内容正文:
编写说明:考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况,我们依据支架式教学理念,精心编制了江苏省(职教高考)机电类《电工电子技术与技能》(高教版·第4版)一课一练。专辑里的每一份练习,都与课堂所授知识点紧密相关,题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣,培养他们的学习自觉性,帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法,为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。
本卷是江苏省(职教高考)机电类《电工电子技术与技能》(高教版·第4版)一课一练的第6练,内容涵盖1-1-5 基尔霍夫定律。
江苏省(职教高考)机电类 一课一练
《电工电子技术与技能》(高教版·第4版) 第6练
第一单元 电路基础 第一章 直流电路 第五节 基尔霍夫定律
一、判断题
1.串联电路中各电阻流过的电流相等总电压等于各电阻两端电压之和( )
2.电阻并联时等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和即1/R=1/R₁+1/R₂。并联电路的总电阻恒大于任意一个并联支路的分电阻( )
二、单项选择题
3.流过电路的电流和R₁两端的电压分别为( )
A.2A和6V B.1A和6V
C.3A和18V D.2A和12V
4.两个电阻R₁=6Ω和R₂=3Ω并联后接在12V直流电源上。流过R₂的电流和电路的总电流分别为( )
A.2A和6A B.4A和6A
C.2A和4A D.4A和2A
5.技术员在分析一个多支路电路时需要计算节点a处的电流关系。已知I₁=3A流入节点I₂=2A流出节点。根据基尔霍夫电流定律该节点电流关系描述正确的是( )
A.在电路中任意节点流入的电流之和等于流出的电流之和
B.在电路中任意闭合回路各段电压的代数和等于零
C.在电路中任意两点之间的电压等于电流与电阻的乘积
D.在电路中电源提供的总功率等于负载消耗的总功率
6.技术员计算一个混联电路时先将R₂和R₃并联再与R₁串联。已知R₁=4Ω,R₂=12Ω,R₃=6Ω。该混联电路a、b两端的总等效电阻为( )
A.22Ω B.4Ω
C.8Ω D.2Ω
三、填空题
7.电阻串联时等效电阻等于各电阻____,总电阻____于任意一个分电阻。串联电路中各电阻流过的____相等,总电压等于各电阻两端电压____。串联电路的分压公式为U₁:U₂=____:____。
8.基尔霍夫电流定律简称____,其内容是任意时刻流入电路中任一____的电流之和等于____该节点的电流之和。基尔霍夫电压定律简称____,其内容是任意时刻沿任一____回路各段电压的____等于零。
四、分析计算题
9.电路中有R₁=4Ω、R₂=12Ω、R₃=6Ω三个电阻R₁与R₂并联后再与R₃串联接在U=24V的直流电源上。请计算:(1)a、b两端的总等效电阻和电路总电流为多少?(2)流过R₁和R₂各自的电流及R₃两端的电压为多少?(3)分别用KCL和KVL验证计算结果的正确性。
10.一个直流电路中有两个独立回路和三个节点各支路电阻和电源参数如下:左侧回路由U₁=12V和R₁=4Ω串联组成右侧回路由U₂=6V和R₂=2Ω串联组成两回路共用中间支路R₃=8Ω。请用KVL和KCL联合求解:(1)流过R₁、R₂和R₃的三个支路电流各为多少安培?(2)R₃两端的电压是多少伏?该电压的极性与R₃在电路中的位置有何关系?
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编写说明:考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况,我们依据支架式教学理念,精心编制了江苏省(职教高考)机电类《电工电子技术与技能》(高教版·第4版)一课一练。专辑里的每一份练习,都与课堂所授知识点紧密相关,题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣,培养他们的学习自觉性,帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法,为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。
本卷是江苏省(职教高考)机电类《电工电子技术与技能》(高教版·第4版)一课一练的第6练,内容涵盖1-1-5 基尔霍夫定律。
江苏省(职教高考)机电类 一课一练
《电工电子技术与技能》(高教版·第4版) 第6练
第一单元 电路基础 第一章 直流电路 第五节 基尔霍夫定律
一、判断题
1.串联电路中各电阻流过的电流相等总电压等于各电阻两端电压之和( )
【答案】A(正确)
【解析】串联电路特点:R=R₁+R₂+…总电阻大于任一分电阻。电流处处相等,总电压等于各电阻电压之和U=U₁+U₂+…。分压公式:U₁/U₂=R₁/R₂。
2.电阻并联时等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和即1/R=1/R₁+1/R₂。并联电路的总电阻恒大于任意一个并联支路的分电阻( )
【答案】B(错误)
【解析】前半句正确:并联等效电阻1/R=1/R₁+1/R₂。后半句错误:并联总电阻恒小于任一分电阻中的最小值。例如100Ω与200Ω并联总电阻为66.7Ω小于100Ω。
二、单项选择题
3.流过电路的电流和R₁两端的电压分别为( )
A.2A和6V B.1A和6V
C.3A和18V D.2A和12V
【答案】D
【解析】串联总电阻R=R₁+R₂=6+3=9Ω。总电流I=U/R=18/9=2A。R₁两端电压U₁=IR₁=2×6=12V。分压验证:U₁/U₂=R₁/R₂=6/3=2:1,U₁+U₂=12+6=18V=总电压。
4.两个电阻R₁=6Ω和R₂=3Ω并联后接在12V直流电源上。流过R₂的电流和电路的总电流分别为( )
A.2A和6A B.4A和6A
C.2A和4A D.4A和2A
【答案】B
【解析】并联各支路电压相同均为12V。I₂=U/R₂=12/3=4A。I₁=U/R₁=12/6=2A。总电流I=I₁+I₂=2+4=6A。验算:并联等效电阻R=6×3/(6+3)=2Ω,I=12/2=6A一致。
5.技术员在分析一个多支路电路时需要计算节点a处的电流关系。已知I₁=3A流入节点I₂=2A流出节点。根据基尔霍夫电流定律该节点电流关系描述正确的是( )
A.在电路中任意节点流入的电流之和等于流出的电流之和
B.在电路中任意闭合回路各段电压的代数和等于零
C.在电路中任意两点之间的电压等于电流与电阻的乘积
D.在电路中电源提供的总功率等于负载消耗的总功率
【答案】A
【解析】KCL:任意时刻流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和即∑I入=∑I出。B是KVL的内容。C是欧姆定律。D是功率守恒,是KCL和KVL的综合推论。
6.技术员计算一个混联电路时先将R₂和R₃并联再与R₁串联。已知R₁=4Ω,R₂=12Ω,R₃=6Ω。该混联电路a、b两端的总等效电阻为( )
A.22Ω B.4Ω
C.8Ω D.2Ω
【答案】C
【解析】先并后串:R₂∥R₃=(12×6)/(12+6)=72/18=4Ω。总电阻R=R₁+(R₂∥R₃)=4+4=8Ω。混联电路需先识别局部串并联关系再逐步化简。
三、填空题
7.电阻串联时等效电阻等于各电阻____,总电阻____于任意一个分电阻。串联电路中各电阻流过的____相等,总电压等于各电阻两端电压____。串联电路的分压公式为U₁:U₂=____:____。
【答案】之和;大;电流;之和;R₁;R₂
【解析】串联三大特点:电流相等、电压相加、电阻相加。分压比等于电阻比U₁/U₂=R₁/R₂。这是电路分析中最基础的规律之一,贯穿直流电路和交流电路的全部内容。
8.基尔霍夫电流定律简称____,其内容是任意时刻流入电路中任一____的电流之和等于____该节点的电流之和。基尔霍夫电压定律简称____,其内容是任意时刻沿任一____回路各段电压的____等于零。
【答案】KCL;节点;流出;KVL;闭合;代数和
【解析】KCL和KVL是电路分析的两大基本定律适用于任何集总参数电路。KCL是电流连续性原理的体现,KVL是能量守恒在电路中的表现。
四、分析计算题
9.电路中有R₁=4Ω、R₂=12Ω、R₃=6Ω三个电阻R₁与R₂并联后再与R₃串联接在U=24V的直流电源上。请计算:(1)a、b两端的总等效电阻和电路总电流为多少?(2)流过R₁和R₂各自的电流及R₃两端的电压为多少?(3)分别用KCL和KVL验证计算结果的正确性。
【答案】(1)R₁∥R₂=(4×12)/(4+12)=48/16=3Ω。R总=3+6=9Ω。总电流I=U/R总=24/9≈2.67A。(2)R₃电压U₃=IR₃=2.67×6=16V。并联部分电压U并=U-U₃=24-16=8V。I₁=U并/R₁=8/4=2A。I₂=U并/R₂=8/12≈0.67A。(3)KCL验证:I总=I₁+I₂即2.67=2+0.67满足。KVL验证:U-U₃-U并=24-16-8=0满足。两条定律交叉验证确认计算无误。
【解析】本题综合考查混联电路化简、分压分流及KCL/KVL交叉验证。三问逐层推进:先化简求总参数,再逆向展开求各支路量,最后用两条基本定律交叉验证形成解题闭环。
10.一个直流电路中有两个独立回路和三个节点各支路电阻和电源参数如下:左侧回路由U₁=12V和R₁=4Ω串联组成右侧回路由U₂=6V和R₂=2Ω串联组成两回路共用中间支路R₃=8Ω。请用KVL和KCL联合求解:(1)流过R₁、R₂和R₃的三个支路电流各为多少安培?(2)R₃两端的电压是多少伏?该电压的极性与R₃在电路中的位置有何关系?
【答案】(1)设三支路电流I₁(左)、I₂(右)、I₃(中)方向均向下。KCL节点上端:I₁+I₂=I₃。KVL左回路:U₁-I₁R₁-I₃R₃=0即12-4I₁-8I₃=0。KVL右回路:U₂-I₂R₂-I₃R₃=0即6-2I₂-8I₃=0。代入I₃=I₁+I₂得:12-4I₁-8(I₁+I₂)=12-12I₁-8I₂=0,即12I₁+8I₂=12→3I₁+2I₂=3。右回路:6-2I₂-8(I₁+I₂)=-8I₁+6-10I₂=0,即8I₁+10I₂=6→4I₁+5I₂=3。联立解得I₁=1AI₂=0AI₃=1A。I₂=0说明右回路无电流流过这是因为R₂支路两端电压恰好等于U₂。(2)U₃=I₃R₃=1×8=8V。R₃上端为正下端为负。在电路中R₃作为公共支路其两端电压同时影响左右两回路的KVL平衡。
【解析】本题将KCL和KVL联合运用求解三支路两回路电路典型问题。关键步骤:先设定电流正方向,用KCL列节点方程减少未知量,再用KVL列两回路方程联立求解。本题涉及二元一次方程组求解是中等难度电路分析的入门训练。
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