第20练 基尔霍夫定律验证实训 广西壮族自治区（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，精心编制了广西壮族自治区（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。 本卷是广西壮族自治区（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20练，内容为：按基尔霍夫定律测量支路电流和回路电压，验证实验数据的合理性。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第20练 基尔霍夫定律验证实训 一、单项选择题 1. 关于复杂电路下列说法正确的是（ ） A. 至少有2个电源 B. 电源外部电流总是从正极到负极 C. 支路电流法求解时至少列出3个方程 D. 用任何方法都不能化为单回路 2. 如图所示电路，与的关系为（ ） A. B. C. D. 不能确定 3. 在应用基尔霍夫电压定律时，如果遇到理想电压源，其电压值（ ） A. 可忽略不计 B. 按实际电压值参与计算 C. 只在某些情况下参与计算 D. 需根据电路其他条件确定是否参与计算 二、多项选择题 4. 在基尔霍夫定律验证实训中，下列测量与数据处理方法正确的是（ ） A. 测量待测支路电流时，电流表应串联在该支路中 B. 测量元件两端电压时，电压表应并联在该元件两端 C. 验证基尔霍夫电流定律时，节点各支路电流的代数和应接近零 D. 验证基尔霍夫电压定律时，回路各段电压降的算术和应始终等于零 5. 实训中，节点P有电流＝0.80 A流入，电流＝0.35 A和电流流出。关于该节点电流数据处理，下列说法正确的是（ ） A. 根据基尔霍夫电流定律，的理论值为0.45 A B. 按电流均流出节点规定，应记为＋0.80 A C. 按电流均流入节点规定，、和的代数和为零 D. 若实测为0.55 A，应先检查接线、量程和读数 6. 某双回路电路实训测得：节点处＝1.48 A流入、＝0.91 A和＝0.58 A流出；回路一电源电压为12.0 V，两元件电压降分别为7.2 V和4.7 V；回路二电源电压为9.0 V，两元件电压降分别为3.6 V和5.4 V。关于实验数据分析，下列说法正确的是（ ） A. 回路一存在0.1 V电压差，因此可以直接判定电路接线错误 B. 回路一电压代数和为0.1 V，相对偏差约为0.83%，可认为近似满足基尔霍夫电压定律 C. 回路二电压代数和为0，说明该回路测量数据满足基尔霍夫电压定律 D. 节点电流代数和为－0.01 A，相对偏差约为0.68%，可认为近似满足基尔霍夫电流定律 三、判断题 7. 基尔霍夫定律只适用于直流电路，不适用于交流电路。（ ） 8. 在复杂电路中有几个回路就可以列出几个独立的电压方程。（ ） 四、计算题 9. 某基尔霍夫定律验证实训电路由12.00 V直流电源、8 Ω电阻和60 Ω、40 Ω并联支路电阻、组成。电流由电源经后分流，测得总电流为0.375 A，支路电流为0.149 A、为0.224 A；电阻两端电压为3.01 V，电阻、两端电压分别为＝8.98 V、＝8.97 V。求：（1）计算并联部分的等效电阻、总电阻、理论总电流及两支路理论电流。（2）根据实测电流数据验证基尔霍夫电流定律，并计算电流误差占总电流的百分比。（3）分别验证两个回路的基尔霍夫电压定律，并判断实测数据是否合理。 五、综合应用题 10. 在电工实训中，使用12.00 V直流电源测量如下电路：电源正极串联限流电阻后接入节点A，节点A再分别经电阻和回到电源负极。其中，为2.0 Ω，为4.0 Ω，为6.0 Ω。实测数据如下：干路电流为2.72 A，支路电流为1.64 A、为1.09 A；电源电压为12.00 V，两端电压为5.45 V，两端电压为6.54 V，两端电压为6.55 V。（1）先求、的并联等效电阻，再求干路电流、两支路电流以及两端电压和并联部分电压。（2）利用基尔霍夫电流定律和电压定律，判断上述实测数据是否合理。（3）分析实测数据与理论值存在微小差异的主要原因，并提出两项提高实验数据准确性的措施。 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，精心编制了广西壮族自治区（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。 本卷是广西壮族自治区（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20练，内容为：按基尔霍夫定律测量支路电流和回路电压，验证实验数据的合理性。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第20练 基尔霍夫定律验证实训 一、单项选择题 1. 关于复杂电路下列说法正确的是（ ） A. 至少有2个电源 B. 电源外部电流总是从正极到负极 C. 支路电流法求解时至少列出3个方程 D. 用任何方法都不能化为单回路 【答案】B 【解析】复杂电路不一定至少有2个电源，一个电源也可以构成复杂电路，所以该选项错误。 在电源外部，电流总是从正极流向负极，这是电流的基本规律，该选项正确。 支路电流法求解时，方程个数取决于支路数等因素，不一定至少3列个方程，所以该选项错误。 有些复杂电路可以通过等效变换等方法化为单回路，所以该选项错误。 答案为：电源外部电流总是从正极到负极 2. 如图所示电路，与的关系为（ ） A. B. C. D. 不能确定 【答案】C 【解析】将和所在电路整体看作一广义节点，由KCL有，C正确。 3. 在应用基尔霍夫电压定律时，如果遇到理想电压源，其电压值（ ） A. 可忽略不计 B. 按实际电压值参与计算 C. 只在某些情况下参与计算 D. 需根据电路其他条件确定是否参与计算 【答案】B 【解析】理想电压源电压值是固定的，在应用 KVL 时按实际电压值参与计算，所以选 B。 二、多项选择题 4. 在基尔霍夫定律验证实训中，下列测量与数据处理方法正确的是（ ） A. 测量待测支路电流时，电流表应串联在该支路中 B. 测量元件两端电压时，电压表应并联在该元件两端 C. 验证基尔霍夫电流定律时，节点各支路电流的代数和应接近零 D. 验证基尔霍夫电压定律时，回路各段电压降的算术和应始终等于零 【答案】ABC 【解析】电流表应串联，电压表应并联；节点电流代数和接近零。回路中还包括电源电压，不能只将各段电压降的算术和作为判断依据。 5. 实训中，节点P有电流＝0.80 A流入，电流＝0.35 A和电流流出。关于该节点电流数据处理，下列说法正确的是（ ） A. 根据基尔霍夫电流定律，的理论值为0.45 A B. 按电流均流出节点规定，应记为＋0.80 A C. 按电流均流入节点规定，、和的代数和为零 D. 若实测为0.55 A，应先检查接线、量程和读数 【答案】ACD 【解析】流入电流等于流出电流，为0.80－0.35，等于0.45 A。统一参考方向后代数和应为零；偏差较大时应检查接线、量程和读数。 6. 某双回路电路实训测得：节点处＝1.48 A流入、＝0.91 A和＝0.58 A流出；回路一电源电压为12.0 V，两元件电压降分别为7.2 V和4.7 V；回路二电源电压为9.0 V，两元件电压降分别为3.6 V和5.4 V。关于实验数据分析，下列说法正确的是（ ） A. 回路一存在0.1 V电压差，因此可以直接判定电路接线错误 B. 回路一电压代数和为0.1 V，相对偏差约为0.83%，可认为近似满足基尔霍夫电压定律 C. 回路二电压代数和为0，说明该回路测量数据满足基尔霍夫电压定律 D. 节点电流代数和为－0.01 A，相对偏差约为0.68%，可认为近似满足基尔霍夫电流定律 【答案】BCD 【解析】节点数据相减得－0.01 A，回路一电压相减得0.1 V，均为小偏差；回路二代数和为零。实验测量存在误差，不能仅凭0.1 V偏差判定接线错误。 三、判断题 7. 基尔霍夫定律只适用于直流电路，不适用于交流电路。（ ） 【答案】错误 【解析】基尔霍夫定律既适用于直流电路，也适用于交流电路，因此题干说法错误。 8. 在复杂电路中有几个回路就可以列出几个独立的电压方程。（ ） 【答案】错误 【解析】独立回路数不一定等于回路总数，应根据独立回路确定电压方程数量。 四、计算题 9. 某基尔霍夫定律验证实训电路由12.00 V直流电源、8 Ω电阻和60 Ω、40 Ω并联支路电阻、组成。电流由电源经后分流，测得总电流为0.375 A，支路电流为0.149 A、为0.224 A；电阻两端电压为3.01 V，电阻、两端电压分别为＝8.98 V、＝8.97 V。求：（1）计算并联部分的等效电阻、总电阻、理论总电流及两支路理论电流。（2）根据实测电流数据验证基尔霍夫电流定律，并计算电流误差占总电流的百分比。（3）分别验证两个回路的基尔霍夫电压定律，并判断实测数据是否合理。 【答案】（1）并联部分等效电阻为24 Ω，总电阻为32 Ω，理论总电流为0.375 A，支路理论电流为0.150 A，为0.225 A。（2）与之和为0.373 A，与相差0.002 A；电流误差占总电流的0.53%，满足节点电流近似相等的关系。（3）回路1的电压残差为0.01 V，回路2的电压残差为0.02 V；两回路电压代数和均接近于零，实测数据基本合理。 【解析】（1）R并＝60×40÷(60＋40)＝24 Ω，R总＝8＋24＝32 Ω，理论值＝12÷32＝0.375 A；并联电压为9 V，故＝9÷60＝0.150 A，＝9÷40＝0.225 A。（2）实测＋＝0.373 A，与相差0.002 A，误差率为0.002÷0.375×100%≈0.53%。（3）两回路残差分别为12.00－3.01－8.98＝0.01 V、12.00－3.01－8.97＝0.02 V，均较小，数据基本合理。 五、综合应用题 10. 在电工实训中，使用12.00 V直流电源测量如下电路：电源正极串联限流电阻后接入节点A，节点A再分别经电阻和回到电源负极。其中，为2.0 Ω，为4.0 Ω，为6.0 Ω。实测数据如下：干路电流为2.72 A，支路电流为1.64 A、为1.09 A；电源电压为12.00 V，两端电压为5.45 V，两端电压为6.54 V，两端电压为6.55 V。（1）先求、的并联等效电阻，再求干路电流、两支路电流以及两端电压和并联部分电压。（2）利用基尔霍夫电流定律和电压定律，判断上述实测数据是否合理。（3）分析实测数据与理论值存在微小差异的主要原因，并提出两项提高实验数据准确性的措施。 【答案】（1）并联等效电阻：R并＝÷（＋）＝4.0×6.0÷（4.0＋6.0）＝2.4 Ω；总电阻＝2.0＋2.4＝4.4 Ω；干路电流为12.00÷4.4为2.727 A；并联部分电压U并为2.727×2.4为6.545 V；为6.545÷4.0为1.636 A，为6.545÷6.0为1.091 A；两端电压为2.727×2.0为5.455 V。（2）电流验证：＋为1.64＋1.09为2.73 A，与为2.72 A相差0.01 A，符合测量误差范围。电压验证：12.00－5.45－6.54为0.01 V，12.00－5.45－6.55为0 V，回路电压基本满足基尔霍夫电压定律，因此数据合理。（3）差异主要由电阻实际值与标称值存在偏差、仪表精度有限、导线接触电阻和读数误差等造成。可采取的措施：实验前校准仪表并检查接线；选用精度较高的电阻和仪表，保持接触良好并重复测量取平均值。 【解析】（1）R并＝4×6÷(4＋6)＝2.4 Ω，R总＝4.4 Ω，＝12÷4.4≈2.727 A；U并≈6.545 V，≈1.636 A，≈1.091 A，≈5.455 V。（2）实测＋＝2.73 A，与相差0.01 A；两回路电压残差分别为12.00－5.45－6.54＝0.01 V和12.00－5.45－6.55＝0 V，均较小，数据基本合理。（3）差异源于元件参数、仪表精度、接触电阻及读数误差。可校准仪表、规范接线，选用高精度元件并重复测量取平均值。 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 $