《电工基础》学案集-第一章_电路的基本概念和基本定律练习试卷

第一章 电路的基本概念和基本定律

考纲要求

1、了解电路的组成及其作用。

2、 理解电路的基本物理量（电动势、电流、电位、电压）的概念及其单位。

3、 熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向（正方向）和数值正负的意义及在电路计算时的应用。

4、 理解电功和电功率的概念，掌握焦耳定律和电功、电功率的计算。

5、 理解电阻的概念和电阻与温度的关系，熟练掌握电阻定律。

6、 了解电气设备额定值的意义。

预习提要与练习

1、电路的组成

电源、用电器、中间环节（导线、开关）

电路的作用是实现电能的传输和转换。

例：1、电路是由        、         、          和        等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的          和          。

2、电路通常有         、           和          三种状态。

二、电路的基本物理量

1、电流定义？方向？公式？单位及单位转换？

电流：电荷的定向移动形成电流。电流的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。

电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

公式：I=    单位：A（安培）   1A=mA=μA

例：1、电荷的           移动形成电流。它的大小是指单位      内通过导体截面的      。

2、电流是      量，但电流有方向，规定                  为电流的方向。在国际单位制中，电流的单位是      。

3、0.18 mA=            A=              μA

4、形成电流的条件是                   和                          。

2、电阻：导体对电流的阻碍作用。

电阻定律内容：在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比。

公式：R=ρ（电阻定律）

注意：一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。

如果在温度为t1时，导体的电阻为R1，在温度为t2时，导体的电阻为R2，则电阻的温度系数为 

   α=    即    

例：1、在一定      下，导体的电阻和它的长度成       ，而和它的横截面积成        。

2、均匀导体的电阻与导体的长度成      ，与导体截面积成        ，与材料的性质        ，而且还与        有关。一般来说，金属导体的电阻随温度的升高而       。

3、电压

①定义：单位正电荷由a点移到b点时电场力所做的功，称为ab两点间的电位差，即a、b间的电压，用符号U表示。

②公式：U =    单位：V（伏特）

③实际方向：高电位指向低电位（高电位为“+”极，低电位为“—”极）

4、电动势

①定义：非静电力（局外力）将单位正电荷由低电位（—）移到高电位（+）所做的功。用符号E表示。

②公式：E =    单位：V（伏特）

③实际方向：由电源的负极指向正极

例：1、电源电动势的方向规定为在电源内部由       端指向      端；而电压的方向规定由     端指向      端。

2、电源的电动势在数值上等于电源两端的        ，但两者方向      。

5、电位

①定义：电路中某点的电位，就是该点相对于参考点之间的电压，用符号V表示。单位与电压相同。

②参考点电位规定为零伏，用符号“⊥”表示。

③计算电路各点电位，首先应选定参考点。

注意：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。

4、电功（电能）和电功率

①电功定义：电场力所做的功叫做电功。电场力做功的过程，实际上是电能与其他形式能量转换的过程。

②公式：W = UIt    单位：焦耳（J），度（KWh）。1度=3.6×焦耳

③电功率定义：单位时间内电场力所做的功，称之为电功率。

④公式：P =  =  UI    单位：瓦（W）

5、焦耳定律

①内容：电流流过导体产生的热量，与电流强度的平方，导体的电阻和通电时间成正比。

②公式：Q =    单位：焦耳（J）

注意：只有在纯电阻电路中，电场力所做的功（电功）才等于电流产生的热量（电热）。即W=Q。

例：1、判别一个元件是吸收功率还是发出功率，可根据I、U的参考方向和P的数值来判别，在I、U采用关联方向下，若P>0，则元件        电功率；若P<0，则元件         电功率。

2、在分析与计算电路时，常任意选定某一方向作为电压或电流的           ，当所选的电压或电流方向与实际方向一致时，电压或电流为       值；反之为      值。

课堂练习

1、导体的长度和截面积都增大一倍，则该导体的电阻值也将增大一倍。 （  ）

2、我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电源电动势的方向。 （  ）

3、电源电动势的大小由电源本身的性质所决定，与外电路无关。  （  ）

4、直流电路中，有电压的原件一定有电流。（    ）

5、额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。（   ）

6、通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电荷量是（    ）

A、20C      B、50C      C、1200    D、2000C

7、相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3：5，截面之比为4：1，则其电阻之比为（   ）

A、12：5     B、3：20      C、7：6       D、20：3

8、220V、40V白炽灯正常发光（   ），消耗的电能为1KW·h。（   ）

A、20h    B、40h      C、45h     D、25h

9、有一段导线的电阻为16Ω，把它对折起来作为一条导线使用，其电阻是 （  ）

A、4Ω   B、8Ω   C、16Ω   D、32Ω

10、有一段导线电阻是8Ω，将它拉长一倍，那么它的电阻是（  ）

A、4Ω   B、8Ω   C、16Ω   D、32Ω

11、阻值为2KΩ、额定功率为1/4W的电阻器，使用时允许的最大电压为       V，最大电流为      mA。

12、电荷的_______________移动就形成了电流。若1分钟内通过某一导线截面的电量是6C，则通过该导线的电流是_______________A，合_______________mA，合_______________μA。

13、有一个电炉，炉丝长50m，炉丝用镍铬丝，若炉丝电阻为5Ω，问这根炉丝的截面积是多大？（镍铬丝的电阻率取1.1×10-6Ω·m）

14、一个1KW、220V的电炉，正常工作时电流多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110V的电压上，它的功率将是多少？

15、有一条康铜丝，横截面积为0.1mm2，长度为1.22m，在它的两端加0.6V的电压时，通过它的电流正好是0.1A，求这种康铜丝的电阻率。

16、铜导线长100m，横截面积为0.1mm2，试求该导线在50°C时的电阻值。

课后提高练习

1、分析与计算电路时，应首先假定电压、电流的参考方向。而电压、电流的实际方向，则由它们的        和

           共同决定。当计算值为正值时，就表示他们的实际方向与参考方向          ；计算值为负值时，说明它们的实际方向与参考方向         。

2、在电压与电流的参考方向相同时，功率的正值表示该元件       功率，该元件是        ；功率的负值表示该元件产生功率，说明该元件是         。

3、纯电阻电路中，电流流过电阻所做的功与它产生的热量应该相等。（   ）

4、220V、40W的电灯接在110V的电源上消耗的功率是20W。（   ）

5、电灯的灯丝烧断了重新搭上，使用时发光要比正常时暗一些。（   ）

6、把一盏220V、40W的电灯，接在1000W、220V的发电机上，灯泡会被烧坏。（   ）

7、有一额定值为5W、500Ω的绕线电阻，其额定电流应为0.1A，使用时电压不得超过50V。（   ）

8、在附图中。方框代表电源或负载。已知U=220V,I=-1A,试问哪些方框是电源哪些是负载？并分析是消耗功率，还是产生功率？

9、如图，五个元件代表电源或负载。电流和电压的正方向如图所示I1=-4A   I2=6A   I3=10A   U1=140V   U2=-90V   U3=60V   U4= -80V   U5=30V

试标出各电流的实际方向和电压的实际极性。

判断哪些是电源，哪些是负载？

计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?