第7练 闭合电路欧姆定律与最大输出功率 湖南省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第4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，精心编制了湖南省（对口招生）《电工技术基础与技能》（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。 本卷是湖南省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第7练，内容为：电动势、内阻、端电压、闭合电路欧姆定律以及电源最大输出功率的分析计算。 湖南省（对口招生）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第7练 闭合电路欧姆定律与最大输出功率 一、填空题 1. 电源电动势是______克服电场力移动单位正电荷做功。 【答案】非静电力 【解析】电源电动势的定义是：非静电力克服电场力，将单位正电荷从负极移到正极所做的功。因此，空格应填“非静电力”。 2. 如图所示电路中，每节电池的电动势均为E，内阻都是r，负载由两只阻值相同的电阻和并联组成，则R中的电流为______。 【答案】3E/(3r+R) 3. 在闭合电路中，电源电动势等于______加上电路内外各部分的电压降之和。 【答案】总电流与总电阻的乘积 【解析】在闭合电路中，电源电动势等于总电流与闭合电路总电阻的乘积（即 𝐼 ( 𝑅 外 + 𝑟 ) ，或者等于外电压与内电压之和。 4. 在全电路中，电流与电源的电动势E成______比，与全电路的总电阻成______比。 【答案】① 正 ② 反 【解析】根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流 I=E/R总，其中 E 为电源电动势，R总为全电路的总电阻。因此，在其他条件不变时，电流与电动势 E 成正比，与全电路的总电阻成反比。 二、单项选择题 5. 电源电动势是2V，内电阻是0.05Ω，当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是（ ） A. 200A、2V B. 40A、0 C. 0、2V D. 0、0 【答案】B 【解析】当外电路短路时，端电压为0。 I=E/r=2/0.05=40A 6. 如图所示，当变阻器滑动触头向右移动时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V读数变大，电流表A读数变大 B. 电压表V读数变小，电流表读数变小 C. 电压表V读数变大，电流表 A 读数变小 D. 电压表V读数不变，电流表 A，读数不变 【答案】C 7. 某电源电动势 1.5V，短路电流 3A，其内阻是（ ） A. 0.5Ω B. 2Ω C. 4.5Ω D. 1Ω 【答案】A 【解析】电源短路时，外电阻 R=0，电路中的电流为短路电流 I短=E/r。因此，内阻 r=E/I短=1.5 V÷3 A=0.5 Ω，故选 A。 三、计算题 8. 某直流电源的电动势为12 V，内阻为1 Ω，接入阻值为5 Ω的负载电阻。求：（1）电路中的电流；（2）负载两端的端电压；（3）电源的输出功率和效率。 【答案】（1）2 A（2）10 V（3）输出功率为20 W，效率约为83.3%。 【解析】（1）依据闭合电路欧姆定律，电流为12 V除以5 Ω与1 Ω之和，得2 A。（2）端电压为电流乘负载电阻，即2 A×5 Ω，得10 V。（3）输出功率为端电压乘电流，即10 V×2 A，得20 W；效率为负载电阻除以外电阻与内阻之和，约为83.3%。 9. 某直流电源的电动势为24 V，内阻为4 Ω，外接负载电阻可调。求：（1）当负载电阻为12 Ω时，电路中的电流、负载端电压和输出功率；（2）负载电阻调至何值时，电源输出功率最大，并求最大输出功率；（3）当负载电阻分别为8 Ω和16 Ω时，比较两种情况下的输出功率。 【答案】（1）电流为1.5 A，负载端电压为18 V，输出功率为27 W。（2）当负载电阻为4 Ω时，输出功率最大，最大输出功率为36 W。（3）负载电阻为8 Ω时，输出功率为32 W；负载电阻为16 Ω时，输出功率为23.04 W，前者较大。 【解析】（1）电流为24 V除以12 Ω与4 Ω之和，得1.5 A；端电压为1.5 A×12 Ω，得18 V；输出功率为18 V×1.5 A，得27 W。（2）当外电阻等于内阻时输出功率最大，此时电流为24 V÷8 Ω，最大功率为3 A的平方乘4 Ω，得36 W。（3）输出功率按电动势平方乘外电阻，再除以外电阻与内阻之和的平方计算，分别得32 W和23.04 W。 四、综合应用题 10. 某电子设备维修人员使用一个直流电源给可调负载供电。电源电动势为 ，内阻为 。当负载电阻调节为 时，测量负载工作状态；随后调节负载，分析电源输出功率的变化规律。（1）计算负载电流、路端电压和负载获得的功率。（2）求该电源能够输出的最大功率及此时负载电阻的大小，并判断 时是否处于最大输出功率状态。（3）若要使负载获得最大输出功率，应如何调节负载电阻？调节后电源的路端电压和负载电流分别是多少？ 【答案】（1）根据闭合电路欧姆定律，；路端电压 ；负载功率 。（2）当 时，电源输出功率最大，。 时负载功率为54 W，未达到最大输出功率。（3）将负载电阻调节为 。此时 ，。 【解析】（1）总电阻为负载电阻与内阻之和，先求电流，再由 和 求路端电压及负载功率。（2）负载电阻等于内阻时输出功率最大。（3）调节负载使 ，代入闭合电路欧姆定律即可求得电流和路端电压。 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 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，精心编制了湖南省（对口招生）《电工技术基础与技能》（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。 本卷是湖南省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第7练，内容为：电动势、内阻、端电压、闭合电路欧姆定律以及电源最大输出功率的分析计算。 湖南省（对口招生）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第7练 闭合电路欧姆定律与最大输出功率 一、填空题 1. 电源电动势是______克服电场力移动单位正电荷做功。 2. 如图所示电路中，每节电池的电动势均为E，内阻都是r，负载由两只阻值相同的电阻和并联组成，则R中的电流为______。 3. 在闭合电路中，电源电动势等于______加上电路内外各部分的电压降之和。 4. 在全电路中，电流与电源的电动势E成______比，与全电路的总电阻成______比。 二、单项选择题 5. 电源电动势是2V，内电阻是0.05Ω，当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是（ ） A. 200A、2V B. 40A、0 C. 0、2V D. 0、0 6. 如图所示，当变阻器滑动触头向右移动时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V读数变大，电流表A读数变大 B. 电压表V读数变小，电流表读数变小 C. 电压表V读数变大，电流表 A 读数变小 D. 电压表V读数不变，电流表 A，读数不变 7. 某电源电动势 1.5V，短路电流 3A，其内阻是（ ） A. 0.5Ω B. 2Ω C. 4.5Ω D. 1Ω 三、计算题 8. 某直流电源的电动势为12 V，内阻为1 Ω，接入阻值为5 Ω的负载电阻。求：（1）电路中的电流；（2）负载两端的端电压；（3）电源的输出功率和效率。 9. 某直流电源的电动势为24 V，内阻为4 Ω，外接负载电阻可调。求：（1）当负载电阻为12 Ω时，电路中的电流、负载端电压和输出功率；（2）负载电阻调至何值时，电源输出功率最大，并求最大输出功率；（3）当负载电阻分别为8 Ω和16 Ω时，比较两种情况下的输出功率。 四、综合应用题 10. 某电子设备维修人员使用一个直流电源给可调负载供电。电源电动势为 ，内阻为 。当负载电阻调节为 时，测量负载工作状态；随后调节负载，分析电源输出功率的变化规律。（1）计算负载电流、路端电压和负载获得的功率。（2）求该电源能够输出的最大功率及此时负载电阻的大小，并判断 时是否处于最大输出功率状态。（3）若要使负载获得最大输出功率，应如何调节负载电阻？调节后电源的路端电压和负载电流分别是多少？ 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 学科网（北京）股份有限公司 $