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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
2、，称为电流表的量程。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
3、的方向就是电流的方向。 ()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
4、形式的能转换为电能的能力。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
5、在图1-2中，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点为参考点时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=2V Uc=2VUbd= Ub Ud = Ub 0=-1V Ub=-1VUed= Ue Ud = Ue 0=-2V Ue
6、=-2VUab= Ua Ub = Ua （-1）=-3V Ua=-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
7、的升高而增大，硅等纯净半导体和绝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 )。 AR2 BR CR4 DR82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 .12：5 B3：20C7：6 D20：33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
8、)。A刻度是线性的 B指针偏转到最右端时，电阻为无穷大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
9、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=1.75108 m)若将它截成等长的两段，
10、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：R= R=1.7510-8 =17.5若将它截成等长的两段，每段的电阻是R、=8.75若将它拉长为原来的2倍，电阻R=17.54=70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
11、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(、=、)，其中R1是非线性电阻，R2是线性电阻。8已知电炉丝的电阻是44 Q，通过的电流是5 A，则电炉所加的电压是220V。9电源电动势E=4.5 V，内阻r=0.5，负载电阻R=4，则电路中的电流I=1A，端电压U=4V。10一个电池和一个电阻组成了最简单的闭合回路。当负载电阻的阻值增加到原来的3倍时，电流变为原来的一半，则原来内、外电阻的阻值比为1：1。11通常把通过小电流的负载称为小负载，把通过大电流的负载称为大负载。二、判断题1导体的长度和截面
12、都增大1倍，则其电阻值也增大1倍。 ( 4倍 )2电阻两端电压为10 V时，电阻值为10；当电压升至20 V，电阻值将变为20。 ( 线性电阻不因电压改变而变化 )3导体的电阻永远不变。 ( 受温度影响，老化等 )4当电源的内阻为零时，电源电动势的大小就等于电源端电压。 ( )5当电路开路时，电源电动势的大小为零。 ( 只与电源有关 )6在通路状态下，负载电阻变大，端电压就变大。 ( )7在短路状态下，端电压等于零。 ( )8在电源电压一定的情况下，电阻大的负载是大负载。( 在电源电压一定时电阻大电流小 )9负载电阻越大，在电路中所获得的功率就越大。 ( R=r时才能获得最大功率 )三、选择题
13、1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电源内电阻为零2电源电动势是2 V，内电阻是0.1，当外电路断路时，电路中的电流和端电压分别是( A )。AO、2 V B20 A、2 VC20 A、O D0、03上题中当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是( B )。A20 A、2 V B20 A、OC0、2 V D0、0四、计算题1有一灯泡接在220 V的直流电源上，此时电灯的电阻为484，求通过灯泡的电流。解：I=0.45（A）答：通过灯泡的电流为0.45A。2某太阳能电池板不接负载时的电压是600V，短路电流是30A，求这块电池板的内
14、阻。解：短路电流I=3010-6 r=20答：这块电池板的内阻为20。3已知某电池的电动势为165 V，在电池的两端接有一个阻值为5的电阻，测得电路中的电流为300 mA，求电池的端电压和内阻。解：由I=得r= =0.5U=IR=30010-35=1.5V答：电池的端电压为1.5V，内阻为0.5。4如图15所示，已知E=10 V，r=0.1，R=99。试求开关S在不同位置时电流表和电压表的读数。解：开关S在1位置时电路处于通路状态，电流表和电压表的读数为：I=1（A）UR=I*R=19.9=9.9（V）开关S在2位置时电路处于开路状态电流表和电压表的读数I=0（A）UR=E =10（V）开关S在3位置时电路处于短路状态电流表和电压表的读数I=100（A）UR=0（V）答：开关S在不同位置时电流表和电压表的读数：1位置U=9.9V，I=1A；2位置U=10V，I=0A；3位置U=0V，I=100A。5某电源的外特性曲线如图16所示，求此电源的电动势E及内阻r。解：由I=得E=IR+Ir=U
