答案】0.5 (4)电路中流过电阻R5的电流大小I5=( )A, 方向向( )。 【答案】1.5 上 (5)电阻R5两端的电压U5=( ) V。 【答案】-9 [课堂小结] 1. 闭合电路欧姆定律（全电路欧姆定律）； 2. 电能、电功率和热量（焦耳定律）； 3. 全电路中的功率，负载获得最大功率的条件及计算； 4. 电阻消耗功率。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$