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1、第一章电路基础知识11电流和电压一、填空题1电流流通的路径称为电路，通常电路是由电源、导线、负载和开关组成。2习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向，因此，电流的方向实际上与电子移动的方向相反。3金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反。4电流分直流和交流两大类，凡电流的大小和方向都随时间的变化而变化的电流称为交流电流，简称交流；凡大小和方向恒定不变的电流称为直流电流，简称直流。5若3 min通过导体横截面的电荷量是1.8 C，则导体中的电流是0.01A。6测量电流时，应将电流表串联接在电路中，使被测电流从电流表的正（+）接线柱流进，从负（-）接线柱流出；每个电流表都有一定的测量范围，称
2、为电流表的量程。7电压是衡量电场力做功能力的物理量；电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力。8电路中某点与参考点的电压即为该点的电位，若电路中a、b两点的电位分别为Ua、Ub，则a、b两点间的电压Uab=Ua-Ub；U ba=Ub- Ua。9参考点的电位为0，高于参考点的电位取正值，低于参考点的电位取负值。10电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。11测量电压时，应将电压表和被测电路并联，使电压表接线柱的正负和被测两点的电位一致。12如图11所示，电压表的a应接电阻的C端，b应接电阻的d端。电流表的a应接电阻的c端。二、判断题1导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向
3、就是电流的方向。()2电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。()3电压和电位都随参考点的变化而变化。()4我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。()三、问答题1电路主要由哪些部分组成?它们的主要功能是什么?答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。电源是提供电能的装置；负载是实现电路功能的装置。导线是在电路中起连接作用。开关是控制装置。2简述电压、电位、电动势的区别。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因是否一样?答：电压反映的是电场力在两点之间做功的多少，与参考点的位置无关。电位反映的是某点与参考点的电压，与参考点的位置有关。电动势反映的是其他形式的能转换为
4、电能的能力。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因不一样。3什么是电流?电路中存在持续电流的条件是什么?答：电流是电荷定向移动形成的。电路中存在持续电流的条件是：电源电动势不为，且电路闭合。4用电流表测量电流时，有哪些注意事项?答：（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。（2）电流表必须串接到被测量的电路中。（3）电流必须从电流表的正端流入负端流出。（4）选择合适的量程。四、计算题1在5 min内，通过导体横截面的电荷量为36 C，则电流是多少安?合多少毫安?解: I=Q/t=3.6/(560)=0.012（A）=12mA答：电流是0.012安，合12毫安。2在图1-2中，
5、当选c点为参考点时，已知：Ua=-6 V，Ub=-3 V，Ud=-2 V，Ue=-4 V。求Uab、Ucd各是多少?若选d点为参考点，则各点电位各是多少?解：选c点参考点时Uc=0VUab= Ua- Ub=（-6）-（-3）=-3VUcd= Uc Ud =0-（-2）=2VUbd= Ub Ud =（-3）-（-2）=-1VUed= Ue Ud =（-4）-（-2）=-2V选d点为参考点Ud=0运用电压不随参考点变化的特点 Ucd= Uc Ud = Uc 0=2VUc=2VUbd= Ub Ud = Ub 0=-1VUb=-1VUed= Ue Ud = Ue 0=-2VUe=-2VUab= Ua
6、Ub = Ua （-1）=-3VUa=-4V答：Uab=-3V，Ucd=2V当选d点为参考点时Ua=-4V，Ub=-1V，Uc=2V，Ud=0，Ue=-2V。12电阻一、填空题1根据导电能力的强弱，物质一般可分为导体、半导体和绝缘体。2导体对电流的阻碍作用称为电阻。3均匀导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，与材料性质有关，而且还与环境温度有关。4电阻率的大小反映了物质的导电能力，电阻率小说明物质导电能力强，电阻率大说明物质导电能力弱。5电阻率的倒数称为电导，它表示电流通过的难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。6一般来说，金属的电阻率随温度的升高而增大，硅等纯净半导体和绝
7、缘体的电阻率则随温度的升高而减小。二、选择题1一根导体的电阻为R，若将其从中间对折合并成一根新导线，其阻值为( C )。AR2BRCR4DR82甲乙两导体由同种材料做成，长度之比为3：5，直径之比为2：1，则它们的电阻之比为( B )。A .12：5B3：20C7：6D20：33制造标准电阻器的材料一定是( D )。A高电阻率材料B低电阻率材料C高温度系数材料D低温度系数材料4导体的电阻是导体本身的一种性质，以下说法错误的是(C)。A和导体截面积有关B和导体长度有关C和环境温度无关D和材料性质有关5用万用表测量电阻的刻度，下列说法正确的是(C)。A刻度是线性的B指针偏转到最右端时，电阻为无穷大
8、C指针偏转到最左端时，电阻为无穷大D指针偏转到中间时，电阻为无穷大6关于万用表的使用方法，下列说法错误的是( A )。A在测量过程中，应根据测量量的大小拨动转换开关，为了便于观察，不应分断电源B测量结束后，转换开关应拨到交流最大电压挡或空挡C测量电阻时，每换一次量程都应调一次零三、问答题1根据物质导电能力的强弱，可分为哪几类?它们各有什么特点?答：根据物质导电能力的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三类。它们的特点是导体电阻率小，容易导电。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。绝缘体的电阻率大，不容易导电。2在温度一定的情况下，导体电阻的大小由哪些因素决定?写出导体电阻大小的表达式。答：在温度一定的
9、情况下，导体电阻的大小由导体的材料、长度和横截面积决定，其表达式为：R=3用万用表测电阻时，应注意哪几点?答：（1）准备测量电路中的电阻时应先切断电源，且不可带电测量。（2）首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后调零，即将两表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。（3）测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。（4）测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。四、计算题一根铜导线长l=2 000 m，截面积S=2 mm2，导线的电阻是多少?(铜的电阻率=1.75108m)若将它截成等长的两段，每段的电阻是多少?若将它拉长为原来的2倍，电阻又将是多少?解：
10、答：导线的电阻是17.5，若将它截成等长的两段，每段的电阻是8.75，若将它拉长为原来的2倍，电阻又将是70。1-3欧姆定律一、填空1导体中的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。2闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻成反比。3全电路欧姆定律又可表述为：电源电动势等于内电压与外电压之和。4电源端电压随负载电流变化的关系称为电源的外特性。5电路通常有通路、开路（断路）和短路三种状态。6两个电阻的伏安特性如图1-3所示，则Ra比Rb大(大小)，Ra=10，Rb=5。7如图1-4所示，在U=0.5 V处，R1=R2(、=、R2，因为P=I2R，所以电阻大的功率大。()三
11、、选择题1为使电炉上消耗的功率减小到原来的一半，应使( C )。A电压加倍B电压减半C电阻加倍D电阻减半212 V6 W的灯泡，接入6 v电路中，通过灯丝的实际电流是( C )A。A1B0.5C0.25D0.1253220 V的照明用输电线，每根导线电阻为1，通过电流为10 A，则10 min内可产生热量(B )J。A1104B6104C6103D110341度电可供220 V40 W的灯泡正常发光( D)h。A20B40C45D. 25四、问答题1为什么灯在夜深人静时要比在晚上七、八点钟时亮?答：因为用户的照明灯具均为并联，供电变压器的内阻r可以认为不变，由U=E-Ir可知，在晚上七、八点钟
12、为用电高峰，电流I最大，则U最小，由P=U2/R，并联灯泡的实际功率减小，亮度降低。而在夜深人静时，用电低峰，电流较小，变压器端电压较高，并联灯泡的实际功率增大，亮度就高。2有人说“电流大功率就大”，这种说法正确吗?试举出一个例子证明。答：不准确。因为P=UI当I很大时，U却很小，则P也不大。如电流互感器。五、计算题1.一个电阻为1 210的电烙铁，接在220 V的电源上，使用2 h能产生多少热量?解：答：使用2 h能产生2.88105热量2如图18所示，E=220 V，负载电阻R为219，电源内阻r为1，试求：负载电阻消耗的功率P负、电源内阻消耗的功率P内及电源提供的功率P。3两个长度相同且
13、均由圆截面铜导线制成的电阻器，接在相同的电压上，已知一种铜导线的直径为另一种铜导线直径的2倍，试求两个电阻器所消耗的功率比。解：答：两个电阻器所消耗的功率比4：1。4如图19所示，灯HLl的电阻为5，HL2的电阻为4，S1合上时灯泡HLl的功率为5 W，S1分断、S2合上时灯泡HL2的功率为5.76 W，求E和r0。解：5一电解槽两极间的电阻为0.1，若在两极间加25 V的电压，通过电解槽的电流为10 A，求：(1)1 min内，电解槽共从电路吸收多少电能?(2)其中转化为热能的电能有多少?解：电解槽共从电路吸收电能W=UIt=2510160=15000（J）其中转化为热能的电能有Q=I2Rt=1020.1160=600(J)答：1 min内，电解槽共从电路吸收15000J电能，其中转化为热能的电能有600J