内蒙古（对口招生）机电类 《电工技术基础与技能》项目三任务十 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）机电类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《电工技术基础与技能》 项目三：电路的基本概念 任务十：线性电阻和非线性电阻 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 线性电路不可能是______的电路。（ ） A. 由线性元件组成 B. 含半导体元件 C. 伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线 D. 端口电流与端口电压成正比 2. 阻值不随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫（ ） A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻 3. 如图所示为两个线性电阻的伏安特性曲线，则（ ） A. B. C. D. 4. 下列说法中正确的是（ ） A. 导体中没有电流通过时，电阻为零 B. 导体中通过的电流越大，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大 C. 导体中通过的电流越小，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大 D. 导体的电阻与电流大小无关 5. 阻值随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫（ ） A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻 6. 判断电阻元件属于线性电阻的主要依据是（ ） A. 电阻值随温度变化而变化 B. 电压与电流保持正比例关系 C. 电阻值随光照强度发生变化 D. 电流随电压增大而逐渐减小 7. 电路和各元件参数如图所示，当电流源产生的功率为20W时，滑动变阻器的值为（ ） A. 0 B. 2.5Ω C. 7.5Ω D. 5Ω 8. 下列元件中，属于非线性电阻的是（ ） A. 固定碳膜电阻 B. 固定金属膜电阻 C. 负温度系数热敏电阻 D. 固定线绕电阻 9. 在额定工作范围内，线性电阻的伏安特性应表现为（ ） A. 电流随电压成正比例变化 B. 电流随电压成反比例变化 C. 电阻值随电压成正比例变化 D. 电阻值随电流成反比例变化 10. 电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，为可调电阻，三者串联。下列说法中正确的是（ ） A. 可变电阻为2.5Ω时，上获得的最大功率是15W B. 可变电阻为0Ω时，R上获得的最大功率是32W C. 可变电阻为1.5Ω时，R上获得的最大功率是12.5W D. 可变电阻为0Ω时，电源输出的最大功率是64W 11. 某温度检测电路采用负温度系数热敏电阻，环境温度升高时，热敏电阻的阻值将（ ） A. 保持额定阻值不变 B. 随温度升高而增大 C. 随温度升高而减小 D. 先增大后保持不变 12. 为抑制电源线路中的瞬态过电压，较适合选用的非线性电阻元件是（ ） A. 光敏电阻 B. 压敏电阻 C. 定值电阻 D. 滑动变阻器 13. 普通金属膜电阻在正常额定功率范围内工作时，通常可近似看作（ ） A. 阻值随电压变化的元件 B. 阻值随光照变化的元件 C. 阻值基本保持不变的元件 D. 阻值随磁场变化的元件 14. 如图所示，E=10V，R0=1Ω，要使Rp获得最大功率，Rp应为（ ） A. 2Ω B. 1Ω C. 1.5Ω D. 3Ω 15. 一个线性电阻两端电压为6 V，流过电流为0.30 A，则该电阻的阻值为（ ） A. 10 Ω B. 15 Ω C. 20 Ω D. 30 Ω 16. 白炽灯泡通电后，灯丝温度升高，电阻随之明显增大，因此灯丝属于（ ） A. 理想电压源 B. 线性电阻元件 C. 非线性电阻元件 D. 纯电感元件 17. 在如图所示的电路中，已知电源E=20V，内阻r=10，此时电路输出最大功率，则电阻R1两端的电压是（ ） A. 2V B. 5V C. 10 V D. 18V 18. 自动照明控制器采用光敏电阻检测环境亮度，白天光照增强时，光敏电阻的阻值通常会（ ） A. 明显增大 B. 明显减小 C. 保持恒定 D. 先减小后增大 19. 某控制柜需要检测电动机绕组温度，要求温度升高时检测元件阻值能够稳定变化，便于控制器判断，宜选用（ ） A. 固定功率电阻 B. 负温度系数热敏电阻 C. 普通滑动变阻器 D. 固定线绕电阻 20. 下列元件中，其电阻值会随工作温度变化而明显改变，属于非线性电阻的是（ ） A. 金属膜固定电阻 B. 负温度系数热敏电阻 C. 绕线式固定电阻 D. 碳膜固定电阻 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 压敏电阻器、光敏电阻器是典型的______（选填“线性”或“非线性”）电阻。 22. 电路如图所示，二极管导通电压为，则输出电压为______V。 23. 在温度等工作条件保持不变时，电压与电流成正比、伏安特性呈直线关系的电阻称为______。 24. 非线性电阻的阻值会随工作电压、工作电流或环境条件改变而变化，其伏安特性曲线通常为______。 25. 如图所示电路中，变阻器R获得最大功率的条件是R=______。 26. 某灯丝在电压为6 V时电流为0.50 A，在电压为12 V时电流为0.80 A。灯丝在两种电压下的工作电阻分别为______和______，由此可判断该灯丝属于______电阻。 27. 理想线性电阻的伏安特性曲线是一条经过坐标原点的______。 28. 电路结构如图所示，要使负载电阻上获得最大功率，则开关S左端触点应置于电路中触点的______端。 29. 判断电阻属于线性电阻还是非线性电阻，关键是观察其在规定工作条件下的阻值是否______；阻值基本不变的属于______电阻，阻值随工作状态改变的属于______电阻。 30. 自动控制设备中，利用光照强度变化来改变电阻值的元件称为______，它属于______电阻。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 若是非线性电阻，则伏安特性曲线也是一条直线。（ ） 32. 线性电阻的阻值只与导体的材料、长度和横截面积有关。（ ） 33. 电阻的阻值不随电压、电流而改变，这种电阻叫纯电阻。（ ） 34. 白炽灯通电后灯丝温度升高，灯丝电阻随之增大，因此白炽灯灯丝可视为非线性电阻。（ ） 35. 只要电阻器的外形和标称阻值不变，它在任意电压和温度下都可以视为线性电阻。（ ） 36. 某负温度系数热敏电阻的温度升高时阻值减小，在同一工作电压下，其工作电流会增大，这说明热敏电阻属于线性电阻。（ ） 37. 外电路发生短路时，电源端电压接近零，虽然短路电流较大，但电源向外电路输出的功率并不最大。（ ） 38. 在直流电路中，负载获得的电功率可以用负载两端电压与通过负载的电流相乘求得。（ ） 39. 对于具有内阻的实际电源，增大负载电阻时，电源输出功率一定随之增大。（ ） 40. 线性电阻的阻值在一定工作范围内基本保持不变，其伏安特性通常表现为过原点的直线。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 一个电阻值为10Ω的定值电阻与阻值可调范围为0至20Ω的滑动变阻器串联，接在电动势为12V、内阻为2Ω的直流电源两端。忽略导线电阻，回答下列问题： （1）滑动变阻器取何值时，定值电阻消耗的功率最大，并求最大功率。 （2）滑动变阻器取何值时，其自身消耗的功率最大，并求最大功率。 （3）滑动变阻器取何值时，电源输出功率最大，并求最大功率。 42. 如图所示电路中，已知电源内阻E=20V，r=2Ω，，所接电阻为多大才可以获得最大功率？获得最大功率是多少？ 43. 某直流电源的电动势为12V，内阻为0.5Ω，外接负载为线性电阻。请说明负载电阻取何值时电源输出功率最大，并计算最大输出功率；当负载电阻为1.5Ω时，再计算电源的输出功率。 44. 一只标有“220V、40W”的白炽灯接在额定电压下正常发光。回答下列问题： （1）计算白炽灯正常工作时的电流和热态电阻。 （2）说明白炽灯为什么属于非线性电阻元件。 （3）若将其接到110V的直流电源上，不能直接按热态电阻不变计算其实际功率，说明原因。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机电设备直流控制箱可等效为电动势 、内阻 的电源。检修时，先将一个阻值为 的线性电阻接入电源两端进行负载测试；随后在负载回路中串入负温度系数热敏电阻，冷态电阻为 ，稳定工作时电阻约为 。为抑制输入端的瞬态过电压，控制箱还需选用一种新型电阻器件进行保护。（1）未串入热敏电阻时，计算负载电流、负载端电压和负载消耗的功率；并求该电源向外部负载输出最大功率时的负载电阻和最大输出功率。（2）串入热敏电阻后，分别计算热敏电阻处于冷态和稳定工作状态时的回路电流及 负载两端电压，并说明该热敏电阻对设备起动过程的作用。（3）输入端保护器件应选用压敏电阻还是负温度系数热敏电阻？说明所选器件的连接方式及其非线性特性。 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 $ 内蒙古（对口招生）机电类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《电工技术基础与技能》 项目三：电路的基本概念 任务十：线性电阻和非线性电阻 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 线性电路不可能是______的电路。（ ） A. 由线性元件组成 B. 含半导体元件 C. 伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线 D. 端口电流与端口电压成正比 【答案】B 【解析】在线性电路的理想模型中，电路由线性元件组成，伏安特性曲线为通过坐标原点的直线，且端口电流与端口电压成正比。本课程通常将半导体元件按非线性元件处理，因此含有半导体元件的电路通常不能作为线性电路处理，故选B。 2. 阻值不随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫（ ） A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻 【答案】C 【解析】固定电阻强调制造完成后阻值通常保持不变，但在温度等外界条件变化时，阻值仍可能发生变化；可变电阻的阻值可以通过人为调节而改变。线性电阻的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，根据欧姆定律，，在工作条件不变时， 与 成正比，电阻值保持不变，符合题意。非线性电阻的伏安特性曲线不是直线，阻值会随外加电压或电流变化。因此选C。 3. 如图所示为两个线性电阻的伏安特性曲线，则（ ） A. B. C. D. 【答案】B 4. 下列说法中正确的是（ ） A. 导体中没有电流通过时，电阻为零 B. 导体中通过的电流越大，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大 C. 导体中通过的电流越小，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大 D. 导体的电阻与电流大小无关 【答案】D 【解析】电阻是导体本身的一种性质，与导体中有无电流及电流大小无关。因此选D。 5. 阻值随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫（ ） A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻 【答案】D 【解析】阻值随外加电压或电流大小改变的电阻，其伏安特性不是直线，称为非线性电阻，选D。 6. 判断电阻元件属于线性电阻的主要依据是（ ） A. 电阻值随温度变化而变化 B. 电压与电流保持正比例关系 C. 电阻值随光照强度发生变化 D. 电流随电压增大而逐渐减小 【答案】B 【解析】在线性电阻的工作范围内，电压与电流保持正比例关系，电阻值基本不随工作电压和电流改变。电阻值随温度、光照等条件明显变化的元件通常属于非线性电阻。 7. 电路和各元件参数如图所示，当电流源产生的功率为20W时，滑动变阻器的值为（ ） A. 0 B. 2.5Ω C. 7.5Ω D. 5Ω 【答案】C 8. 下列元件中，属于非线性电阻的是（ ） A. 固定碳膜电阻 B. 固定金属膜电阻 C. 负温度系数热敏电阻 D. 固定线绕电阻 【答案】C 【解析】负温度系数热敏电阻的阻值会随温度升高而减小，电压与电流不保持固定的正比例关系，因此属于非线性电阻。固定碳膜电阻、金属膜电阻和线绕电阻在正常工作范围内通常可近似看作线性电阻。 9. 在额定工作范围内，线性电阻的伏安特性应表现为（ ） A. 电流随电压成正比例变化 B. 电流随电压成反比例变化 C. 电阻值随电压成正比例变化 D. 电阻值随电流成反比例变化 【答案】A 【解析】线性电阻的阻值在额定工作范围内基本保持不变，因此根据欧姆定律，电流随电压成正比例变化。反比例关系不能作为线性电阻伏安特性的正确表述。 10. 电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，为可调电阻，三者串联。下列说法中正确的是（ ） A. 可变电阻为2.5Ω时，上获得的最大功率是15W B. 可变电阻为0Ω时，R上获得的最大功率是32W C. 可变电阻为1.5Ω时，R上获得的最大功率是12.5W D. 可变电阻为0Ω时，电源输出的最大功率是64W 【答案】B 11. 某温度检测电路采用负温度系数热敏电阻，环境温度升高时，热敏电阻的阻值将（ ） A. 保持额定阻值不变 B. 随温度升高而增大 C. 随温度升高而减小 D. 先增大后保持不变 【答案】C 【解析】负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小，这是其区别于普通线性电阻的重要特性。该特性常用于温度检测、温度补偿和过热保护电路。 12. 为抑制电源线路中的瞬态过电压，较适合选用的非线性电阻元件是（ ） A. 光敏电阻 B. 压敏电阻 C. 定值电阻 D. 滑动变阻器 【答案】B 【解析】压敏电阻在正常电压下阻值较大，出现过电压时阻值会迅速降低，从而吸收或分流部分冲击能量，适合用于过电压保护。光敏电阻主要用于光照检测，定值电阻和滑动变阻器属于常用线性电阻元件。 13. 普通金属膜电阻在正常额定功率范围内工作时，通常可近似看作（ ） A. 阻值随电压变化的元件 B. 阻值随光照变化的元件 C. 阻值基本保持不变的元件 D. 阻值随磁场变化的元件 【答案】C 【解析】普通金属膜电阻在正常额定功率范围内，温升较小，阻值基本保持不变，电压与电流近似成正比例关系，因此可近似看作线性电阻。其阻值并不以光照或磁场变化作为主要特性。 14. 如图所示，E=10V，R0=1Ω，要使Rp获得最大功率，Rp应为（ ） A. 2Ω B. 1Ω C. 1.5Ω D. 3Ω 【答案】D 【解析】当Rp=R0+2Ω=3Ω时，Rp获得最大功率，故D。 15. 一个线性电阻两端电压为6 V，流过电流为0.30 A，则该电阻的阻值为（ ） A. 10 Ω B. 15 Ω C. 20 Ω D. 30 Ω 【答案】C 【解析】根据欧姆定律，电阻阻值等于电压除以电流，即 6 V 除以 0.30 A，结果为20 Ω。在线性电阻的正常工作范围内，该阻值可视为基本不变。 16. 白炽灯泡通电后，灯丝温度升高，电阻随之明显增大，因此灯丝属于（ ） A. 理想电压源 B. 线性电阻元件 C. 非线性电阻元件 D. 纯电感元件 【答案】C 【解析】白炽灯丝的电阻会随温度升高而明显增大，工作过程中电压与电流不再保持固定的正比例关系，因此属于非线性电阻元件。理想电压源和纯电感均不是灯丝的电阻特性分类。 17. 在如图所示的电路中，已知电源E=20V，内阻r=10，此时电路输出最大功率，则电阻R1两端的电压是（ ） A. 2V B. 5V C. 10 V D. 18V 【答案】B 18. 自动照明控制器采用光敏电阻检测环境亮度，白天光照增强时，光敏电阻的阻值通常会（ ） A. 明显增大 B. 明显减小 C. 保持恒定 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】光敏电阻的阻值通常随光照增强而减小，随光照减弱而增大。控制器可依据这一阻值变化判断环境明暗并控制照明设备。 19. 某控制柜需要检测电动机绕组温度，要求温度升高时检测元件阻值能够稳定变化，便于控制器判断，宜选用（ ） A. 固定功率电阻 B. 负温度系数热敏电阻 C. 普通滑动变阻器 D. 固定线绕电阻 【答案】B 【解析】负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而有规律地减小，可将温度变化转换为电阻变化，适合用于绕组温度检测。固定电阻和滑动变阻器不能自动随绕组温度变化，不能满足连续温度检测要求。 20. 下列元件中，其电阻值会随工作温度变化而明显改变，属于非线性电阻的是（ ） A. 金属膜固定电阻 B. 负温度系数热敏电阻 C. 绕线式固定电阻 D. 碳膜固定电阻 【答案】B 【解析】热敏电阻的阻值会随温度变化而明显改变，电压与电流不再保持正比关系，因此属于非线性电阻。常用固定电阻在正常工作范围内阻值基本不变，通常可视为线性电阻。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 压敏电阻器、光敏电阻器是典型的______（选填“线性”或“非线性”）电阻。 【答案】非线性 【解析】压敏电阻器、光敏电阻器的伏安特性曲线是非线性的，是典型的非线性电阻。 22. 电路如图所示，二极管导通电压为，则输出电压为______V。 【答案】2 23. 在温度等工作条件保持不变时，电压与电流成正比、伏安特性呈直线关系的电阻称为______。 【答案】线性电阻 【解析】线性电阻在规定工作条件下阻值基本保持不变，电压与电流成正比，其伏安特性曲线为直线。 24. 非线性电阻的阻值会随工作电压、工作电流或环境条件改变而变化，其伏安特性曲线通常为______。 【答案】曲线 【解析】非线性电阻的电压与电流不成正比，阻值会随工作状态变化，因此其伏安特性曲线通常不是直线，而是曲线。 25. 如图所示电路中，变阻器R获得最大功率的条件是R=______。 【答案】2Ω 26. 某灯丝在电压为6 V时电流为0.50 A，在电压为12 V时电流为0.80 A。灯丝在两种电压下的工作电阻分别为______和______，由此可判断该灯丝属于______电阻。 【答案】12 Ω；15 Ω；非线性 【解析】根据工作电阻等于电压除以电流，6 V时电阻为12 Ω，12 V时电阻为15 Ω。灯丝电阻随电压和温度变化，两个工作点的电阻不同，因此属于非线性电阻。 27. 理想线性电阻的伏安特性曲线是一条经过坐标原点的______。 【答案】直线 【解析】在线性电阻中，电压与电流成正比，电流为零时电压也为零，所以伏安特性曲线是一条经过坐标原点的直线。 28. 电路结构如图所示，要使负载电阻上获得最大功率，则开关S左端触点应置于电路中触点的______端。 【答案】4 29. 判断电阻属于线性电阻还是非线性电阻，关键是观察其在规定工作条件下的阻值是否______；阻值基本不变的属于______电阻，阻值随工作状态改变的属于______电阻。 【答案】保持不变；线性；非线性 【解析】线性电阻在规定条件下阻值基本不变，电压与电流保持正比关系。非线性电阻的阻值会随电压、电流或温度等工作条件变化。 30. 自动控制设备中，利用光照强度变化来改变电阻值的元件称为______，它属于______电阻。 【答案】光敏电阻；非线性 【解析】光敏电阻的阻值会随入射光照强度变化，电压与电流关系不呈固定直线关系，因此属于非线性电阻。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 若是非线性电阻，则伏安特性曲线也是一条直线。（ ） 【答案】错误 【解析】非线性电阻的阻值会随外加电压或电流的大小而改变，其伏安特性曲线不是通过坐标原点的直线，而是曲线。因此题干所述“伏安特性曲线也是一条直线”错误，答案为“错误”。 32. 线性电阻的阻值只与导体的材料、长度和横截面积有关。（ ） 【答案】错误 【解析】严格按照题干表述，该说法错误。导体的电阻通常与材料、长度、横截面积和温度有关。只有在温度等其他条件保持不变时，才可用 表示电阻与材料电阻率、长度成正比，与横截面积成反比。因此题干少了温度不变的条件，答案为“错误”。 33. 电阻的阻值不随电压、电流而改变，这种电阻叫纯电阻。（ ） 【答案】错误 【解析】电阻值不随电压、电流改变的电阻叫线性电阻，不是纯电阻。 34. 白炽灯通电后灯丝温度升高，灯丝电阻随之增大，因此白炽灯灯丝可视为非线性电阻。（ ） 【答案】正确 【解析】金属灯丝的电阻率会随温度升高而增大，通电前后电阻值明显变化，电压与电流不成正比，所以灯丝属于非线性电阻。 35. 只要电阻器的外形和标称阻值不变，它在任意电压和温度下都可以视为线性电阻。（ ） 【答案】错误 【解析】线性电阻的判定必须限定在规定工作条件和正常工作范围内，电压过大或温度变化可能使实际阻值发生改变。因此不能仅凭外形和标称阻值断定其在任意条件下都是线性电阻。 36. 某负温度系数热敏电阻的温度升高时阻值减小，在同一工作电压下，其工作电流会增大，这说明热敏电阻属于线性电阻。（ ） 【答案】错误 【解析】负温度系数热敏电阻温度升高时阻值减小，在电压不变时电流会增大，但这正说明其阻值随温度和工作状态变化。热敏电阻属于非线性电阻，而不是线性电阻。 37. 外电路发生短路时，电源端电压接近零，虽然短路电流较大，但电源向外电路输出的功率并不最大。（ ） 【答案】正确 【解析】短路时外电路电阻接近零，电源端电压也接近零，因此输出功率等于端电压与外电路电流的乘积，接近零。电源输出功率在负载电阻等于电源内阻时最大。 38. 在直流电路中，负载获得的电功率可以用负载两端电压与通过负载的电流相乘求得。（ ） 【答案】正确 【解析】负载消耗的电功率等于负载两端电压与通过负载电流的乘积，计算式为P等于UI。计算时应使用负载两端的实际电压和流过负载的实际电流。 39. 对于具有内阻的实际电源，增大负载电阻时，电源输出功率一定随之增大。（ ） 【答案】错误 【解析】实际电源的输出功率在负载电阻等于内阻时达到最大。负载电阻小于内阻时，适当增大负载电阻会使输出功率增大；负载电阻大于内阻后继续增大，输出功率反而减小。 40. 线性电阻的阻值在一定工作范围内基本保持不变，其伏安特性通常表现为过原点的直线。（ ） 【答案】正确 【解析】在线性电阻中，电压与电流保持正比关系，电阻值基本不随工作点变化，因此伏安特性通常是过原点的直线。白炽灯丝等元件的阻值会随温度变化，属于非线性电阻。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 一个电阻值为10Ω的定值电阻与阻值可调范围为0至20Ω的滑动变阻器串联，接在电动势为12V、内阻为2Ω的直流电源两端。忽略导线电阻，回答下列问题： （1）滑动变阻器取何值时，定值电阻消耗的功率最大，并求最大功率。 （2）滑动变阻器取何值时，其自身消耗的功率最大，并求最大功率。 （3）滑动变阻器取何值时，电源输出功率最大，并求最大功率。 【答案】（1）滑动变阻器取0Ω时，定值电阻消耗的功率最大。电路电流为12÷（2＋10）A，最大功率为10W。 （2）滑动变阻器取12Ω时，其自身消耗的功率最大。此时电路总电阻为24Ω，电流为0.5A，最大功率为3W。 （3）滑动变阻器取0Ω时，电源输出功率最大。此时外电路总电阻为10Ω，电流为1A，最大输出功率为10W。 【解析】（1）定值电阻功率等于电流平方乘以10Ω。滑动变阻器阻值增大时，电路总电阻增大，电流减小，因此其取最小值时定值电阻功率最大。 （2）将定值电阻10Ω视为滑动变阻器的串联固定电阻，滑动变阻器功率在其阻值等于其余电阻之和时最大，因此滑动变阻器阻值应为10Ω加2Ω，即12Ω。 （3）电源输出功率在外电路总电阻等于内阻时最大，但外电路总电阻的最小值为10Ω，始终大于内阻2Ω，因此减小滑动变阻器阻值可使输出功率增大，故取0Ω时最大。 42. 如图所示电路中，已知电源内阻E=20V，r=2Ω，，所接电阻为多大才可以获得最大功率？获得最大功率是多少？ 【答案】解：，。 43. 某直流电源的电动势为12V，内阻为0.5Ω，外接负载为线性电阻。请说明负载电阻取何值时电源输出功率最大，并计算最大输出功率；当负载电阻为1.5Ω时，再计算电源的输出功率。 【答案】（1）当负载电阻取0.5Ω时，电源输出功率最大。最大输出功率为P最大等于÷（4r），即122÷（4×0.5）W，结果为72W。 （2）当负载电阻为1.5Ω时，电路电流为E÷（R＋r），即12÷（1.5＋0.5）A，结果为6A。电源输出功率为R，即62×1.5W，结果为54W。 【解析】（1）线性负载获得的功率为电流平方乘以负载电阻，实际电源输出功率在负载电阻等于内阻时最大。代入电动势和内阻可得最大功率为72W。 （2）先用电动势除以负载电阻与内阻之和求出电流，再用电流平方乘以负载电阻求出负载功率，因此结果为54W。 44. 一只标有“220V、40W”的白炽灯接在额定电压下正常发光。回答下列问题： （1）计算白炽灯正常工作时的电流和热态电阻。 （2）说明白炽灯为什么属于非线性电阻元件。 （3）若将其接到110V的直流电源上，不能直接按热态电阻不变计算其实际功率，说明原因。 【答案】（1）正常工作电流为I等于P÷U，即40÷220A，约为0.182A；热态电阻为R等于÷P，即2202÷40Ω，结果为1210Ω。 （2）白炽灯通电后灯丝温度随电流变化，金属灯丝的电阻率也随温度变化，因此灯丝电阻会随工作状态改变，电压与电流不再保持正比关系。 （3）降至110V后灯丝温度降低，灯丝电阻小于额定工作时的热态电阻，实际功率不能简单按1102÷1210W计算，必须根据灯丝的实际伏安特性确定。 【解析】（1）额定工作状态下可用功率公式计算工作电流和热态电阻，分别采用功率除以电压以及电压平方除以功率。 （2）白炽灯灯丝温度变化会引起电阻变化，因而其伏安特性不是直线，属于非线性电阻。 （3）额定热态电阻只对应220V正常发光状态，电压降低后灯丝温度和电阻都会改变，所以不能把1210Ω作为全过程中的恒定电阻。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机电设备直流控制箱可等效为电动势 、内阻 的电源。检修时，先将一个阻值为 的线性电阻接入电源两端进行负载测试；随后在负载回路中串入负温度系数热敏电阻，冷态电阻为 ，稳定工作时电阻约为 。为抑制输入端的瞬态过电压，控制箱还需选用一种新型电阻器件进行保护。（1）未串入热敏电阻时，计算负载电流、负载端电压和负载消耗的功率；并求该电源向外部负载输出最大功率时的负载电阻和最大输出功率。（2）串入热敏电阻后，分别计算热敏电阻处于冷态和稳定工作状态时的回路电流及 负载两端电压，并说明该热敏电阻对设备起动过程的作用。（3）输入端保护器件应选用压敏电阻还是负温度系数热敏电阻？说明所选器件的连接方式及其非线性特性。 【答案】（1）负载电流：负载端电压：负载功率：当 时，电源输出功率最大：（2）冷态时：稳定工作时：热敏电阻冷态阻值较大，可限制起动瞬间的冲击电流；通电发热后阻值减小，降低正常工作时的功率损耗。（3）应选用压敏电阻。压敏电阻并联在控制箱输入端，正常电压下阻值较大，过电压时阻值迅速减小，从而吸收或泄放浪涌能量。负温度系数热敏电阻主要用于限流，不适合作为并联过电压保护器件。 【解析】（1）根据含内阻电源的闭合电路欧姆定律计算电流，再求端电压和负载功率；最大功率传输条件为 。（2）将热敏电阻分别视为冷态和热态电阻，计算串联总电阻即可。（3）压敏电阻具有电压非线性，适合并联进行过电压保护；负温度系数热敏电阻具有温度非线性，适合抑制冲击电流。 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 $