《汽车电工电子基础》简单电路（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《汽车电工电子基础》简单电路-讲义 1. 掌握欧姆定律 2. 掌握电流的热效应-焦耳定律 3. 掌握电阻的串联、并联和混联电路 知识点一 欧姆定律 一、部分电路欧姆定律 （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）。 二、闭合电路欧姆定律 如图所示电路，r表示电源的内部电阻，R表示电源外部连接的电阻（负载）。 （1）内电路：电源内部（包括E和r）。 （2）外电路：电源以外的部分。 （3）闭合电路欧姆定律的数学表达式为 外电路两端电压：。 内电路上的压降：,则有。 （解答题）已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，一个5Ω的电阻接在电源两端构成闭合电路，求电路中的电流大小和电阻两端的电压。 【答案】电流I=1A；电压U=5V 【解析】根据闭合电路欧姆定律I=E/（R+r），这里E=6V，R=5Ω，r=1Ω，所以电流I=6/（5+1）=1A。电阻两端的电压根据欧姆定律U=IR，可得U=1×5=5V。 1．（填空题）部分电路欧姆定律的内容为导体中的电流与它两端的电压成______，与它的电阻成______。 【答案】正比，反比 【解析】按照部分电路欧姆定律的内容，在导体的电阻、电压和电流三个物理量中，电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比 ，所以答案是正比，反比。 2．（填空题）电路如图所示，电路中的电阻值R=______。 【答案】3Ω 【解析】已知电压U=6V，电流I=2A（电流方向虽标负，但计算电阻大小用绝对值），由R=U÷I，可得R=6÷2=3Ω。 3．（填空题）如图所示，电源的电动势，内阻，负载电阻，则电路中电流______A，端路电压______。 【答案】1 4 【解析】先求电路中电流I，由I=E÷（R+r），把E=4．5V，R=4Ω，r=0．5Ω代入，可得I=4．5÷（4+0．5）=1A。 再求端路电压U，U=IR，I=1A，R=4Ω，所以U=1×4=4V。 1．（单选）下列四个电路中，A、B两端点间电压中的图是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】本题主要考查电路中两点间电压的计算方法。 A项中A、B两点间电压是 B项中A、B两点间电压是 C项中A、B两点间电压是 D项中A、B两点间电压是 故C项正确。 2．（填空题）某电路结构如图所示，已知A点的电位，C点的电位，电阻器的阻值，的阻值，则B点的电位____V。 【答案】4 【解析】这是一个简化电路，解题时需要将电路补充完整。如图2-3-19所示，设置一个公共点D（参考点），A、B两点的电位分别用一个12V和8V的直流电源与公共点D连接，这样构成一个完整的闭合电路。根据图中闭合回路可计算电流大小：，方向为顺时针方向，B点的电位：。故填写4。 3．在一个闭合电路中，电源的电动势E=9V，电路中的总电阻为R=3Ω。求电路中的电流I是多少？如果电路中再串联一个2Ω的电阻，电流会变为多少？ 【答案】初始电流：I=3 A 串联电阻后的电流：I=1．8 A 【解析】根据闭合电路的欧姆定律，电流I的公式为：I=E/R 其中：E=9 V（电源电动势）R=3 Ω（总电阻） I=9 V/3 Ω=3 A 所以初始电流为3A。 当电路中再串联一个2 Ω的电阻后，总电阻变为： R总=R1+R2=3 Ω+2 Ω=5 Ω 根据欧姆定律，电流I为： I=E/R总=9 V/5 Ω=1．8 A 所以串联电阻后的电流为1．8 A · 部分电路欧姆定律：导体电流与两端电压成正比，与电阻成反比，U、I关联参考方向时适用；电压一定，电流与电阻成反比，电流一定，电压与电阻成正比。 · 闭合电路欧姆定律：电路分电源内部的内电路和电源外部的外电路；总电流等于电源电动势除以内外电阻之和；外电路电压等于电流乘外电阻，内电路压降等于电流乘内电阻，电源电动势等于外电路电压与内电路压降之和。 知识点二 电流的热效应-焦耳定律 1．电流的热效应的定义： 当电流通过导体（或用电器）时，因电阻存在而产生热量，这就是电流的热效应。 2．焦耳定律 内容：电流通过导体（或用电器）时产生的热量Q与电流I的平方、导体（或用电器）的电阻R以及通电时间t成正比。 表达式及单位：，其中I的单位是安培（A），R的单位是欧姆（Ω），t的单位是秒（s），热量Q的单位是焦耳（J）。 3．电流热效应的应用：如汽车上的油压表和水温表等 。 （单选）有一台直流电动机，额定电压是110V，线圈的直流电阻是0．4Ω。当它正常工作时通过线圈的电流是5A。下列说法正确的是（ ） A．1分钟内电动机消耗的电能是1815000J B．1分钟内电动机产生的热能是33000J C．1分钟内电动机输出的机械能是32400J D．1分钟内电动机输出的机械功率是550W 【答案】C 【解析】本题主要考查对电功率和热能的理解。电动机绕阻为非纯电阻负载。 电动机消耗的电能是 电动机消耗的电功率是 电动机产生的热能是 电动机产生的功率是 电动机输出的机械能是 电动机输出的功率是 故C项正确。 1．一个电阻为10 Ω的导体，通过电流为2 A，通电时间为5 分钟。求产生的热量Q是多少？ 【答案】Q=12000 J 【解析】根据焦耳定律，热量公式为：Q=I2Rt 其中：I=2 AR=10 Ω t=5 分钟=300 秒 代入数值：Q=22×10×300=4×10×300=12000 J 2．一个电热器的电阻为20 Ω，通过电流为3 A，通电时间为10 秒。产生的热量是多少？ A．600J B．1200J C．1800J D．2400J 【答案】C．1800J 【解析】根据焦耳定律：Q=I2Rt=32×20×10=9×20×10=1800 J 3．一个电热丝的电阻为5 Ω，通过电流为4 A，通电时间为2 分钟。求产生的热量Q是多少？ 【答案】Q=9600 J 【解析】根据焦耳定律：Q=I2Rt=42×5×120=16×5×120=9600 J 1．一个电阻为8 Ω的导体，通过电流为5 A，通电时间为1 分钟。产生的热量是多少？ A．1200J B．2400J C．3600J D．4800J 【答案】A．1200J 【解析】根据焦耳定律：Q=I2Rt=52×8×60=25×8×60=12000 J 2．一个电热器的电阻为12 Ω，通过电流为2 A，通电时间为10 秒。求产生的热量Q是多少？ 【答案】Q=480 J 【解析】根据焦耳定律：Q=I2Rt=22×12×10=4×12×10=480 J 3．一个电阻为15 Ω的导体，通过电流为3 A，通电时间为5 分钟。产生的热量是多少？ A．40500J B．4050J C．405J D．40．5J 【答案】A．40500J 【解析】根据焦耳定律：Q=I2Rt=32×15×300=9×15×300=40500 J · 判断电流热效应现象：遇到判断是否为电流热效应的问题，就看是否有电流通过导体或用电器且产生热量。 · 焦耳定律计算：若涉及热量计算，先明确题目中给出的电流I、电阻R、通电时间t的数值，注意单位统一为国际单位，再代入公式进行计算。 知识点三 电阻的串联、并联和混联电路 一、串联 （1）电路中各处的电流相等； （2）电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和； （3）串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和。 （4）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。 （5）两个电阻串联时的分压公式：，。 （6）串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。 二、并联 （1）电路中各支路两端的电压相等； （2）电路中的总电流等于各支路的电流之和； （3）并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和 （4）并联电路中通过各个电阻的电流与它的电阻成反比 （5）两个电阻并联时的分流公式：， （6）并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。 三、混联 分析混联电路，必须先搞清楚混联电路中各电阻之间的连接关系，然后应用串并联电路的特点，求出各单纯的串联和并联部分的等效电阻，最后求出电路的总电阻。 （单选）如图所示的电路中a、b两点间的等效电阻（ ） A．9Ω B．7Ω C．6Ω D．5Ω 【答案】D 【解析】本题主要考查电阻混联电路的分析计算方法，主要方法有等电位法和电流分合法。 等电位法是指同一导线上的各点或电路中电位相等的点可以合并在一起。 电流分合法是指假定电流从电路的一端流入，按照从高电位流向低电位的原则，经所有电阻从电路的另一端流出，由此判别所有电阻间的串、并联关系。 将原图进行规范整理，画出等效电路图，如图所示，根据电阻的串、并联特点可计算出等效电阻。故D项正确。 1．如图所示电路，其戴维南等效电路的开路电压及等效电阻为______。 【答案】10V，5Ω 【解析】开路电压，等效电阻。 2．如图所示电路，a、b两点间的等效电阻为（ ） A．14Ω B．11Ω C．5Ω D．10Ω 【答案】C 【解析】利用等电位分析法。 （1）确定并标出等电位点。 （2）画出串联，并联关系清晰的等效电路，如图所示。 （3）。 3．如图所示电路，已知，则A、B间的等效电阻为（ ） A．3．75Ω B．4．5Ω C．6Ω D．8．25Ω 【答案】A 【解析】根据等电位分析法，画出如图所示的等效电路图，。 1．两个电阻值完全相同的电阻，若并联后的总电阻是5Ω，则将它们串联的总电阻是_____。 【答案】20Ω 【解析】设每个电阻的阻值为R。 并联电阻的公式为： 因此，并联总电阻为： 根据题意，5，所以： 串联电阻的公式为： 2．如图所示，已知，则A、B间的总电阻为_____。 【答案】4Ω 【解析】从图中可以看出，R1、R2和R3是并联连接的。 并联电阻的公式为： 因此，总电阻为： 4．两个并联电阻，其中，通过的电流，通过整个并联电路的电流I=0．8A，则_____，中的电流_____。 【答案】 0．6A 【解析】计算R2： 并联电路中，电压相同。根据欧姆定律，电压V为： 总电流I=0．8A，所以通过R2的电流I2为： 根据欧姆定律，R为： 电流I2： 通过R2的电流 · 串联电路：电流处处相等；总电压是各部分电压之和；总电阻为各串联电阻之和；电阻两端电压、消耗功率与阻值成正比；两个电阻串联有分压公式。 · 并联电路：各支路两端电压相等；总电流是各支路电流之和；总电阻倒数是各电阻倒数之和；通过电阻的电流、消耗功率与阻值成反比；两个电阻并联有分流公式。 · 混联电路：先明确各电阻连接关系，求出串、并联部分等效电阻，进而得出总电阻。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$