习题一 一、判断题
1.负载在额定功率下的工作状态叫满载。( √ ) 2.电流方向不随时间而变化的电流叫稳恒电流。( × ) 3.如果把一个6V的电源正极接地,则其负极为-6V。( √ ) 4.电路中某点的电位值与参考点选择的无关。( × )
5.电路中某两点间电压的正负,就是指这两点电位的相对高低。( √ ) 6.导体的长度增大一倍,则其电阻也增大一倍。( √ ) 7.电源电动势的大小由电源本身性质决定,与外电路无关。(√ )
8.公式IU/R可以写成RU/I,因此可以说导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。( × )
9.在电源电压一定的情况下,负载大就是指大负载。( × ) 10.电源电动势等于内外电压之和。( √ )
11.当电源的内电阻为零时, 电源电动势的大小就等于电源端电压。( √ ) 12.短路状态下,短路电流很大,电源的端电压也很大。( × ) 13.开路状态下,电路的电流为零,电源的端电压也为零。( × )
14.电池存放久了,用万用表测量电压为1.4V,但接上灯泡却不发光,这主要是电源电动势变小了。( × )
15.全电路电路中,若负载电阻变大,端电压将下降。( × )
16.一般来说,负载电阻减小,则电路输出的功率增加,电源的负担加重。( √ ) 17. 通过电阻上的电流增大到原来的2倍时,它所消耗的功率也增大到原来的2倍。( × ) 18.把“110 V/50 W”的灯泡接在220 V电压上时,功率还是50 W。( × ) 19.在电源电压一定的情况下,负载电阻越大,在电路中获得的功率也越大。( × ) 20.把“25W/220V”的灯泡接在1000W/220V的发电机上,灯泡会被烧毁。( × )
二、选择题
1.1A的电流在5min时间内通过某金属导体横截面的电荷量为( D )。 A. 1C B.5C C.60C D. 300C
2.当参考点改变变时,下列电量也相应变化的是( B )。 A. 电压 B.电位
C.电动势 D. 以上三者皆是
3.在电源内部,电动势方向是( B )。
A. 从电源正极指向负极 B.从电源负极指向正极 C.没有方向 D. 无法确定
4.如题图1—1所示,a,b两点间的电压为( A )。 A.1V B.2V C.3V D. 5V
题图1—1
2
5.关于Uab与Uba下列叙述正确的是( C )
A.两者大小相同,方向一致 B. 两者大小不同,方向一致
C.两者大小相同,方向相反 D.两者大小不同,方向相反
6.一只电阻两端加15V电压时,电流为3A;如果加18V电压,则电流为( B )。 A. 1A B. 3.6A C. 6A D. 15A
7.一根导体的电阻为R,若拉长为原来的2倍,则其阻值为( C )。 A.R/2 B.2R C.4R D. 8R
8.如题图1—2所示,已知Ua>Ub,则以下说法正确的为( D )。
题图1—2
A.实际电压为由a指向b,I>0 B. 实际电压为由b指向a,I<0 C.实际电压为由b指向a,I>0 D. 实际电压为由a指向b,I<0
9.在题图1—3中,当开关S闭合时,Uab等于( A )。 A.0 B.2.5V C.5V D.10V
题图1—3
10.两个电阻的伏安特性曲线,如题图1—4所示,以下正确的为( C )。 A. Ra=6Ω Rb=2.5Ω B. Ra=12Ω Rb=2.5Ω C. Ra=12 Ω Rb=5Ω D. Ra=6Ω Rb=5Ω
11.测量某电源电动势E和内阻r的关系曲线,如题图1—5所示,根据曲线可知,以下正确的为( A )。
A. E=5V r=0.5Ω B. E=10V r=0.5Ω C. E=5V r=1Ω D. E=10V r=1Ω
题图1—4
3
题图1—5
12. 用电压表测得电路端电压为零,这说明( B )。
A.外电路断路 B.外电路短路 C.外电路上电流比较小 D.电源内阻为零
13.电源电动势为1.5V,内阻为0.22Ω,负载电阻为1.28Ω,电路的电流和端电压分别为( B )。
A.I= 1.5A,U=0.18V B. I= 1A,U=1.28V C.I= 1.5A,U=1V D. I= 1A,U=0.22V
14.一台直流发电机,其端电压为230V,内阻为6Ω,输出电流为5A,该发电机的电动势为( D )。
A. 230V B. 240V C. 260V D. 200V
15.为使某一电炉的功率减小到原来的一半,则应使( D )。
A. 电压减半 B. 电压加倍 C. 电阻减半 D. 电阻加倍
16.标有“12V/6W”的灯泡,接入6V电路中,通过灯丝的电流为( C )。 A. 1 A B. 0.5 A C. 0.25 A D. 0.125 A
17.10度电可供220V/40W的灯泡正常发光( A )。 A. 20h B. 250 h C. 400 h D. 450 h
18. 灯泡A为“6V/12W”,灯泡B为“9V/12W”,灯泡C为“12V/12W”,它们都在各自的额定电压下工作,以下说法正确的是( C )。
A. 三个灯泡电流相同 B. 三个灯泡电阻相同 C.三个灯泡一样亮 D. 灯泡C最亮
19.在直流供电电网中,由于电压降低致使用电器的功率降低了19%,这时电网电压比原来的降低了( D )
A.90% B. 81% C.19% D. 10%
20. 某电源短路时消耗在内阻上的功率是40W,电源能给外电路提供最大的功率为( A )。
A.10W B. 20W C.30W D. 40W
21. 若某电源开路电压为12V,短路电流为1A,则负载能从电源获得的最大功率为( A )。
A.3W B. 6W C.12W D. 24W
三、计算题
4
1.在题图l—6所示电路中,以O为参考点,Ua=10V,Ub=5V,Uc=-5V,试求Uab、
Ubc、Uac、Uca。
题图1—6
答案:Uab=5V,Ubc=10V,Uac=15V,Uac=-15V。
2.电路如题图l—7所示,求a、b、c三点电位。
题图1—7题 题图1—8
答案:Ua=5V,Ub=2V,Uc=0V。
3.电路如题图l—8所示,已知电源电动势E=22V,内电阻r=1Ω,负载R=10Ω。求: (1)电路电流;(2)电源端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内电阻上的电压降。 答案:(1)I=2A;
(2)电源端电压U=20V;
(3)负载上的电压降等于端电压,即20V; (4)电源内电阻上的电压降为2V。
4.如题图1—9所示电路中,求Uab。 答案:a图,以b点为参考点,Uab=3V+(-1A)5Ω-5V=-7V
b图,以“地”为参考点,Uab=Ua-Ub=-3V+(-5A)2Ω-(-5V)=-8V
a ) b)
题图1—9
5.如题图1—9所示电路,若电流反向,求Uab。 答案:a图,以b点为参考点,Uab=3V+1A5Ω-5V=3V
b图,以大地为参考点,Uab=Ua-Ub=-3V+5A2Ω-(-5V)=12V
6.如题图l—10所示电路,已知E=5V,r=5Ω,R=195Ω,求开关分别在1、2、3位置时电压表和电流表的读数。
5
题图1—10
答案:位置1,负载短路,I=1A,电压为0V。
位置2,开路,I=0,电压为5V;
位置3,R在路,I=25mA,电压为4.925V;
7.额定值为“220V/100W”的灯泡和“220V/25W”的灯泡,试通过计算确定哪只灯泡的灯丝电阻较大? U12答案:灯泡220V/100W,R1==484Ω; P1U22灯泡220V/25W,R2==1736Ω; P18.一个蓄电池的电动势是12V,内阻是1Ω,负载电阻为5Ω。试求蓄电池的总功率、负载消耗的功率。 E2'2答案:蓄电池的总功率P==24W;负载消耗的功率P=IR=20W (rR) 9.一只标有“220V/100W”的灯泡经一段导线接在220V的电源上时,它消耗的实际功率为81W。求:(1)灯泡电阻;(2)灯泡和导线上的电压降;(3)导线的电阻及损失的功率。
答案:(1)由PU/R得,R=U/P=220/100=484Ω。 222U'2(2)由于导线上有电压降,实际功率只有81W,因此,由P得 R'灯泡的电压降U U''''''P'R81484=198V '导线的电压降U U=220-198=22V (3)由于灯泡与导线串联,因此,导线的电流就是灯泡的电流I I'=198/484=9/22A '''导线上的损失功率为 P22I=9W 9'''''导线的电阻R为 R=U/I=22/≈53.8Ω 22 10.题图1—11为电饭锅原理示意图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝。电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧开以前的加热状态,另一种是水烧开后的保温状态。试回答:
(1)自动开关S接通和断开时,电饭锅分别处于哪种状态?为什么?
(2)要使电阻丝R2在保温状态下的功率为加热状态时的四分之一,R1:R2应该是多大?
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题图1—10 题图1—11
答案: (1)自动开关S接通时,电饭锅分别处于加热状态;自动开关S断开时,电饭锅分别处于保温状态。 (2)P加热U2U'2,P,若P加热=4P保温,则 保温R2R2U2U'2''=4,即U2U,所以U=110V R2R2于是有 R1:R2=(UU):U=110:110=1:1 11.某电源外特性如题图1—11所示,求此电源的电动势E和内阻r。
E=7V r=2Ω
12.在题图1—12所示电路中,设电阻R1=14Ω,R2=9Ω。当开关接到位置1时,由电流表测得I1=0.2 A;接到位置2时,测得I2=0.3 A。求电源电动势E和内阻r各为多少?
''题图1—12
答案: 根据全电路欧姆定律,可列出以下方程组: EI1R1I1r EIRIr222消去E,解得 rI1R1I2R20.2140.39==1Ω I2I10.30.2把r=1Ω,代入EI1R1I1r,可得 E0.2140.21=3V 13.某电源电动势E=6V、内阻r=0.6Ω,若负载消耗的功率为15W时,求电路中的电流为多大?负载R为多少?
答案:已知PE=Pr+P负载,代入数据,得6I0.6I+15,整理得
2I210I250
解方程,得I=5A
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由于P负载=I2R,而P负载=15W;所以,负载R=P/I=15/25=0.6Ω。 14. 一个电源分别接上2Ω和8Ω的电阻时,两个电阻消耗的电功率相等,求:(1)电源的内阻;(2) 两种情况下,电源消耗的总功率之比 答案: 222U/RU/2PU(1)由PU/R,可知P=,111122/R2=U2/8,因此,有 2/8 U12/2=U2解之得 U22U1 又 I1rU1=I2rU2 UU 变换后,得 1rU1=2rU2 R1R2222代入数据,并考虑U22U1,于是有 U12UrU1=1r2U1 28整理,得 r=4Ω (2)由于PEE/(Rr),则有 2E2E2E2E2:PE:P==2:1 :(R1r)(R2r)(24)(84)'E上式说明,负载电阻不相等但消耗的功率相等时,电源消耗的总功率不相等。
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