第16练 叠加定理 山东省（春季高考）机电技术类《电工技术基础》（高教版·第3版）一课一练

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，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《电工技术基础与技能》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《电工技术基础》（高教版·第3版）一课一练的第16练，内容涵盖第3章 复杂直流电路 3-3 叠加定理。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《电工技术基础》（高教版·第3版）第16练 第3章 复杂直流电路 3-3 叠加定理 一、单项选择题 1．关于叠加定理的适用范围，下列说法正确的是（ ） A．只适用于含一个独立电源的线性电路 B．只适用于含线性元件的线性电路 C．只适用于纯电阻串联电路 D．只适用于含交流电源的电路 【答案】B 【解析】叠加定理只适用于由线性元件构成的线性电路，非线性电路不能直接用各独立电源单独作用结果相加求解。 2．用叠加定理分析自动化生产线的直流控制电路时，使一个理想电压源单独作用而其余独立电源不作用，其他理想电压源和理想电流源应分别处理为（ ） A．开路和短路 B．开路和保持原值 C．短路和开路 D．保持原值和短路 【答案】C 【解析】独立电压源不作用时应置零，理想电压源置零等效为短路；独立电流源不作用时应置零，理想电流源置零等效为开路。 3．在线性直流电路中，若两个独立电源分别单独作用时，某支路电流的参考方向取同一方向，所得电流分别为 2 A 和 -0.5 A，则两个电源共同作用时该支路电流为（ ） A．1.5 A B．2.5 A C．-1.5 A D．-2.5 A 【答案】A 【解析】叠加定理要求将各独立电源单独作用产生的支路响应按参考方向进行代数相加，因此总电流为 2 A 加上 -0.5 A，结果为 1.5 A。 4．检修数控设备 24 V 直流夹紧控制电路时，使用叠加定理求某电阻两端电压后，关于电阻功率的处理方法正确的是（ ） A．把各电源单独作用时的功率直接相加 B．只取产生最大电流的电源功率 C．用各单独作用电压的绝对值相加后再分别计算功率 D．先求共同作用时的总电压或总电流再计算功率 【答案】D 【解析】叠加定理适用于线性电压和电流等响应，电阻功率与电压或电流的平方有关，不能把各电源单独作用时的功率直接相加，应先求出总电压或总电流后再计算功率。 二、判断题 5．用叠加定理分析液压站电磁阀的直流控制电路时，某个理想电压源不作用，应将该电压源替换为开路（ ） 【答案】× 【解析】理想电压源不作用时其电压置为零，等效为短路而不是开路；理想电流源不作用时才等效为开路。 6．在线性直流电路中，某支路的总电流等于各独立电源单独作用时在该支路产生的电流的代数和（ ） 【答案】√ 【解析】线性电路满足叠加关系，因此各独立电源分别作用产生的支路电流按照参考方向进行代数相加，就得到所有独立电源共同作用时的支路总电流。 三、填空题 7．叠加定理是指在线性电路中，任一支路的电流或任一元件两端的电压，等于电路中各个独立电源分别单独作用时所产生响应的 ________。 【答案】代数和 【解析】由于线性电路的响应满足线性关系，支路电流或元件电压可以由各独立电源单独作用时的响应按参考方向进行代数相加得到。 8．应用叠加定理时，理想电压源不作用应置为零并用 ________ 代替，理想电流源不作用应置为零并用开路代替。 【答案】短路 【解析】理想电压源的电压置为零时其两端电位相同，等效为短路；理想电流源的电流置为零时支路无电流通过，等效为开路。 四、综合题 9．某自动化生产线的 24 V 直流夹紧控制电路可等效为节点 A 通过电阻 接 12 V 理想电压源 E1，节点 A 通过电阻 接 6 V 理想电压源 E2，节点 A 还通过负载电阻 接公共端。各电压源负极均接公共端，规定 R3 中电流由节点 A 流向公共端为正。使用叠加定理完成以下任务：分别求 E1 单独作用和 E2 单独作用时节点 A 的电压及 R3 中的电流；再求两电源共同作用时 R3 中的总电流。 【答案】当 E1 单独作用时，将 E2 置零，理想电压源 E2 用短路代替。此时 R1、R2、R3 均接在节点 A 与公共端之间，节点 A 对公共端的等效电导为 。由节点电流关系可得 ，解得 。因此 。 当 E2 单独作用时，将 E1 置零，理想电压源 E1 用短路代替。此时同样有 ，解得 。因此 。两电源共同作用时，，方向由节点 A 流向公共端。 【解析】叠加分析时每次只保留一个独立电源，其他理想电压源置零并短路；由于电路为线性电阻电路，R3 的总电流等于两次单独作用电流的代数和，因此总电流为 1.0 A。 10．某数控设备的换刀机构采用两路独立直流控制电源。检修人员将一路 10 V 电压源和一路 2 A 理想电流源分别单独接入线性电阻控制网络，测得换刀电磁铁等效线圈电阻两端电压分别为 4 V 和 -1.5 V，电压参考方向均规定为线圈正端指向负端。请说明两路电源共同工作时线圈端电压，并判断能否将两次单独测得的线圈功率直接相加作为总功率；若线圈电阻为 8 Ω，请计算共同工作时的线圈功率。 【答案】根据叠加定理，线圈共同工作时的端电压为 ，正号表示实际电压方向与规定参考方向一致。两次单独测得的线圈功率不能直接相加，因为功率不是电压或电流的一次线性响应。共同工作时线圈功率为 ，约为 0.78 W。 【解析】叠加定理对线性电路中的电压和电流响应成立，具有相反参考方向的响应必须代数相加；电阻功率与电压平方有关，所以应先求共同作用时的总电压，再用功率公式计算。 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 $ 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，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《电工技术基础与技能》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《电工技术基础》（高教版·第3版）一课一练的第16练，内容涵盖第3章 复杂直流电路 3-3 叠加定理。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《电工技术基础》（高教版·第3版）第16练 第3章 复杂直流电路 3-3 叠加定理 一、单项选择题 1．关于叠加定理的适用范围，下列说法正确的是（ ） A．只适用于含一个独立电源的线性电路 B．只适用于含线性元件的线性电路 C．只适用于纯电阻串联电路 D．只适用于含交流电源的电路 2．用叠加定理分析自动化生产线的直流控制电路时，使一个理想电压源单独作用而其余独立电源不作用，其他理想电压源和理想电流源应分别处理为（ ） A．开路和短路 B．开路和保持原值 C．短路和开路 D．保持原值和短路 3．在线性直流电路中，若两个独立电源分别单独作用时，某支路电流的参考方向取同一方向，所得电流分别为 2 A 和 -0.5 A，则两个电源共同作用时该支路电流为（ ） A．1.5 A B．2.5 A C．-1.5 A D．-2.5 A 4．检修数控设备 24 V 直流夹紧控制电路时，使用叠加定理求某电阻两端电压后，关于电阻功率的处理方法正确的是（ ） A．把各电源单独作用时的功率直接相加 B．只取产生最大电流的电源功率 C．用各单独作用电压的绝对值相加后再分别计算功率 D．先求共同作用时的总电压或总电流再计算功率 二、判断题 5．用叠加定理分析液压站电磁阀的直流控制电路时，某个理想电压源不作用，应将该电压源替换为开路（ ） 6．在线性直流电路中，某支路的总电流等于各独立电源单独作用时在该支路产生的电流的代数和（ ） 三、填空题 7．叠加定理是指在线性电路中，任一支路的电流或任一元件两端的电压，等于电路中各个独立电源分别单独作用时所产生响应的 ________。 8．应用叠加定理时，理想电压源不作用应置为零并用 ________ 代替，理想电流源不作用应置为零并用开路代替。 四、综合题 9．某自动化生产线的 24 V 直流夹紧控制电路可等效为节点 A 通过电阻 接 12 V 理想电压源 E1，节点 A 通过电阻 接 6 V 理想电压源 E2，节点 A 还通过负载电阻 接公共端。各电压源负极均接公共端，规定 R3 中电流由节点 A 流向公共端为正。使用叠加定理完成以下任务：分别求 E1 单独作用和 E2 单独作用时节点 A 的电压及 R3 中的电流；再求两电源共同作用时 R3 中的总电流。 答： 10．某数控设备的换刀机构采用两路独立直流控制电源。检修人员将一路 10 V 电压源和一路 2 A 理想电流源分别单独接入线性电阻控制网络，测得换刀电磁铁等效线圈电阻两端电压分别为 4 V 和 -1.5 V，电压参考方向均规定为线圈正端指向负端。请说明两路电源共同工作时线圈端电压，并判断能否将两次单独测得的线圈功率直接相加作为总功率；若线圈电阻为 8 Ω，请计算共同工作时的线圈功率。 答： 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 $