《电工基础》项目二：课题3 直流电桥 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

浙江省单独招生考试《电工基础》45分钟专题训练专辑，共25份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气专业类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气专业类高考的学生。 《电工基础》 项目二： 简单直流电路的分析 课题三 直流电桥 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分) 在每小题列出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1.直流电桥的平衡条件是（ ） A. 对臂电阻乘积相等 B. 邻臂电阻乘积相等 C. 所有电阻相等 D. 相对臂电阻之和相等 2.在单臂电桥中，若要提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ ） A. 增大电源电压 B. 减小电源电压 C. 减小检流计内阻 D. 增大检流计内阻 3.当电桥平衡时，检流计中的电流为（ ） A. 零 B. 无穷大 C. 与电源电压有关 D. 与桥臂电阻有关 4.直流电桥测量电阻的范围一般为（ ） A. 1Ω - 1MΩ B. 0.1Ω - 10MΩ C. 10Ω - 100MΩ D. 0.01Ω - 1MΩ 5.惠斯通电桥是一种（ ）直流电桥。 A. 单臂 B. 双臂 C. 三臂 D. 四臂 6.若电桥的四个桥臂电阻分别为R1、R2、R3、R4，当电桥平衡时，下列关系正确的是（ ） A. R1/R2 = R3/R4 B. R1 + R2 = R3 + R4 C. R1 - R2 = R3 - R4 D. R1×R2 = R3×R4 7.用直流电桥测量电阻时，若电桥的灵敏度越高，则测量的（ ） A. 误差越大 B. 误差越小 C. 精度越低 D. 与误差无关 8.当电桥的一个桥臂电阻发生变化时，电桥输出的（ ） A. 电压不变 B. 电流不变 C. 电压或电流会发生变化 D. 不确定 9.在双臂电桥中，为了减小接线电阻和接触电阻的影响，采用了（ ） A. 四端钮接法 B. 三端钮接法 C. 两端钮接法 D. 五端钮接法 10.直流电桥的电源一般采用（ ） A. 交流电源 B. 直流电源 C. 交直流两用电源 D. 以上都不对 11.若要测量一个约为10Ω的电阻，应选用（ ） A. 单臂电桥 B. 双臂电桥 C. 万用表 D. 兆欧表 12.当电桥输出为零时，说明（ ） A. 电桥平衡 B. 电桥不平衡 C. 桥臂电阻都为零 D. 电源无输出 13.电桥的灵敏度与（ ）有关。 A. 电源电压 B. 桥臂电阻 C. 检流计灵敏度 D. 以上都是 14.在使用直流电桥测量电阻时，若发现检流计指针始终向一边偏转，可能的原因是（ ） A. 电源电压不足 B. 检流计损坏 C. 桥臂电阻中有一个开路 D. 电桥平衡 15.单臂电桥主要用于测量（ ） A. 小电阻 B. 中值电阻 C. 大电阻 D. 绝缘电阻 16.双臂电桥可以测量（ ） A. 1Ω以下的小电阻 B. 10Ω - 100Ω的电阻 C. 100Ω - 1000Ω的电阻 D. 1000Ω以上的大电阻 17.当电桥的桥臂电阻R1、R2、R3、R4满足R1/R2 = R3/R4时，电桥处于（ ）状态。 A. 平衡 B. 不平衡 C. 临界 D. 无法确定 18.电桥平衡时，若改变电源电压，电桥将（ ） A. 仍然平衡 B. 不平衡 C. 可能平衡也可能不平衡 D. 以上都不对 19.在测量电阻时，若电桥的灵敏度太低，会导致（ ） A. 无法测量 B. 测量误差增大 C. 测量精度提高 D. 测量速度加快 20.直流电桥在测量电阻时，其测量精度主要取决于（ ） A. 电桥的灵敏度 B. 桥臂电阻的精度 C. 检流计的精度 D. 以上都是 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 （ ）1.直流电桥只能测量电阻。（ ） （ ）2.电桥平衡时，桥臂电阻的大小对电桥输出没有影响。（ ） （ ）3.提高电桥的电源电压，一定能提高电桥的灵敏度。（ ） （ ）4.双臂电桥比单臂电桥更适合测量大电阻。（ ） （ ）5.当电桥不平衡时，检流计中有电流通过。（ ） （ ）6.电桥的灵敏度越高越好。（ ） （ ）7.用直流电桥测量电阻时，只要电桥平衡，测量结果就一定准确。（ ） （ ）8.单臂电桥的四个桥臂电阻都相等时，电桥一定平衡。（ ） （ ）9.改变电桥中一个桥臂电阻的温度，电桥会失去平衡。（ ） （ ）10.直流电桥的电源必须是稳定的直流电源。（ ） 三、计算题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 1.在一个直流单臂电桥中，已知R1 = 50Ω，R2 = 100Ω，R3 = 150Ω，电桥平衡时，求被测电阻Rx的值。若电源电压E = 6V，求此时通过检流计的电流（检流计内阻忽略不计）。 2.有一直流双臂电桥，其比例臂电阻R1 = R2 = 100Ω，标准电阻Rn = 0.1Ω。当电桥平衡时，调节臂电阻R3 = 120Ω，R4 = 80Ω。求被测电阻Rx的值。若该电桥的灵敏度为100μA/Ω，当被测电阻变化0.01Ω时，检流计指针的偏转格数是多少？ 3.请详细阐述直流电桥的工作原理，并且说明在平衡状态下，电桥各臂电阻之间的关系。如果电桥处于不平衡状态，会对测量结果产生怎样的影响？请举例说明在实际测量中如何避免电桥不平衡带来的误差。 4.用直流单臂电桥测量一个电阻，电桥的四个桥臂电阻分别为R1 = 100Ω，R2 = 200Ω，R3 = 300Ω。当电桥平衡时，发现检流计中仍有微小电流I = 0.01mA通过（检流计内阻Rg = 50Ω）。已知电源电压E = 5V，求被测电阻Rx的实际值（考虑检流计内阻的影响）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江省单独招生考试《电工基础》45分钟专题训练专辑，共25份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气专业类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气专业类高考的学生。 《电工基础》 项目二： 简单直流电路的分析 课题三 直流电桥 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分) 在每小题列出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1.直流电桥的平衡条件是（ ） A. 对臂电阻乘积相等 B. 邻臂电阻乘积相等 C. 所有电阻相等 D. 相对臂电阻之和相等 【答案】A 【解析】直流电桥平衡的条件是对臂电阻乘积相等，即(R_{1}R_{4}=R_{2}R_{3})，这是直流电桥的基本原理。 2.在单臂电桥中，若要提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ ） A. 增大电源电压 B. 减小电源电压 C. 减小检流计内阻 D. 增大检流计内阻 【答案】A 【解析】在单臂电桥中，增大电源电压可以使通过电桥的电流增大，从而使检流计的偏转更明显，提高电桥的灵敏度 。而检流计内阻对电桥灵敏度的影响较为复杂，不是简单的增大或减小就能提高灵敏度。 3.当电桥平衡时，检流计中的电流为（ ） A. 零 B. 无穷大 C. 与电源电压有关 D. 与桥臂电阻有关 【答案】A 【解析】电桥平衡时，桥臂两端电位相等，所以检流计中没有电流通过，电流为零。 4.直流电桥测量电阻的范围一般为（ ） A. 1Ω - 1MΩ B. 0.1Ω - 10MΩ C. 10Ω - 100MΩ D. 0.01Ω - 1MΩ 【答案】B 5.惠斯通电桥是一种（ ）直流电桥。 A. 单臂 B. 双臂 C. 三臂 D. 四臂 【答案】D 【解析】惠斯通电桥是一种四臂直流电桥，由四个电阻组成桥臂，在测量电阻等方面应用广泛。 6.若电桥的四个桥臂电阻分别为R1、R2、R3、R4，当电桥平衡时，下列关系正确的是（ ） A. R1/R2 = R3/R4 B. R1 + R2 = R3 + R4 C. R1 - R2 = R3 - R4 D. R1×R2 = R3×R4 【答案】A 7.用直流电桥测量电阻时，若电桥的灵敏度越高，则测量的（ ） A. 误差越大 B. 误差越小 C. 精度越低 D. 与误差无关 【答案】B 【解析】电桥灵敏度越高，在测量电阻时，对电阻变化的反应越灵敏，能更准确地检测出电桥的平衡状态，从而使测量误差越小。 8.当电桥的一个桥臂电阻发生变化时，电桥输出的（ ） A. 电压不变 B. 电流不变 C. 电压或电流会发生变化 D. 不确定 【答案】C 【解析】当电桥的一个桥臂电阻发生变化时，电桥的平衡状态被打破，根据电桥的工作原理，其输出的电压或电流会发生变化。 9.在双臂电桥中，为了减小接线电阻和接触电阻的影响，采用了（ ） A. 四端钮接法 B. 三端钮接法 C. 两端钮接法 D. 五端钮接法 【答案】A 10.直流电桥的电源一般采用（ ） A. 交流电源 B. 直流电源 C. 交直流两用电源 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】直流电桥主要用于直流电路的测量，其电源一般采用直流电源，以保证测量的准确性和稳定性。 11.若要测量一个约为10Ω的电阻，应选用（ ） A. 单臂电桥 B. 双臂电桥 C. 万用表 D. 兆欧 【答案】A 12.当电桥输出为零时，说明（ ） A. 电桥平衡 B. 电桥不平衡 C. 桥臂电阻都为零 D. 电源无输出 【答案】A 13.电桥的灵敏度与（ ）有关。 A. 电源电压 B. 桥臂电阻 C. 检流计灵敏度 D. 以上都是 【答案】D 【解析】电桥的灵敏度与电源电压、桥臂电阻以及检流计灵敏度都有关系。电源电压越高、桥臂电阻配置合适、检流计灵敏度越高，电桥的灵敏度就越高。 14.在使用直流电桥测量电阻时，若发现检流计指针始终向一边偏转，可能的原因是（ ） A. 电源电压不足 B. 检流计损坏 C. 桥臂电阻中有一个开路 D. 电桥平衡 【答案】C 15.单臂电桥主要用于测量（ ） A. 小电阻 B. 中值电阻 C. 大电阻 D. 绝缘电阻 【答案】B 【解析】单臂电桥主要用于测量中值电阻，对于小电阻，接线电阻和接触电阻的影响较大，不适合用单臂电桥测量；大电阻的测量一般有其他更合适的方法。 16.双臂电桥可以测量（ ） A. 1Ω以下的小电阻 B. 10Ω - 100Ω的电阻 C. 100Ω - 1000Ω的电阻 D. 1000Ω以上的大电阻 【答案】A 17.当电桥的桥臂电阻R1、R2、R3、R4满足R1/R2 = R3/R4时，电桥处于（ ）状态。 A. 平衡 B. 不平衡 C. 临界 D. 无法确定 【答案】A 18.电桥平衡时，若改变电源电压，电桥将（ ） A. 仍然平衡 B. 不平衡 C. 可能平衡也可能不平衡 D. 以上都不对 【答案】A 19.在测量电阻时，若电桥的灵敏度太低，会导致（ ） A. 无法测量 B. 测量误差增大 C. 测量精度提高 D. 测量速度加快 【答案】B 【解析】电桥灵敏度太低，在测量电阻时，对于电桥平衡状态的微小变化难以检测出来，会导致测量误差增大，并非无法测量，也不会提高测量精度和加快测量速度。 20.直流电桥在测量电阻时，其测量精度主要取决于（ ） A. 电桥的灵敏度 B. 桥臂电阻的精度 C. 检流计的精度 D. 以上都是 【答案】D 【解析】直流电桥测量电阻的精度主要取决于电桥的灵敏度、桥臂电阻的精度以及检流计的精度。电桥灵敏度高才能更准确检测平衡状态，桥臂电阻精度直接影响测量结果，检流计精度也对判断平衡有重要作用。 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 （ ）1.直流电桥只能测量电阻。（ ） 【答案】B 【解析】直流电桥主要用于测量电阻，但通过一些变换，也可用于测量与电阻相关的其他物理量，如温度、压力等（利用敏感元件将非电量转换为电阻变化） 。 （ ）2.电桥平衡时，桥臂电阻的大小对电桥输出没有影响。（ ） 【答案】A （ ）3.提高电桥的电源电压，一定能提高电桥的灵敏度。（ ） 【答案】B （ ）4.双臂电桥比单臂电桥更适合测量大电阻。（ ） 【答案】B 【解析】双臂电桥适合测量小电阻，单臂电桥适合测量中值电阻，对于大电阻的测量，两者都不是最合适的，所以双臂电桥不比单臂电桥更适合测量大电阻。 （ ）5.当电桥不平衡时，检流计中有电流通过。（ ） 【答案】A （ ）6.电桥的灵敏度越高越好。（ ） 【答案】B 【解析】电桥灵敏度并非越高越好，灵敏度太高可能会使电桥对一些微小的干扰过于敏感，导致测量不稳定，所以需要根据实际测量需求选择合适灵敏度的电桥。 （ ）7.用直流电桥测量电阻时，只要电桥平衡，测量结果就一定准确。（ ） 【答案】B 【解析】用直流电桥测量电阻时，电桥平衡只是测量的一个条件，但测量结果还受到桥臂电阻精度、检流计精度、环境等多种因素影响，仅电桥平衡不能保证测量结果一定准确。 （ ）8.单臂电桥的四个桥臂电阻都相等时，电桥一定平衡。（ ） 【答案】A （ ）9.改变电桥中一个桥臂电阻的温度，电桥会失去平衡。（ ） 【答案】A （ ）10.直流电桥的电源必须是稳定的直流电源。（ ） 【答案】A 三、计算题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 1.在一个直流单臂电桥中，已知R1 = 50Ω，R2 = 100Ω，R3 = 150Ω，电桥平衡时，求被测电阻Rx的值。若电源电压E = 6V，求此时通过检流计的电流（检流计内阻忽略不计）。 【解析】 求Rx的值： 根据电桥平衡条件R1/R2 = R3/Rx ，可得Rx = R2×R3/R1 。 已知R1 = 50Ω，R2 = 100Ω，R3 = 150Ω，代入可得： Rx = 100×150÷50 = 300Ω。 2.有一直流双臂电桥，其比例臂电阻R1 = R2 = 100Ω，标准电阻Rn = 0.1Ω。当电桥平衡时，调节臂电阻R3 = 120Ω，R4 = 80Ω。求被测电阻Rx的值。若该电桥的灵敏度为100μA/Ω，当被测电阻变化0.01Ω时，检流计指针的偏转格数是多少？ 【解析】 求Rx的值： 直流双臂电桥平衡时，Rx = (R1/R2)×Rn×(R3/R4) 。 已知R1 = R2 = 100Ω，Rn = 0.1Ω，R3 = 120Ω，R4 = 80Ω，代入可得： Rx = (100/100)×0.1×(120/80) = 0.15Ω。 求检流计指针偏转格数： 电桥灵敏度S = 100μA/Ω，被测电阻变化ΔRx = 0.01Ω。 检流计指针偏转格数n = S×ΔRx 。 n = 100×0.01 = 1μA ，若检流计每格代表1μA ，则偏转1格。 3.请详细阐述直流电桥的工作原理，并且说明在平衡状态下，电桥各臂电阻之间的关系。如果电桥处于不平衡状态，会对测量结果产生怎样的影响？请举例说明在实际测量中如何避免电桥不平衡带来的误差。 【解析】 工作原理：直流电桥由四个电阻R1、R2、R3、R4组成桥臂，在A、C两端接上电源E，B、D两端接上检流计G。当电桥平衡时，B、D两点电位相等，检流计中无电流通过。此时，电桥的平衡条件为R1/R2 = R3/R4 ，即对臂电阻的乘积相等。 平衡状态下电阻关系：R1×R4 = R2×R3 。 不平衡状态影响：若电桥不平衡，B、D两点存在电位差，检流计有电流通过，测量结果会出现偏差。例如在测量电阻时，电桥不平衡会导致测量出的电阻值与实际值不符。 避免误差方法：在测量前，要确保电桥的连接正确，各电阻元件无损坏；使用高精度的电阻元件；在测量过程中，仔细调节电桥，使检流计指针指零，确保电桥达到平衡状态。 4.用直流单臂电桥测量一个电阻，电桥的四个桥臂电阻分别为R1 = 100Ω，R2 = 200Ω，R3 = 300Ω。当电桥平衡时，发现检流计中仍有微小电流I = 0.01mA通过（检流计内阻Rg = 50Ω）。已知电源电压E = 5V，求被测电阻Rx的实际值（考虑检流计内阻的影响）。 【解析】 考虑检流计内阻影响时的计算： 设电桥平衡时，A、B间电压为UAB ，B、C间电压为UBC 根据欧姆定律，I = (UAB - UBC)/(Rg + Rx) 又因为电桥平衡时，UAB = E×R2/(R1 + R2) ，UBC = E×R4/(R3 + R4) 。 已知R1 = 100Ω，R2 = 200Ω，R3 = 300Ω，E = 5V，I = 0.01mA = 1×10⁻⁵A ，Rg = 50Ω 先求UAB = 5×200÷(100 + 200) = 10/3V ，UBC = 5×Rx/(300 + Rx) 代入I = (UAB - UBC)/(Rg + Rx) 可得： 1×10⁻⁵ = [(10/3) - 5×Rx/(300 + Rx)]/(50 + Rx) 经过解方程（过程略）可得Rx ≈ 600.3Ω 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$