第46练 电路的常用物理量-江苏省机电类专业综合《电工电子技术与技能考点同步练》

江苏省 机电类专业综合编写说明：《电工电子技术与技能考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《电工电子技术与技能》 第46练 电路的常用物理量 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 4.1直流电路 4.1.1 电路的常用物理量 4.1.1.1理解电路中电流、电压、电位、电动势、电能、电功率等常用物理量的概念。 4.1.1.2掌握直流电路的常用物理量的分析与计算。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 电路中任意两点间的电压等于这两点的电位之差。 ( ) 【答案】A 【答案】这是电压（电位差）的基本定义。设a点电位为Va，b点电位为Vb，则电压Uab = Va - Vb。这一定义是电路分析和计算的基础。 2. 电动势的方向规定为在电源内部从正极指向负极。 ( ) 【答案】B 【解析】电动势的方向规定为在电源内部，由低电位端（负极）指向高电位端（正极），即电位升高的方向。它表示非静电力克服电场力移动正电荷做功的方向。规定从正极指向负极的是电压（外电路）的方向。 3. 电流的实际方向与参考方向一致时，电流值为正。( ) 【答案】A 【解析】参考方向是人为假定的方向。若计算或测量得到的电流值为正（I > 0），则表明电流的实际方向与所设定的参考方向相同；若为负（I < 0），则表明实际方向与参考方向相反。 4. 某元件的电压和电流参考方向相反时，其吸收的功率P=UI为负值，表示它实际发出功率。( ) 【答案】B 【解析】在电压与电流为关联参考方向（方向一致）下，P=UI>0表示吸收功率，P<0表示发出功率。若采用非关联参考方向（方向相反），则功率计算公式应为P=-UI，此时P>0仍表示吸收功率。题干描述的是非关联下直接用P=UI计算，结果为负，确实表示该元件实际是发出（提供）功率。 5. 电位是一个相对量，其大小与参考点的选择有关。( ) 【答案】A 【解析】电位是相对于选定的参考点（零电位点）而言的。电路中同一点，选择不同的参考点，其电位值会不同。因此，谈论电位必须明确参考点。 6. 电能和电功率的单位都是瓦特(W)。( ) 【答案】B 【解析】电功率（表示做功的快慢）的单位是瓦特（W）。电能（表示一段时间内消耗的总能量）的单位是焦耳（J）。日常生活中电能的常用单位是千瓦时（kW·h），俗称“度”。1 kW·h = 3.6 × 10^6 J。 7. 在直流电路中，电流的大小和方向都不随时间变化。( ) 【答案】A 【解析】这是直流电（Direct Current， DC）的基本特征。其电流（及电压）的大小和方向保持恒定，不随时间改变。我们常用的干电池、蓄电池提供的都是直流电。 8. 负载获得最大功率的条件是负载电阻等于电源内阻。( ) 【答案】A 【解析】这称为“最大功率传输定理”。对于一个给定的有内阻（r）的电源，当外接负载电阻（R_L）等于其内阻（即 R_L = r）时，负载上可以获得最大的输出功率。此时传输效率为50%。 9. 电动势是描述电源内部非静电力做功能力的物理量。( ) 【答案】A 【解析】电动势（E）的定义式是E = W / q，表示非静电力将单位正电荷从电源负极经内部移动到正极所做的功。它反映了电源将其他形式能量（化学能、机械能等）转化为电能的本领。 10. 电路中某点的电位值就是该点对参考点的电压。( ) 【答案】A 【解析】这正是电位定义的另一种表述。电位在数值上就等于该点与电路中被指定为零电位（参考点）的那一点之间的电压。例如，若设b点为参考点（Vb=0），则a点的电位Va = Uab。二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 一个“220V， 100W”的灯泡和另一个“220V， 40W”的灯泡串联后接到220V电源上（假设灯丝电阻不变），则？( ) A. 100W的灯泡较亮 B. 40W的灯泡较亮 C. 两个灯泡一样亮 D. 两个灯泡都不亮 【答案】B 【解析】灯泡亮度由实际功率决定。先由额定值求电阻：R = U²/P。100W灯泡电阻 R₁ = 220²/100 = 484Ω；40W灯泡电阻 R₂ = 220²/40 = 1210Ω。串联后电流相等，实际功率 P = I²R。因为 R₂ > R₁，所以 P₂ > P₁，故40W的灯泡实际功率更大，更亮。 2. 若通过某电阻的电流为2A，电阻两端的电压为10V，则该电阻的阻值和消耗的功率分别为什么？( ) A. 20Ω， 20W B. 5Ω， 20W C. 5Ω， 5W D. 20Ω， 5W 【答案】B 【解析】根据欧姆定律 R = U/I = 10V / 2A = 5Ω。消耗功率 P = UI = 10V 2A = 20W。 3. 电路中a、b两点，已知Uab = 8V，若选择b点为参考点（即Vb=0），则a点电位Va为什么？( ) A. 8V B. -8V C. 0V D. 无法确定 【答案】A 【解析】电压Uab = Va - Vb。已知Uab=8V， Vb=0，代入得 8V = Va - 0，所以 Va = 8V。 4. 电源电动势为12V，内阻为1Ω，当外电路短路时，电路中的电流为什么？( ) A. 0A B. 1A C. 12A D. 无穷大 【答案】C 【解析】短路时外电路电阻近似为0。根据闭合电路欧姆定律 I = E / (R + r) = 12V / (0 + 1Ω) = 12A。实际短路电流很大，但具体数值由电动势和内阻决定，并非数学意义上的无穷大。 5. 关于电功率的说法，正确的是什么？( ) A. 电功率越大，表示电流做的功越多 B. 电功率是描述电流做功快慢的物理量 C. 电功率的单位是焦耳 D. 额定功率大的用电器，消耗的电能一定多 【答案】B 【解析】电功率定义为单位时间内所做的电功，是描述做功快慢的物理量。 6. 某灯泡上标有“220V， 60W”字样，其额定电流约为什么？( ) A. 3.67mA B. 0.273A C. 13.67A D. 60A 【答案】B 【解析】额定电流 I_额 = P_额 / U_额 = 60W / 220V ≈ 0.2727A，约等于0.273A。 7. 一段导线，其电阻为R，将其均匀拉长为原长的2倍，则其电阻变为什么？( ) A. R/4 B. R/2 C. 2R D. 4R 【答案】D 【解析】电阻公式 R = ρL/S。体积V = LS不变。拉长后 L‘ = 2L，则横截面积 S’ = V/L‘ = (LS)/(2L) = S/2。新电阻 R’ = ρ(2L) / (S/2) = 4ρL/S = 4R。 8. 电路中，为分析和计算方便，人为假定的电流方向称为什么？( ) A. 实际方向 B. 关联方向 C. 参考方向 D. 电动势方向 【答案】C 【解析】在电路分析中，我们首先为电流和电压人为设定一个方向，这个方向称为参考方向。实际方向可能未知，通过计算结果的符号来判断。 9. 两个电阻R1和R2并联，已知R1=2R2，则通过R1的电流I1与总电流I的关系是什么？( ) A. I1 = I/3 B. I1 = I/2 C. I1 = 2I/3 D. I1 = I 【答案】A 【解析】并联电路电压相等，U = I1R1 = I2R2。由R1=2R2得 I1 = I2/2。总电流 I = I1 + I2 = I1 + 2I1 = 3I1。所以 I1 = I/3。 10. 若某元件功率P = -15W，电压U = 5V（关联参考方向），则电流I为多少？( ) A. 3A B. -3A C. 75A D. -75A 【答案】B 【解析】在关联参考方向下，功率 P = UI。代入已知：-15W = 5V I，解得 I = -3A。负号表示电流的实际方向与设定的参考方向相反。 11. 一度电可供一只“220V， 40W”的灯泡正常发光的时间是什么？( ) A. 4小时 B. 10小时 C. 20小时 D. 25小时 【答案】D 【解析】一度电即1 kW·h。灯泡功率 P = 40W = 0.04kW。由 W = Pt 得，t = W/P = 1 kW·h / 0.04 kW = 25 h。 12. 在闭合电路中，当负载电阻R减小时，以下说法正确的是什么？( ) A. 电源端电压一定升高 B. 电源的输出功率一定增大 C. 电路中的总电流一定增大 D. 电源内阻消耗的功率一定减小 【答案】C 【解析】根据闭合电路欧姆定律 I = E/(R+r)，R减小，总电流I一定增大。 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 电流的方向规定为______定向运动的方向。 【答案】正电荷 【解析】这是物理学中的传统规定。实际上金属导体中定向移动的是自由电子（负电荷），其运动方向与规定的电流方向相反。 2. 电动势是描述电源将其他形式能量转化为______能力的物理量。 【答案】电能 【解析】电动势衡量的是电源转换能量的本领，而非能量本身。 3. 电位是相对的，其值与______的选择有关；电压是绝对的，其值与______的选择无关。 【答案】参考点， 参考点 【解析】这是电位和电压概念的核心区别。电压是两点间的电位差，无论参考点如何选，差值不变。 4. 已知Uab = -6V，若选择a点为参考点（即Va=0），则Vb = ______ V。 【答案】6 【解析】根据 Uab = Va - Vb，代入得 -6V = 0 - Vb，所以 Vb = 6V。 5. 一个“10W， 40Ω”的电阻，其额定电流是______ A。 【答案】0.5 【解析】由 P = I²R 得，额定电流 I = √(P/R) = √(10W / 40Ω) = √0.25 = 0.5A。 6. 电流做功的过程，实质上是______能转化为其他形式能的过程。 【答案】电 【解析】这是电能与其他能量（光能、内能、机械能等）转换的本质。 7. 三个阻值均为60Ω的电阻并联，其等效电阻为______ Ω。 【答案】20 【解析】等值电阻并联，R_eq = R/n = 60Ω / 3 = 20Ω。 8. 一台设备工作电压为380V，工作电流为5A，功率因数为1，连续工作2小时，消耗的电能为______ kW·h。 【答案】3.8 【解析】直流或交流纯电阻电路（功率因数cosφ=1）中，W = UIt = 380V 5A 2h = 3800 Wh = 3.8 kW·h。 9. 在电压和电流为______参考方向下，计算元件吸收功率的公式为P=UI。 【答案】关联 【解析】只有在关联参考方向（电流从电压正极流入）下，P=UI才表示元件吸收的功率。若为非关联，公式应为P=-UI。 10. 电源的开路电压在数值上等于电源的______。 【答案】电动势 【解析】开路时，电路电流 I=0，电源内阻上没有压降，因此端电压 U = E。 11. 电路主要由电源、负载和______三部分组成。 【答案】中间环节（或导线、控制保护装置） 【解析】 中间环节包括连接导线、开关、保护装置（如熔断器）等，用于传输和控制电能。 12. 焦耳和千瓦时的换算关系是：1 kW·h = ______ J。 【答案】3.6×10^6 【解析】1 kW·h = 1000 W 3600 s = 3,600,000 J = 3.6×10^6 J。 13. 某元件两端电压为10V，流过的电流为2A，且电压与电流为关联参考方向，则该元件吸收的功率为______ W，在1分钟内消耗的电能为______ J。 【答案】20；1200 【解析】吸收功率 P = UI = 10V 2A = 20W。电能 W = Pt = 20W 60s = 1200J。 14. 根据欧姆定律，线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过______的直线，其斜率等于电阻的______。 【答案】坐标原点；倒数（或1/R） 【解析】在U-I坐标系中，线性电阻满足U=IR，是一条过原点的直线。斜率 k = ΔU/ΔI = R，但在I-U图中斜率才是1/R。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述电位与电压的区别与联系。 【答案】 电位与电压都是描述电路能量状态的基本物理量。它们的核心区别在于：电位是相对量，电压是绝对量。电位是指电路中某一点相对于一个预先选定的公共参考点（零电位点）的电压值，其数值大小依赖于参考点的选择；而电压是指电路中任意两点之间的电位之差，其数值大小与参考点的选择完全无关，只由这两点在电路中的位置决定。它们的联系非常紧密：电压就是电位差。即，电路中a、b两点间的电压Uab等于a点电位Va与b点电位Vb之差（Uab = Va - Vb）。在电路分析中，通常先选定参考点求出各点电位，再根据需要计算任意两点间的电压，这种方法常常能简化计算。 2. (共6分)解释电源电动势与端电压的区别，并说明在闭合电路中它们之间的关系。 【答案】 电源电动势和端电压是两个本质不同的概念。电动势（E） 是描述电源本身特性的物理量，它表示电源内部非静电力（如化学力、电磁力）将单位正电荷从负极搬运到正极所做的功，反映了电源将其他形式能量转换为电能的本领。其方向在电源内部由负极指向正极。端电压（U） 是描述电源外部特性的物理量，指电源正、负两极之间的电位差，也就是提供给外电路的电压，其方向规定为由正极指向负极。在闭合电路中，它们的关系由闭合电路欧姆定律决定：U = E - Ir。其中，I是电路中的电流，r是电源内阻。这个关系式表明，由于电源存在内阻，当有电流输出时，电源内部的压降（Ir）会导致其端电压小于电动势。只有当电路开路（I=0）时，端电压才等于电动势。因此，端电压会随着负载电流的变化而变化。 3.(共6分)什么是关联参考方向？在电路分析中为什么要设定参考方向。 【答案】 关联参考方向是电路分析中的一个重要约定。它是指人为规定流过某一段电路或元件的电流参考方向，与其两端电压的参考方向保持一致。具体来说，就是假定电流从电压参考方向的正极性端流入，从负极性端流出。设定参考方向是进行一切电路定量计算的前提和基础。因为在实际的直流电路（尤其是复杂电路）以及所有交流电路中，电流和电压的实际方向在分析前往往是未知的，甚至是随时间变化的。通过预先设定参考方向，我们就可以将物理量（电压、电流）当作代数量来处理，运用基尔霍夫定律、欧姆定律等数学公式进行计算。计算结果的符号具有明确意义：若结果为正值，表明该物理量的实际方向与设定的参考方向相同；若结果为负值，则表明实际方向与参考方向相反。这使得系统化、规范化的电路分析成为可能。 4. (共6分）有一个标有“6V， 3W”的小灯泡，请计算它的额定电流和灯丝电阻。若将它接入4.5V的电源中，假设灯丝电阻不变，求其实际功率。这个功率与额定功率相比说明了什么？ 【答案】 首先计算额定值： 额定电流：I_额 = P_额 / U_额 = 3W / 6V = 0.5 A。 灯丝电阻：R = U_额² / P_额 = (6V)² / 3W = 36 / 3 = 12 Ω。 当接入 U_实 = 4.5V 的电源时，假设电阻不变： 实际电流：I_实 = U_实 / R = 4.5V / 12Ω = 0.375 A。 实际功率：P_实 = U_实 I_实 = 4.5V 0.375A = 1.6875 W ≈ 1.69 W。 将实际功率（约1.69W）与额定功率（3W）进行比较，可以看出 实际功率远小于额定功率。这说明了：用电器的实际消耗功率并不取决于其本身的标识，而是取决于其工作时两端所承受的实际电压。当实际电压低于额定电压时，用电器无法达到其设计的额定工作状态，实际功率会下降，导致其性能（如灯泡亮度、电机转速）低于正常水平。因此，为了保证用电器安全、高效并达到预期效果，应尽量使其在额定电压下工作。 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省 机电类专业综合编写说明：《电工电子技术与技能考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《电工电子技术与技能》 第46练 电路的常用物理量 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 4.1直流电路 4.1.1 电路的常用物理量 4.1.1.1理解电路中电流、电压、电位、电动势、电能、电功率等常用物理量的概念。 4.1.1.2掌握直流电路的常用物理量的分析与计算。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 电路中任意两点间的电压等于这两点的电位之差。 ( ) 2. 电动势的方向规定为在电源内部从正极指向负极。 ( ) 3. 电流的实际方向与参考方向一致时，电流值为正。( ) 4. 某元件的电压和电流参考方向相反时，其吸收的功率P=UI为负值，表示它实际发出功率。( ) 5. 电位是一个相对量，其大小与参考点的选择有关。( ) 6. 电能和电功率的单位都是瓦特(W)。( ) 7. 在直流电路中，电流的大小和方向都不随时间变化。( ) 8. 负载获得最大功率的条件是负载电阻等于电源内阻。( ) 9. 电动势是描述电源内部非静电力做功能力的物理量。( ) 10. 电路中某点的电位值就是该点对参考点的电压。( ) 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 一个“220V， 100W”的灯泡和另一个“220V， 40W”的灯泡串联后接到220V电源上（假设灯丝电阻不变），则？( ) A. 100W的灯泡较亮 B. 40W的灯泡较亮 C. 两个灯泡一样亮 D. 两个灯泡都不亮 2. 若通过某电阻的电流为2A，电阻两端的电压为10V，则该电阻的阻值和消耗的功率分别为什么？( ) A. 20Ω， 20W B. 5Ω， 20W C. 5Ω， 5W D. 20Ω， 5W 3. 电路中a、b两点，已知Uab = 8V，若选择b点为参考点（即Vb=0），则a点电位Va为什么？( ) A. 8V B. -8V C. 0V D. 无法确定 4. 电源电动势为12V，内阻为1Ω，当外电路短路时，电路中的电流为什么？( ) A. 0A B. 1A C. 12A D. 无穷大 5. 关于电功率的说法，正确的是什么？( ) A. 电功率越大，表示电流做的功越多 B. 电功率是描述电流做功快慢的物理量 C. 电功率的单位是焦耳 D. 额定功率大的用电器，消耗的电能一定多 6. 某灯泡上标有“220V， 60W”字样，其额定电流约为什么？( ) A. 3.67mA B. 0.273A C. 13.67A D. 60A 7. 一段导线，其电阻为R，将其均匀拉长为原长的2倍，则其电阻变为什么？( ) A. R/4 B. R/2 C. 2R D. 4R 8. 电路中，为分析和计算方便，人为假定的电流方向称为什么？( ) A. 实际方向 B. 关联方向 C. 参考方向 D. 电动势方向 9. 两个电阻R1和R2并联，已知R1=2R2，则通过R1的电流I1与总电流I的关系是什么？( ) A. I1 = I/3 B. I1 = I/2 C. I1 = 2I/3 D. I1 = I 10. 若某元件功率P = -15W，电压U = 5V（关联参考方向），则电流I为多少？( ) A. 3A B. -3A C. 75A D. -75A 11. 一度电可供一只“220V， 40W”的灯泡正常发光的时间是什么？( ) A. 4小时 B. 10小时 C. 20小时 D. 25小时 12. 在闭合电路中，当负载电阻R减小时，以下说法正确的是什么？( ) A. 电源端电压一定升高 B. 电源的输出功率一定增大 C. 电路中的总电流一定增大 D. 电源内阻消耗的功率一定减小 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 电流的方向规定为______定向运动的方向。 2. 电动势是描述电源将其他形式能量转化为______能力的物理量。 3. 电位是相对的，其值与______的选择有关；电压是绝对的，其值与______的选择无关。 4. 已知Uab = -6V，若选择a点为参考点（即Va=0），则Vb = ______ V。 5. 一个“10W， 40Ω”的电阻，其额定电流是______ A。 6. 电流做功的过程，实质上是______能转化为其他形式能的过程。 7. 三个阻值均为60Ω的电阻并联，其等效电阻为______ Ω。 8. 一台设备工作电压为380V，工作电流为5A，功率因数为1，连续工作2小时，消耗的电能为______ kW·h。 9. 在电压和电流为______参考方向下，计算元件吸收功率的公式为P=UI。 10. 电源的开路电压在数值上等于电源的______。 11. 电路主要由电源、负载和______三部分组成。 12. 焦耳和千瓦时的换算关系是：1 kW·h = ______ J。 13. 某元件两端电压为10V，流过的电流为2A，且电压与电流为关联参考方向，则该元件吸收的功率为______ W，在1分钟内消耗的电能为______ J。 14. 根据欧姆定律，线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过______的直线，其斜率等于电阻的______。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述电位与电压的区别与联系。 2. (共6分)解释电源电动势与端电压的区别，并说明在闭合电路中它们之间的关系。 3. (共6分)什么是关联参考方向？在电路分析中为什么要设定参考方向。 4. (共6分）有一个标有“6V， 3W”的小灯泡，请计算它的额定电流和灯丝电阻。若将它接入4.5V的电源中，假设灯丝电阻不变，求其实际功率。这个功率与额定功率相比说明了什么？ 学科网（北京）股份有限公司 $