电工学第三版第12章答案

第12章习题解答12-1 已知由与非门组成的基本RS触发器和输入端D R、D S的波形如题图12-1所示，试对应地画出Q和Q的波形，并说明状态“不定”的含义。

题图 12-1解：12.2 已知可控RS触发器CP、R和S的波形如题图12-2所示，试画出输出Q的波形。

设初始状态分别为0和1两种情况。

题图12-2解：12-3 在主从结构的JK触发器中，已知CP、J、K的波形如题图12-3所示，试画出Q端的波形。

设初始状态Q=0。

题图12-3解：12-4 维持阻塞型D触发器的输入D和时钟脉冲CP的波形如题图12-4所示，试画出Q端的波形。

设初始状态Q = 0。

题图12-4解：12-5 在T触发器中，已知T和CP的波形如题图12.5所示，试画出Q端的波形。

设初始状态Q= 0。

题图12-5解：12-6 写出题图12-6所示电路的逻辑关系式，说明其逻辑功能。

题图12-6解：逻辑关系为：Q D AQ BQ==+所以其功能为JK触发器。

12-7 如题图12-7所示的电路和波形，试画出D端和Q端的波形。

设初始状态Q= 0。

题图12-7解：12-8 将主从型JK触发器转换为T'触发器有几种方案？画出外部连线图。

解：12-9 电路如题图12-9所示。

画出Q0端和Q1端在六个时钟脉冲CP作用下的波形。

设初态Q=Q0= 0。

1题图12-9解：12-10 用题图12.10(a)所给器件构成电路，并在示波器上观察到如图12.10（b）所示波形。

试问电路是如何连接的？请画出逻辑电路图。

(a) (b)题图12-10解：12-11 已知如题图12.11(a)所示电路的各输入端信号如题图12-11(b)所示。

试画出触发器输出端Q0和Q1的波形。

设触发器的初态均为0。

(a) (b)题图12-11解：12-12 已知电路和时钟脉冲CP及输入端A的波形如题图12-12所示，试画出输出端Q、1Q 的波形。

假定各触发器初态为1。

(a) (b)题图12-12解：12-13 已知题图12-13(a)所示电路中输入A及CP的波形如题图12-13(b)所示。

第一章习题答案1.1 写出题图中有源支路的电压，电流关系式。

(a) (b) (c) (d) 题图在题图中已知U 2=2V , (1) 求 I,U 1,U 3,U 4,U ac ,(2) 比较a,b,c,d,e 各点电位的高低。

题图在题图所示电路中U ab题图 求题图所示电路电压+a2V Ω + a+ 2Ω 2Ω 2Ω 2Ωa b c d e3V 22V24VΩΩ题多量程直流电流表如题图所示，计算0-1,0-2及0-3各端点的等效电阻，即各挡的电流表内阻，已知表头等效电阻R A =15k Ω,各分流电阻R 1=100Ω，R 2=400Ω，R 3=500Ω。

题图 两个额定值是110V,40W 的灯泡能否串联后接到220V 的电源上使用如果两个灯泡的额定电压相同，都是110V ，而额定功率一个是40W ，另一个是100W,问能否把这两个灯泡串联后接在200V 电源上使用,为什么电路如题图所示.试问ab 支路是否有电压和电流题图题图中若(1)U=10V, I=2A, (2)U=10V,I=-2A 。

试问哪个元件是吸收功率哪个元件是输出功率为什么题图1. 计算题图所示各电路的等效电阻.1 23U UUU +++ + － －－ －(c)(a) (b) (d)1. 电路如题图所示,试求以下电路的电压U 和电流I 。

(c) (d)在指定的电压u 和电流i 参考方向下,写出图所示各元件u 和i 的约束方程.(a) (b) (c)(d) (e)1A 20Ω+ 30V U－U 30V + －u － + － u 10μF u －+U5V +－U + －求题图所示电路中的U 1和U 2.题图求题图中所示电路化成等值电流源电路。

(a) (b) (c) 题图求题图中所示电路化成等值电压源电路。

(a(b)题图求题图所示电路的电流I 和电压U 。

4V1A2V 1A6V6V3A( a) (b) 题图求题图所示各电流源输出的功率。

题图求题图所示各电路源输出的功率。

12.3 0B U =时， 1.05,BE U V =-晶体管截断10B U V =时，0.787,0.3,,B BS B BS I m A I m A I I ==>晶体管饱和。

12.4 a ：0101110111A B F F A B = b ：此图的12,D D 方向画反了 ：0011010011A B F F A B =+ 12.5 证明：（1）()()()()()A B A CB C A B AB AC BC C +++=++++()()A B AB C AC AB BC =++=++而 ()()A B A C A C A B B C++=++ 故等式成立。

（2）()A B BD AD CDE D A A B BD D A A CDE ++++=++++();()a F A B b FA B A C B C ==++（3）()AB A B ABC AB C C A B ABC ++=+++ABC AB C A B ABC=+++()ABC A B BC A A ABC A B BC =+++=++（4）AB BC C A B A C B AC ++=∙∙=()()()A B B C C A +++=()()A B AC BC C A A BC ABC +++=+12.6对（1）式，当输入ABC 为001、010、100时11F =，其他输入时10F =。

对（2）式，当ABC 为111、000时20F =，其他输入时21F =。

由此可列出逻辑状态表。

可见1F 所表达的功能为：输入A 、B 、C 仅有一个为1时，输出为1；否则为0。

2F 所表达的功能为：输入A 、B 、C 相同时，输出为0；否则为1。

12.7 (1)F A B = (2)F A C =+ (3)F C = (4)F A C B D B EF =+++ (5)F AB C D =+ (6)F A D =+ (7)0F = 12.8逻辑状态表略。

第12章 集成运算放大器 习题参考答案一、填空题：1. 理想运放同相输入端和反相输入端的“虚短”指的是 同相输入端与反相输入端两点电位相等，在没有短接的情况下出现相当于短接时的现象。

2. 将放大器 输出信号 的全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信号叫做 反馈 信号。

使放大器净输入信号减小，放大倍数也减小的反馈，称为 负 反馈；使放大器净输入信号增加，放大倍数也增加的反馈，称为 正 反馈。

放大电路中常用的负反馈类型有 并联电压 负反馈、 串联电压 负反馈、 并联电流 负反馈和 串联电流 负反馈。

3. 若要集成运放工作在线性区，则必须在电路中引入 负 反馈；若要集成运放工作在非线性区，则必须在电路中引入 开环 或者 正 反馈。

集成运放工作在线性区的特点是 输入电流 等于零和 输出电阻 等于零；工作在非线性区的特点：一是输出电压只具有 高电平、低电平两种稳定 状态和净输入电流等于 零 ；在运算放大器电路中，集成运放工作在 线性 区，电压比较器集成运放工作在 非线性 区。

4. 集成运放有两个输入端，称为 同相 输入端和 反相 输入端，相应有 同相输入 、 反相输入 和 双端输入 三种输入方式。

5. 放大电路为稳定静态工作点，应该引入 直流 负反馈；为提高电路的输入电阻，应该引入 串联 负反馈；为了稳定输出电压，应该引入 电压 负反馈。

6. 理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点是“虚短”和 “虚断” 。

三、选择题：（每小题2分，共16分）1.集成运算放大器能处理（ C ）。

A 、直流信号；B 、交流信号；C 、交流信号和直流信号。

2. 为使电路输入电阻高、输出电阻低，应引入（ A ）。

A 、电压串联负反馈；B 、电压并联负反馈；C 、电流串联负反馈；D 电流并联负反馈。

3. 在由运放组成的电路中，运放工作在非线性状态的电路是（ D ）。

A 、反相放大器；B 、差值放大器；C 、有源滤波器；D 、电压比较器。

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电工学（吉培荣著）：内容简介第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.5.1电源有载工作1.5.2电源开路1.5.3电源短路1.6基尔霍夫定律1.6.1基尔霍夫电流定律1.6.2基尔霍夫电压定律1.7电路中电位的概念及计算习题第2章电路的分析方法2.1电阻串并联连接的等效变换2.1.1电阻的串联2.1.2电阻的并联2.2电阻星形联结与三角形联结的等效变换 2.3电源的两种模型及其等效变换2.3.1电压源模型2.3.2电流源模型2.3.3电源两种模型之间的等效变换2.4支路电流法2.5结点电压法2.6叠加定理2.7戴维宁定理与诺顿定理2.7.1戴维宁定理2.7.2诺顿定理2.8受控电源电路的分析2.9非线性电阻电路的分析习题第3章电路的暂态分析第4章正弦交流电路第5章三相电路第6章磁路与铁心线圈电路第7章交流电动机第8章直流电动机第9章控制电机第10章继电接触器控制系统第11章可编程控制器及其应用第12章工业企业供电与安全用电第13章电工测量附录部分习题答案中英文名词对照参考文献第14章半导体器件14.1半导体的导电特性14.1.1本征半导体14.1.2N型半导体和P型半导体 14.2PN结及其单向导电性14.3二极管14.3.1基本结构14.3.2伏安特性14.3.3主要参数14.4稳压二极管14.5双极型晶体管14.5.1基本结构14.5.2电流分配和放大原理14.5.3特性曲线14.5.4主要参数14.6光电器件14.6.1发光二极管14.6.2光电二极管14.6.3光电晶体管习题第15章基本放大电路15.1共发射极放大电路的组成15.2放大电路的`静态分析15.2.1用放大电路的直流通路确定静态值 15.2.2用图解法确定静态值15.3放大电路的动态分析15.3.1微变等效电路法15.3.2图解法15.4静态工作点的稳定15.5放大电路的频率特性15.6射极输出器15.6.1静态分析15.6.2动态分析15.7差分放大电路15.7.1静态分析15.7.2动态分析15.7.3共模抑制比15.8互补对称功率放大电路15.8.1对功率放大电路的基本要求15.8.2互补对称放大电路15.8.3集成功率放大电路15.9场效晶体管及其放大电路15.9.1绝缘栅场效晶体管15.9.2场效晶体管放大电路习题第16章集成运算放大器16.1集成运算放大器的简单介绍16.1.1集成运算放大器的特点16.1.2电路的简单说明16.1.3主要参数16.1.4理想运算放大器及其分析依据 16.2运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1比例运算16.2.2加法运算16.2.3减法运算16.2.4积分运算16.2.5微分运算16.3运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.1有源滤波器16.3.2采样保持电路16.3.3电压比较器16.4运算放大器在波形产生方面的应用 16.4.1矩形波发生器16.4.2三角波发生器……第17章电子电路中的反馈第18章直流稳压电源第19章电力电子技术第20章门电路和组合逻辑电路第21章触发器和时序逻辑电路第22章存储器和可编程逻辑器件第23章模拟量和数字量的转换附录部分习题答案中英文名词对照参考文献电工学（吉培荣著）：图书目录点击此处下载电工学（吉培荣著）课后答案。

图示电路，设i Lf 1(小)，i R方程:列出状态方q i f i (q i )/R 3 f 2(q 2)/R 3 i sf 2(u R )。

以q 及小为状态变量列出状态方程，并讨论所得方程是图题12.1解：分别对节点①和右边回路列KCL 与KVLi C q C i R i LU L U C q/C将各元件方程代入上式得非线性状态方程：qf i ( ) f 2(q/C)方程中不明显含有时间变量 t,因此是自治的 题 图示电路，设 u 1 f 1(q 1), u 2f 2(q 2)，解：分别对节点①、②列 KCL 方程： 节点①：11 q i i s (u i U 2)/ R 3节点②：12 q 2 (u 1 u 2)/R 3 u 2 / R 4将u i f i (q i ), U 2 f 2(q 2)代入上述方程，整理得状态方程:q 2f i (q i )/R 3 f 2 (q 2)(R 3 &)但"解得i 2 i 3 i 4 i 2U3R 3u 3 u i c ———^ 0 R 4U3将(U i R 4i 2)R 3/(R 3R 4) [f i (q i ) R 4f 2( 2)]R 3/(R 3 R 4)f i (q i) ' i2 f2 (寸 2)及U 3代入式(i)、(2)整理得：U iq if i (q i )/(R 3 R 4) f 2( 2旧/(艮 R 4) 2f i (q i )R 3/(R 3 R 4)f 2(2)g(& RJ U S图示电路，设i a 3...小,u Ssin( t)，试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响U L — Ri U S dt(3 ) sin( t)k i kh[ R (3k) sin( t k )]在图示电路中电容的电荷与电压关系为 u 1f 〔(q 〔)，电感的磁链电流关系为i 2 f 2 (小2)。

第12章组合逻辑电路12.1 什么叫半加，什么叫全加，两者有何不同，半加器可否组成全加器？全加器可否用作半加器？【答】半加器是一种不考虑低位来的进位数，只能对本位上的两个二进制数求和的组合电路。

全加器是一种将低位来的进位数连同本位的两个二进制数三者一起求和的组合电路。

根据化简后的全加器的逻辑式可知，用二个半加器和一个或门可以组合成全加器。

将全加器低位进位输入端Ci-1接0，可以用作半加器。

12.2 组合电路的设计方法与组合电路的分析方法有何不同？【答】组合电路的设计方法是在已知逻辑功能的前提下设计出逻辑电路。

而组合电路的分析方法则是在已知组合电路结构的前提下，研究其输出与输入之间的逻辑关系。

二者实施目的恰好相反。

故设计步骤和分析步骤基本相反。

12.3已知四种门电路的输入和对应的输出波形如图所示。

试分析它们分别是哪四种门电路？【解】分析电路图所示波形可知，F1为或门电路的输出，F2为与门电路的输出，F3为非门电路的输出，F4为或非门电路的输出。

12.4已知或非门和非门的输入波形如图中的A和B所示，试画出它们的输出波形。

【解】由或非门和与非门的逻辑功能求得或非门的输出F1和与非门的输出 F2的波形如图。

12.5试分析如图所示电路的逻辑功能。

【解】逐级推导各门电路的输出，最后求得可见该电路为异或门。

12.6 图是一个控制楼梯照明的电路，在楼上和楼下各装一个单刀双掷开关。

楼下开灯后可以在楼上关灯，楼上开灯后同样也可在楼下关灯，试设计一个用与非门实现同样功能的逻辑电路。

A B B A F +=【解】 如果将开关A 、B 同时掷向上方或者下方，灯就会亮。

因此灯亮的逻辑表达式为用与非门实现这一功能的逻辑电路如图所示。

12.7某十字路口的交通管理灯需要一个报警电路，当红、黄、绿三种信号灯单独亮或者黄、绿灯同时亮时为正常情况，其它情况均属不正常。

发生不正常情况时，输出端应输出高电平报警信号。

试用与非门实现这一要求。

12-3 某对称三相负载，每相阻抗为4030()Z j =+Ω，接于线电压=380l U V 的对称星形三相电源上，（1）若负载为星形联接，求负载相电压和相电流，并画出电压、电流相量图；（2）若负载为三角形联接，求负载相电流和线电流，并画出相电流和线电流的相量图。

解：星形联接的三相电源中，每相电压220()p l U V === 设A 相电压为=2200A U V ∠（1） 负载为星形联接时，电路如附图1所示。

因电路对称，'=0OO U ,故负载各相电压即为电源的各相电压，即'=2200AO A U U V =∠ '=220120BO B U U V =∠- '=220120CO C U U V =∠-UU CU I BI CI题12-3附图1此时负载上的相电流等于线电流，即 ''2200= 4.436.87()4030AO AO A U I I A Z j ∠===∠-+ '= 4.4(36.87120) 4.4156.87()BO B I I A =∠--=∠- '= 4.4(36.87120) 4.483.13()CO C I I A =∠-+=∠ 电压、电流相量图如附图2所示。

AII36.87'U 'CO U 'BO U题12-3附图2（2） 负载为三角形联接时，电路如附图3所示。

负载各相电流为 2203038030=7.6 6.87()40305036.87AB AB U I A Z j ∠===∠-+∠ 7.6( 6.87120)7.6126.87()BC I A =∠--=∠- 7.6( 6.87120)7.6113.13()CA I A =∠-+=∠ 各线电流为33037.6( 6.8730)13.236.87()A AB I I A =∠-=⨯∠--=∠- 33037.6(126.8730)13.2156.87()B BC I I A =∠-=⨯∠--=∠- 33037.6(113.1330)13.283.13()C CA I I A =∠-=⨯∠-=∠-CU U CU I B I CI ABI BCI CAI题12-3附图3相电流、线电流相量图如附图4所示。

[工学]电工学少学时第三版课后答案全第一章习题 1,1 指出图1,1所示电路中A、B、C三点的电位。

图1,1 题 1,1 的电路6I,,1.5mA解:图(a)中，电流 , 各点电位 V= 0 C 2，2V= 2×1.5 = 3V BV= (2+2)×1.5 = 6V A6I,,1mA 图(b)中，电流，各点电位 V= 0 B 4，2V= 4×1 = 4V AV =, 2×1 = ,2V C图(c)中，因S断开，电流I = 0，各点电位 V = 6V AV = 6V BV = 0 C12I,,2mA 图(d)中，电流，各点电位V = 2×(4+2) =12V A2，4V = 2×2 = 4V BV= 0 C图(e)的电路按一般电路画法如图，6，6I,,1mA 电流， 4，2各点电位 V = E= 6V A1V = (,1×4)+6 = 2V BV= ,6V C1,2 图1,2所示电路元件P产生功率为10W，则电流I应为多少? 解:由图1,2可知电压U和电流I参考方向不一致，P = ,10W ,UI因为U,10V, 所以电流I,,1A图 1,2 题 1,2 的电路1,3 额定值为1W、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少, 解:P12根据功率P = I R I,,,0.316AR101,4 在图1,3所示三个电路中，已知电珠EL的额定值都是6V、50mA，试问哪个电珠能正常发光,图 1,3 题 1,4 的电路解:图(a)电路，恒压源输出的12V电压加在电珠EL两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。

6R,,0.12K,,120,图(b)电路电珠的电阻，其值与120Ω电阻相同，因此50 电珠EL的电压为6V，可以正常工作。

图(c)电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电60，12,4V珠两端的电压为小于额定值，电珠不能正常发光。

第1章电路的基本定律与分析方法【思1.1.11 (a)图U ab= IR = 5X 10 = 50V，电压和电流的实际方向均由a指向b。

(b) 图U ab=—IR =- 5 x 10=- 50V，电压和电流的实际方向均由b指向a。

(c) 图U ab= IR =—5x 10=—50V，电压和电流的实际方向均由b指向a。

(d) 图U ab=—IR =—(—5) x 10= 50V，电压和电流的实际方向均由a指向b o【思1.1.21根据KCL定律可得(1) 12=—11 = —1A。

(2) 12= 0，所以此时U CD = 0,但V A和V B不一定相等，所以U AB不一定等于零。

【思1.1.31这是一个参考方向问题，三个电流中必有一个或两个的数值为负，即必有一条或两条支路电流的实际方向是流出封闭面内电路的。

【思1.1.41 (a)图U AB = U1+ U2=—2V，各点的电位高低为V C>V B > V A。

(b) 图U AB = U1—U2=—10V，各点的电位高低为V B > V C>V A。

(c) 图U AB = 8—12 —4X (—1) = 0,各点的电位高低为V D > V B(V A = V B) > V C。

【思1.1.51电路的电源及电位参考点如图1-1所示。

当电位器R W的滑动触点C处于中间位置时，电位V C = 0;若将其滑动触点C右移，则V C降低。

【思 1.1.61 (a)当S 闭合时，V B = V C = 0, I = 0。

12当S 断开时，I = 3 3 = 2mA , V B = V C = 2 X 3= 6V。

3 36 3(b)当S 闭合时，I = —— =—2A , V B=—X 2= —2V。

3 2 13当S 断开时，I = 0, V B = 6 —— X 2= 4V。

2 1【思1.1.71根据电路中元件电压和电流的实际方向可确定该元件是电源还是负载。

1 电路中的能量转化课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法正确的是( )A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B.静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大C.电流通过电动机时的电功率和热功率相等D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路,Q=Pt,即Q与P、t都有关,所以P越大,Q不一定越大,选项A错误。

由电流的微观表达式I=neSv可知,同一金属导体内电流不变,所以电子运动的平均速率不变,选项B错误。

在电动机中,电流做的功=焦耳热+机械能,所以W>Q,即IU>I2R,选项C错误。

Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路,选项D正确。

2.某节能灯的额定功率为5 W,正常发光60 s消耗的电能为( )A.3 JB.30 JC.300 JD.3 000 JW=Pt可知,消耗的电能为W=5×60J=300J,故选C。

3.下图是某一电器的铭牌。

从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是( )24W,选项中电饭煲、电熨斗、电热水壶都是大功率用电器,只有电风扇的功率较小,故选项A正确。

4.电动机与小灯泡串联接入电路,电动机正常工作,此时流过小灯泡的电流为I1,它两端的电压为U1,电阻为R1,消耗的功率为P1;流过电动机的电流为I2,它两端的电压为U2,电动机内阻为R2,消耗的功率为P2,则下列等式正确的是( )A.U1U2=R1R2B.I1I2=U1U2C.P1P2=U1U2D.P1P2=R1R2I1=I2,由于电动机不是纯电阻元件,欧姆定律不再适用,所以U1U2≠R1R2,U1U2与I1I2关系不确定,故选项A、B错误;由P=UI可知C正确;由于P1=I12R1,但P2≠I22R2,故选项D错误。

5.下图为某一电路的一部分,其中R1=10 Ω,R2=R3=20 Ω,下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3,以及R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3的关系正确的是( )A.U1∶U2∶U3=1∶2∶2B.U1∶U2∶U3=1∶1∶1C.P1∶P2∶P3=2∶1∶1D.P1∶P2∶P3=1∶2∶2,根据它们之间的电流和电压的关系,利用电压和电功率的公式逐个计算可以求得它们的电压和电功率的大小关系。

第一章x 砸彩疲跑液atm 电"啊協 如田斫示.n （b ）»m4jinsn.试求电打!s 的电氐 做电 M ■的初冶电压为*・s:占(b)%"）•*£[ M+“c"J其中.C.lxlO^F “・（0）・0岂 I fl 0-5nu. Ir -2A+ /・(()”2小儿、u (5/nr)-IOx|O ,l ,加任 STSe 內.l 9 - -2/fW (0"HU FI «o (-2M + %(5/M ・(-2)“0'r2Ox2 (Qu (15/rw)» 10M l()5l在 I 卜20tm 内.0=2/1!< (/)=］；：乔［⑴,2^ + w (15m<) = 2xio 6f-40x 109(K)u (20ms) •Ol 9滋合可馆,%«)■2x10%・2“0h + 20xl(P2x10—40x10’0</<5x|0 '5x10 1 <r <15x10 15x10 1 <r <20x10注,上向各氏中的1以・为草位•若I 以nu 为单位.则喪达氏交为）2x10"0</<55<r<15 !5<r<20w.(0- -2“0% +20x10’2xl0,r-40xl0,3.如图（■）所示电肚•《 5Q. L ZOmll.电沢源的披形如图（b ）厅示.（1）试写出电81*1 4J SMi 刼惯优F.电M 元件的♦糾1 方粹为，纹■的电压汽示式=(2俅r=3rre 如R6<m 时乡元件的41压.I(1) &0-2 5n» ・ i s =(0.8xl0J />J 今= (0-8xl0‘)光 .•・ u, = ls R = (0.8 x IO* x 5ry= (4x 10J f) VM ; =L ・# = (20x10" xO.8xlO')F = 16FIf. 25-7 5™各= (-0.8x10，)呀.•. u, =^/?=Mxl0,r + 20)rw .=厶•牛= -16 V在 7 AI25ms 内.ij =(0.8x|0J r-8pt y =(0.8xl0,)-^.*.叫=« (4 x 1011 — 40) VchU r =L •—=16K_________________ dx注，上面各式中ttts 为单位•(2) t»3rm 时・Uf «(-4x IO 1x3xl0 1 + 20) K »8 V叫 «—16Kl^6rm 时•M , =(-4xl0‘ x6xl0 ' + 20)F=7Aat r 16K4试用结点分析法和回路分析法求以b 为參發结点.则柱立结点为结戌电压为gb解：结点分析法:纹■的电压汽示式=(2俅r=3rre 如R6<m 时乡元件的41压.I注怠：(I) (t 用结点分析法.必枣要有以结为电压为未5□曼的方椁.©卑先求解七结点 电压.再求Xft.(2)结应电压是捋牲立结直相吋亍结点的电压.对 n ： r.=—注Ct (D 使冃冃络分忻法•亦交要有以目跑电茨为未如fit的方理•通常先求出回陀电流. 再求其担•(2)便冃目路分析法•若走鬼中出反电液源支路・则方务可祈化.7.在图爾示电踣中.求电淹几#：此电路图仔3个阻孔• 4个结A.斫以月结点分忻医和目歸分析法■芜要引3个方駅. 又因为电陀中含有—条电压漫支路•故用结戊分析法可荷化一 △方用.实质是求解两个方睨. 给点分皈血以g 为勢勺结点.刘!1立结点为■ b. 4.蛉点电压 .g u.U&-U. U.-Ux U< 八H a Af KCL ：———+ ——+ —= 014 10 2.5 Mb 点列 KCL ： I =12.5叶“列Kg 呼斗牛■气生“loo I 2 5Q -CD-*-C□—回吊法分析*选取立且終如图.并标胡绕行方向:吋 h R"・・g = 01 ◎“心r -£ +g &+R2&+R ：£越月结点分析法土较榆单.曲枚腋內的是・瑞窝络• 时A 列KCL ：因为U^JI AC #^方向相卮・所以摻考过号为吸牧坊率. 吸枚的功率为求得：U.=3 2$V ・ U.K5V— 14 3.25-85 ~!4~=-0375 A回络分析汎： 选3个泡孔作为一组柱立目跑.标明目踣绕行 方向如图斫示. M h 10人+2 5（人一/.）-E = 0 对 m E + 20（/i -/B ） + 5Z ll =0 对 III ： 2X/a -^) + 147. +20(/. -Z n > = 012.5人一2.5/. +E = 0 => 25/1-20/-+E = 0-2.5/l -2O/1I +E = O/, = 0.025 I. = -0.8 /… = -0375••• I =/B = -03758.示的血跑.求支跑ABC 产吸枚的功辜表示氏• 口在付种怙况下.该支陀放出功CF7QRRg + 7 & 4RJEJ以C 为参考结点•刃结点电压为UER -（& + 凡）鸟 Rg +尺丘十尺凡25•••即&厶-(尽+&)£； vO所以当尺上；v(尺+&比；討峰放功氧补充题1.由于电廉中含育一条电压渾支帰.故冃结点分析 怯时一个方程可以简化.实版只爲列一个方冠.以A 为參考结点.則结点电压为 5・Ud ・ 由图可見.U BA = 16V ・ 设电逬參专方向如图护示. 对C 列KCL 得*解得 U CA =3 2V••• =12.W外充煽2. 姑点分析法：以O 为參孝结点・恩姑点电压为U OPHO fj KCL 得：25-q 。

2020—2021人教物理（新教材）必修第三册第12章电能能量守恒定律同步习题及答案（新教材）人教必修第三册第12章电能能量守恒定律1、小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为()3 JC．2.2×104 W D．2.2×107 J2、有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为4I3，则电源的内阻为()A．R B.R 2C．4R D.R 83、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的()A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器4、关于能源的利用，下列说法不正确的是()A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的5、如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是()A．R2增大，P增大；R2减小，P减小B．R2增大，P减小；R2减小，P增大C．无论R2是增大还是减小，P均减小D．无论R2是增大还是减小，P均增大6、有两个灯泡L1、L2，额定电压均为6 V，额定功率分别为6 W、3 W，将它们接在电路中，下列说法正确的是()A．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 WB．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为6 WC．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 WD．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W7、如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为()A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶28、（双选）在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2且量程相同，内阻R V1>R V2；两只电流表A1、A2且量程相同，内阻R A1>R A2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是()A．V1和A2B．V2和A2C．V2和A1D．V1和A19、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是()A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径10、粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、B两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()A．3P B.4 3PC．P D.3 4P11、（双选）如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法中正确的是()A．当S断开时，U AC＝9 VB．当S闭合时，U AC＝9 VC．当S闭合时，U AB＝7.5 V，U BC＝0D．当S断开时，U AB＝0，U BC＝012、如图所示的电路中，电流表均为理想电流表，电阻R1＝40 Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.2 A，电流表A的示数为0.3 A。

R第一章习题答案A 选择题1.4.1 （ A ） 1.4.2 （C ） 1.4.3 （C ） 1.4.4 （B ） 1.5.1 （B ） 1.5.2 （B ） 1.6.1 （ B ）1.6.2（B ） 1.8.1 （B ）1.9.1 （ B ）1.9.2 （B ）1.9.3 （B ）1.11.1(A) 1.12.1(B) 1.12.3 (B) 1.12.4 (B) 1.12.5 (B) B 基本题 1.4.5 （ 1）略 （2）元件 1 和 2 为电源 ，元件 3， 4 和 5 为负载（3）（ -560-540+600+320+180）*w=0 平衡 1.4.6 380/(110 2/8+R)=8/110 ，所以 R ≈3.7K ， W =（8/110 ）2× 3.7K ≈ 20W1.4.7 电阻 R=U/I=6/50* 103=120，应选者（ a ）图.1.4.8 解： 220/ （R1+315）=0.35A ，得 R1≈ 314 .220/ （R2+315）=0.7A ， 得 R2≈ 0 .1.4.9(1) 并联 R2 前， I1=E/(R 0 +2R e + R 1 )=220/ （0.2+0.2+10 ）≈ 21.2A.并联 R2 后， I2=E/(R 0 +2R e + R 1 ∥R 2 ) ≈ 50A.(2) 并联 R2 前， U2=R1*I1=212V,U1=(2R e + R 1 )*I1=216V.并联 R2 后， U2=(R 1∥ R 2)*I1=200V,U1=2R e +R 1∥ R 2=210V.(3) 并联 R2 前， P=212*21.2=4.5KW.并联 R2 后， P=200*50=10KW.1.5.3 I3=I1+I2=0.31 ｕA ，I4=I5-I3=9.61-0.31=9.3ｕ A ， I6=I2+I4=9.6 ｕA.1.6.3 因为电桥平衡，所以不管 S 断开还是闭合 =200 .R ab = R 5 ∥（R 1 + R 3 ）∥（ R 2 + R 4 ）1.6.4 解： U a =U 1 =16V,U b =＜ [(45+5) ≈5.5]+45 ＞× 16/ ＜[(45+5) ∥5.5] ∥5.5+45 ＞ ≈ 1.6.U c =（ 45+5） ∥ 5.5 × U b / R 总 ≈ U b /10=0.16V ， 同理 R d ≈U c /10=0.016V.1.6.5 解：当滑动端位于上端时， U 2=（R1+RP ） U 1 / （R1+RP+R ）2 ≈ 8.41V.当滑动端位于下端时， U 2 =R2*U 1 / （R1+RP+R ）2 ≈ 5.64V.所以输出范围为 5.64-8.14. 1.6.611.7.1 解：等效电路支路电流方程： IL=I1+I2E2-RO2*I2+RO1*I1-E1=0 RL*IL+RO2*I2-E2=0带入数据得 I1=I2=20A,IL=40A1.8.2 解：先利用叠加定理计算 R1 上的电流分成两个分电路 ① U 1 单独作用：解I ' R 1 (R U 1 2 //R 3 ) R 4 1 2 A 1 1 1 5 2II2 R I 1 3② I S 单独作用：分流'' R 411* 2 4 SAR 4 R 1(R 2 // R 3 ) 1 1 0.55所以 I 1' '' 113 6 A , 5I 30.5 * I 1A 51.9.4解：根据 KCL 得则I 3I 2 - I 12 - 1 1AU 1 R 1I 320* 1 20V, U 2U 1 R 2 I 220 10 * 2 40V1A 电流源吸收的功率 : P 1U 1I 120 * 1 20WP 22A 电流源吸收的功率 :-U 2 I 2 -40 * 2 -80WR 1电阻吸收功率 : P R1220* 1220WR 2 电阻吸收功率 : P RR 2 210* 2240W1.9.5解：将电流源转换成电压源，如下图则I11 2 1 1 (1//1)3 ,I35A1.9.6 解：将两个电压源转换成电流源再合并为一个2I稩 II8 - 21A 2 1 1 21.9.7 解：设E单独作用u ab’ = E/4 = 1/4 ×12 = 3V则两个电流源作用时u ab ’’= u ab - u ab ’=10-3=7V1.10.1 解：设1Ω电阻中的电流为I （从上到下）U oc =4×10－10 = 30VR eq=4ΩI=30/(4+1)=6A1.10.2解：先利用电源等效变换得下图：AU OC R eq 2 8 6V 4则IU OC R eq 21A1.10.3解：先利用网孔电流法解出 I 1, I 220 I 1 10 I 1 U OC 10I 2 150 14I 2 I 1 I 25 A 5 20 10I 1 1204 I 250VR eq0 IU OC R eq 105 A1.10.4解：先用网孔法求出I1(R3 I2R4) I1I 2 AR4 I2 U I 28I12 A2 I210I7A1 4U OC REQ U R2IR2 410 8 2该R1的电流从下到上为I11.10.5解：设有两个二端口网络等效为则（a）图等效为有U1=E1=4V（b）图等效为有I 1=2E1/2R1=4/R1=1A =>R1=4ΩI=4/4+1=4/5A1.11.4 解：V AV B VAV AV C V B1.12.9解：1. 开关第一次动作uc(0+)=uc(0-)=10v从1-72 后, uc(--)=0, t 放=RC=10ms Uc(t)=10exp(-100t)V(0<=t<= )Uc(t)=10exp(-1)v=3.68v2. 开关第二次动作Uc(t+)=uc(t-)=3.68vUc(--)=10, t 充=10/3msUc(t)=10-6.32exp(-300(t-0.01))vUc(2*10E-2s)=10-6.32exp(-3)v=9.68v3. 开关第三次动作Uc(0.02+)=uc(0.02-)=9.68vuc(--)=0 t=10msuc(t)=9.68exp(-100(t-0.02))1.12.10 解：i(0+)=i(0-)=-6/5AI(--)=6/5AT=i/R=9/5sI(t)=6/5-12/5exp(-5/9t)A利用叠加法得：i(t)=9/5-8/5exp(-5/9t)A1.11.2 解：S断开时，UA243 3.9X 20 12205.8V S闭合时，UA1223.9X 20 12 2V1.11.3 解：利用叠加定理计算1.50v单独作用VA' R2 // R3 X 50 100R1 (R2 // R3) 72. 50v单独作用VA'' R2 // R3 X ( 50) 200R2 ( R2 // R3) 7VA VA' VA'' 100 / 71.12.6 解：（a）i(0+)=i(0-)=0,i( )=3A（b）i(0+)= i(0-)=0,i( )=1.5A（c）i(0+)= i(0-)=6A,i( )=0（d）i(0+)= i(0-)=1.5A,i( )=1A1.12.7 解: uc(0+)=uc(0-)=R3I=60VUc( )=0=RC=[(R2//R3)+R1]C=10mSUc(t)=60e-100ti1(t)=Uc(t)/(R1+(R2//R3))=12e-100t mA1.12.8 解: uc(0+)=uc(0-)=54VUc( )=18v=RC=4mSUc(t)=36e-250t+181.9.9解: (1) 利用叠加定理求 I U1 单独作用 :I ’=U1/(R1+R)=5A IS 单独作用 :I ’ =R1/(R1+R) IS=1A I=6A(2) KCL: IR1=IS-I=-4AIR3=U1/R3=2A IU1=IR3-IR1=6A UIS=RI+R2IS=10V(3) PU1=60W PIS=20WPR3=20W PR1=16W PR2=8W PR=36 PU1+PIS=PR1+PR2+PR3+PR=8功0W 率电工学简明教程第二版（秦曾煌主编）习题 A 选择题第 2.2.2 题B 基本题2.2.3U=220V, 错误！未找到引用源。

1.电路中的能量转化课后训练巩固提升基础巩固1.关于电功W和电热Q的说法正确的是( )A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=QB.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于QC.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W=UIt在任何电路中成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立答案:B解析:W=UIt、Q=I2Rt适用于一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B对,A、C、D错。

2.把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示的两个电路,通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值,使两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2大小满足( )A.R2=9R1B.R2=6R1C.R2=3R1D.R1=R2答案:A解析:设每个灯泡正常发光时的电流为I,则题图甲中总电流为3I,题图乙中总电流为I;要使两电路消耗的总电功率也相同,需使P R1=P R2,即(3I)2R1=I2R2,故R2=9R1,所以选项A正确。

3.下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )A.6.8 AB.4.1 AC.1.2 AD.0.24 A答案:B解析:由铭牌读出电热水壶额定功率为P=900W,额定电压为U=220V。

由P=UI得,电热水壶的额定电流为I=PU =900220A=4.1A。

4.电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作。

设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有( )A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q2答案:A解析:电动机是非纯电阻,其两端电压U2>IR=U1,B错;电流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此,W1<W2,C错;产生的热量由Q=I2Rt可判断Q1=Q2,A对,D 错。