第十节 电池的连接《电工技术模块》湖南省（对口招生）电工电子类 知识点讲解

湖南省（对口招生）电工电子类《电工技术模块》知识点讲解 电池的连接 【考纲要求】 1.识记电池串联、并联的定义、连接方式，掌握串并联电路的电动势、内阻核心计算公式，理解两类连接的电气特性。 2.掌握电池串、并联的适用场景及连接规范，能根据用电器额定参数选择合适的电池连接方式，具备基础的连接实操能力。 3.能识别电池串并联的常见故障（正负极反接、不同参数电池混接等），分析故障原因并给出解决方法，能结合欧姆定律计算串并联电池的输出电流、电压。 【知识网络】 【知识和技能要点】 考点1 电池的串联连接（识记+理解+计算） 1.定义：将多个规格相同的电池依次进行正极接负极、负极接正极的首尾相连方式，构成电池的串联电路，整体作为一个电源对外供电。 2.核心电气特性 总电动势升高，总内阻随电池个数增加而增大； 电路中各处电流与单个电池的输出电流一致，总输出电压等于各电池端电压之和。 3.核心计算公式（为串联电池个数，为单个电池电动势，为单个电池内阻） 总电动势： 总内阻： 外接负载时，电路总电流： 4.适用场景：用电器的额定电压高于单个电池的电动势，且额定电流小于单个电池最大输出电流的情况（如手电筒、遥控器多节干电池串联）。 连接规范：必须严格正负极顺次连接，严禁任意一节电池反接；串联的电池需为同规格、同电动势、同内阻的电池，避免新旧电池混接。 易错提醒：若串联中有1节电池正负极反接，该电池的电动势会抵消总电动势，总电动势变为（对口招生高频丢分点）；新旧电池混接会导致新电池向旧电池放电，降低整体供电效率。 。 【练习题】 一、单项选择题 1.电池串联的正确连接方式是（ ） A. 所有正极相连，所有负极相连 B. 正极接负极，依次首尾相连 C. 正极接正极，负极接负极 D. 无固定连接要求 2.3节电动势为1.5V的干电池串联，总电动势为（ ） A. 1.5V B. 3V C. 4.5V D. 6V 3.2节内阻为0.5Ω的电池串联，电路总内阻为（ ） A. 0.5Ω B. 1Ω C. 2Ω D. 0.25Ω 4.电池串联的核心特点是（ ） A. 总电压不变，总电流增大 B. 总电压升高，总电流不变 C. 总电压升高，总内阻减小 D. 总电压不变，总内阻增大 5.手电筒中3节干电池串联，主要是为了（ ） A. 提高输出电压 B. 提高输出电流 C. 减小总内阻 D. 延长电池使用寿命 6.4节1.5V干电池串联，其中1节反接，总电动势为（ ） A. 6V B. 4.5V C. 3V D. 1.5V 7.电池串联时，外接负载的电路总电流与单个电池输出电流的关系是（ ） A. 总电流是单个的n倍 B. 总电流与单个相等 C. 总电流是单个的1/n D. 无固定关系 8.下列情况中，适合电池串联的是（ ） A. 用电器额定电压1.5V，额定电流2A B. 用电器额定电压3V，额定电流0.2A C. 用电器额定电压1.5V，额定电流0.1A D. 用电器额定电压3V，额定电流3A 9.串联电池时，新旧电池混接的危害是（ ） A. 总电动势升高 B. 新电池向旧电池放电，降低效率 C. 总内阻减小 D. 输出电流大幅增大 10.5节电动势E、内阻r的电池串联，外接电阻R，电路总电流为（ ） A. B. C. D. 二、填空题 1.电池串联是将多个电池______依次首尾相连的连接方式。 2.电池串联时，总电动势等于单个电池电动势乘以______，公式为______。 3.n节电池串联，总内阻的计算公式为______，总内阻随串联个数增加而______。 4.电池串联电路中，______ 与单个电池输出电流保持一致。 5.手电筒中干电池串联的目的是提高电路的______，满足用电器的额定要求。 6.若串联电池中有一节反接，其电动势会______总电动势，导致总电动势降低。 7.3节内阻为0.2Ω的电池串联，电路的总内阻为______Ω。 8.电池串联时，必须保证所有电池为______规格，严禁新旧电池混接。 9.2节1.5V电池串联，外接5.8Ω电阻，电池内阻均为0.1Ω，电路总电流为______A。 10.电源外部电路中，电池串联后的电流从______极流出，经用电器流回______极。 三、综合题 1.简述电池串联的定义、核心电气特性及适用场景。 2.4节电动势为1.5V、内阻为0.1Ω的干电池串联，求总电动势和总内阻；若外接4.6Ω的电阻，计算电路的总电流。 3.分析电池串联时，单节电池正负极反接的故障现象及原因，并给出解决方法。 4.某小灯泡额定电压为6V，额定电流为0.2A，单个干电池电动势1.5V、内阻0.1Ω，问需要几节干电池串联才能使小灯泡正常工作？（忽略小灯泡内阻变化） 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.C 3.B 4.B 5.A 6.C 7.B 8.B 9.B 10.B 二、填空题 1.正负极（正极接负极、负极接正极） 2.串联个数n；E串=nE单 3.r串=nr单；增大 4.总输出电流 5.输出电压 6.抵消 7.0.6 8.相同（同电动势、同内阻） 9.0.5 10.正；负 三、综合题 1.答：电池串联是将多个规格相同的电池依次正极接负极、负极接正极首尾相连的连接方式；核心电气特性：总电动势升高、总内阻增大，输出电压升高，输出电流与单个电池一致；适用场景：用电器额定电压高于单个电池电动势，且额定电流小于单个电池最大输出电流的情况。 2.答：总电动势，总内阻；总电流。 3.答：故障现象：电路总电动势降低，用电器无法正常工作（如灯泡发暗、电机不转）；故障原因：反接的电池电动势与其他电池的电动势相互抵消，导致总电动势减小；解决方法：断开电路，将反接的电池调整为正负极顺次连接，检查所有电池连接无误后再通电。 4.答：设需要节干电池串联，小灯泡正常工作时电压为6V，即，节；验证电流：，与额定电流一致，因此需要4节。 考点2 电池的并联连接（应用+技能） 1.定义：将多个规格相同的电池的所有正极连接在一起，所有负极也连接在一起，构成电池的并联电路，整体作为一个电源对外供电。 2.核心电气特性 总电动势与单个电池的电动势一致，总内阻随电池个数增加而减小； 总输出电流等于各电池输出电流之和，电路输出电压与单个电池端电压一致。 3.核心计算公式（为并联电池个数，为单个电池电动势，为单个电池内阻） 总电动势： 总内阻： 外接负载时，电路总电流：，单个电池输出电流： 4.适用场景：用电器的额定电流大于单个电池的最大输出电流，且额定电压等于单个电池电动势的情况（如汽车启动电源、大功率直流小电器的多电池并联）。 5.连接规范：必须严格同极性相连（正接正、负接负）；并联的电池需为同规格、同电动势、同内阻的电池，严禁不同电动势的电池并联。 6.易错提醒：不同电动势的电池并联时，电动势高的电池会向电动势低的电池产生环流，导致电池发热、损坏，甚至引发短路（对口招生高频考点+丢分点）；电池并联时，若有一节电池极性接反，会直接造成电源短路，烧毁电池。 【练习题】 一、单项选择题 1.电池并联的正确连接方式是（ ） A. 正极接负极，依次首尾相连 B. 所有正极相连，所有负极相连 C. 正极接正极，负极接正极 D. 任意连接均可 2.5节电动势为1.5V的干电池并联，总电动势为（ ） A. 1.5V B. 5V C. 7.5V D. 0.3V 3.4节内阻为0.4Ω的电池并联，电路总内阻为（ ） A. 1.6Ω B. 0.4Ω C. 0.1Ω D. 0.2Ω 4.电池并联的核心特点是（ ） A. 总电压升高，总电流不变 B. 总电压不变，总电流增大 C. 总电压不变，总内阻增大 D. 总电压升高，总内阻减小 5.汽车启动电源采用多块蓄电池并联，主要目的是（ ） A. 提高输出电压 B. 减小总内阻 C. 提高输出电流 D. 降低供电稳定性 6.下列情况中，适合电池并联的是（ ） A. 用电器额定电压1.5V，额定电流0.1A B. 用电器额定电压3V，额定电流0.2A C. 用电器额定电压1.5V，额定电流2A D. 用电器额定电压3V，额定电流3A 7.不同电动势的电池并联，会产生的危害是（ ） A. 总电动势升高 B. 产生环流，电池发热损坏 C. 总内阻增大 D. 输出电流减小 8.3节规格相同的电池并联，外接负载后总输出电流为1.5A，单个电池的输出电流为（ ） A. 1.5A B. 0.5A C. 4.5A D. 0.3A 9.电池并联时，若一节电池极性接反，会导致（ ） A. 总电动势降低 B. 总内阻减小 C. 电源短路，烧毁电池 D. 输出电流增大 10.节电动势E、内阻r的电池并联，外接电阻R，电路总电流为（ ） A. B. C. D. 二、填空题 1.电池并联是将多个电池的______相连、______也相连的连接方式。 2.电池并联时，总电动势与单个电池电动势______，公式为______。 3.n节电池并联，总内阻的计算公式为______，总内阻随并联个数增加而______。 4.电池并联电路中，总输出电流等于单个电池输出电流乘以______。 5.汽车启动电源采用蓄电池并联，主要是为了提高电路的______，满足启动电机的大电流需求。 6.严禁______的电池并联，否则会产生环流，损坏电池。 7.2节内阻为0.6Ω的电池并联，电路的总内阻为______Ω。 8.电池并联时，若单节电池极性接反，会造成______，引发电池烧毁故障。 9.3节1.5V、内阻0.3Ω的电池并联，外接1.4Ω电阻，电路总电流为______A。 10.电池并联时，串联的电池需为同规格，保证______和______一致。 三、综合题 1.简述电池并联的定义、核心电气特性及适用场景。 2.5节电动势为2V、内阻为0.5Ω的蓄电池并联，求总电动势和总内阻；若外接1.9Ω的电阻，计算电路的总电流和单个蓄电池的输出电流。 3.分析不同电动势的电池并联的故障现象及危害，并说明该故障的预防措施。 4.某直流小电机额定电压1.5V，额定电流0.6A，单个干电池电动势1.5V，最大输出电流0.2A，问需要几节干电池并联才能使电机正常工作？（忽略电机内阻和电池内阻） 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.A 3.C 4.B 5.C 6.C 7.B 8.B 9.C 10.A 二、填空题 1.所有正极；所有负极 2.相等； 3.；减小 4.并联个数 5.输出电流 6.不同电动势（不同规格） 7.0.3 8.电源短路 9.1 10.电动势；内阻 三、综合题 1.答：电池并联是将多个规格相同的电池的所有正极连接在一起、所有负极也连接在一起的连接方式；核心电气特性：总电动势与单个电池一致，总内阻减小，输出电压不变，总输出电流为各电池电流之和；适用场景：用电器额定电流大于单个电池最大输出电流，且额定电压等于单个电池电动势的情况。 2.答：总电动势，总内阻；总电流；单个蓄电池输出电流。 3.答：故障现象：电池发热、发烫，供电效率大幅降低，用电器无法正常工作；危害：环流会持续消耗电池电能，严重时电池会因过热损坏，甚至引发短路、起火；预防措施：严格选择同规格、同电动势、同内阻的电池进行并联，严禁新旧电池混接、不同电压电池混接，连接前检查电池参数一致性。 4.答：设需要节干电池并联，电机正常工作电流0.6A，单个电池最大输出电流0.2A，即，解得节；电机额定电压1.5V与单个电池电动势一致，因此需要3节干电池并联。 【真题演练】 1.有源二端网络如图所示，端电压U和端电流I关系如表所示。在二端网络两端接入100Ω电阻，该电阻获得功率为（ ） 【来源】2024年湖南省普通高等学校对口招生考试电子电工类专业综合知识试题 选择题第6题 U(V) I (A) 100 0 60 0.4 20 0.8 0 1.0 【答案】 【解析】求戴维南等效参数（电池等效模型） 开路电压：当电流时，端电压，即等效电池的空载电动势。 等效内阻：内阻为伏安特性的斜率，取两组极限数据计算： 。 代入中间数据验证：，等式成立，结果正确。 计算负载功率 等效电路为：100V理想电压源串联100Ω内阻，再串联100Ω负载电阻。 电路总电阻： 回路电流： 负载获得的功率：。 2.用实验的方法验证叠加定理: 某支路电流(电压)等于各个电源单独作用时，在该支路产生的电流(电压)的代数和，要求设计的电路具有3 条支路与2个电压源。 (1)写出实验器材； (2)画出实验电路图； (3)写出实验步骤。 【来源】2023年湖南省普通高等学校对口招生考试电子电工类专业综合知识试题 综合题第35题 【答案】 (1) 实验器材：直流稳压电源2台（模拟2个独立电池/电压源）、定值电阻3个、直流电流表3块、直流电压表1块、单刀双掷开关2个、导线若干。 (2) 实验电路图：两个直流电压源、，串联构成第一条支路，串联构成第二条支路，构成第三条支路，三个支路并联形成闭合回路；每个支路串联1个直流电流表，单刀双掷开关分别控制、的接入与短路（实现电源单独作用）。 (3) 实验步骤： ① 按电路图连接电路，检查接线无误后打开直流稳压电源，调节输出至设定的电压值、； ② 使、同时作用于电路，读取三个支路的电流值、、，记录实验数据； ③ 使单独作用（通过开关短路），读取三个支路的电流值、、，记录实验数据； ④ 使单独作用（通过开关短路），读取三个支路的电流值、、，记录实验数据； ⑤ 验证叠加定理：、、（代数和，与设定正方向一致取正，相反取负）； ⑥ 实验结束，关闭电源，拆除电路并整理器材。 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 学科网（北京）股份有限公司 $