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第二章直流电路一、填空题1、电力系统中一般以大地为参考点，参考点的电位为（）电位。
2、欧姆定律一般可分为（）的欧姆定律和（）的欧姆定律。
3、部分电路的欧姆定律是用来说明电路中（）三个物理量之间关系的定律。
4、全电路欧姆定律，说明了回路中电流Ⅰ与电源电动势的代数和成（）比，而与回路中的（）及（）之和成反比。
5、导体电阻的单位是（），简称（），用符号（）表示，而电阻率则用符号（）表示。
6、已知电源电动势为E，电源的内阻压降为U0，则电源的端电压U=( )。
7、有一照明线路，电源端电压为２２０伏，负载电流为１００安，线路的总阻抗为０．２欧姆，那么负载端电压为（）伏。
8、串联电路中的（）处处相等，总电压等于各电阻上（）之和。
9、一只２２０伏１５瓦的灯泡与一只２２０伏１００瓦的灯泡串联后，接到２２０伏电源上，则（）瓦灯泡较亮，而（）瓦灯泡较暗。
10、１度电就是１千瓦的功率做功１小时所消耗的电量，所以它的单位又叫（）。
11、用万用表测量电路的电流时必须先断开电路，然后按照电流从正到负的方向，将万用表直流电流挡（）联到被测电路中。
12、一条均匀电阻丝对折后，通以和原来相同的电流，则在相同时间里，电阻丝所产生的热量是原来的（）倍。
13、有一只内阻为0.15Ω，量程为1A的电流表，现给它并联的一只0.05Ω的小电阻，则这只电流表的量程扩大为（）。
14、用电压表测量电源路端电压为零，这说明外电路处于（）状态。
15、一电炉电阻为44Ω，额定工作电压220V，则此电炉额定功率为（）。
16、如下图1-1的电路中有（）节点，（）条支路，（）个回路，（）个网孔。
图1-1 图1-217、如图1-2所示，已知E=50V，I=20A，R=20Ω，则A点的电位是（）18．在串联电路中，等效电阻等于各电阻（）。
串联的电阻越多，等效电阻越（）。
19．在串联电路中，流过各电阻的电流（），总电压等于各电阻电压（），各电阻上电压与其阻值成（）。
第二章-复杂直流电路的练习题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第二章 直流电路的分析与计算一、填空题1．所谓支路电流法就是以____ 为未知量，依据____ 列出方程式，然后解联立方程得到____ 的数值。
2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出____ 个独立节点电流方程，然后再列出_____个回路电压方程（假设电路有n 条支路，m 各节点，且n>m ）。
3．根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向____；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向____。
4.某支路用支路电流法求解的数值方程组如下：则该电路的节点数为____,网孔数为___。
10201002020502321321=-+=--=++I I I I I I I5.应用基尔霍夫定律计算出某支路电流是正值，表明该支路电流的_______方向与_______方向相同；支路电流是负值，表明_______。
6.基尔霍夫第一定律又称做_______定律，其数学表达式为_______。
7.基尔霍夫第二定律又称做_______定律，其数学表达式为_______。
8.电压源与电源的等效变换只对_______等效，对_______则不等效。
9.理想电压源的内阻r=_______，理想电流源的内阻r=_______，它们之间_______等效变换。
10.电压源等效变换为电流源时，I S =_______，内阻r 数值_______，由串联改为_______。
11.二端网络中有_______，叫做有源二端网络，二端网络中没有_______，叫做无源二端网络。
12.用戴维宁定理计算有源二端网络的等效电源只对_______等效，对_______不等效。
13.叠加原理只适用于_______电路，只能用来计算_______和_______，不能计算_______。
第二章直流电路一．填空题1.电阻串联可获得阻值的电阻，可限制和调节电路中的，可构成。
还可扩大电表测量的量程。
2.有两个电阻R1和R2已知R1/R2=1/2，若他们在电路中串联，则两电阻上的电压比U1/U2= ；两电阻中的电流之比I1/I2= 。
他们消耗的功率比P1/P2= 。
3.电阻并联可获得阻值的电阻，还可以扩大电表测量的量程，相同的负载都采用并联的工作方式。
4.有两个电阻R1和R2，已知R1/R2=1/2，若他们在电路中并联，则两电阻上的电压比U1/U2= ；两电阻中的电流之比I1/I2= . 他们消耗的功率比P1/P2= 。
5.当用电器的额定电流比单个电池允许的通过最大电流时，可采用电池组供电，但这是用电器的额定电压必须单个电池的电动势。
6.电路中元件既有又有的连接方式称为混联。
7.电阻负载串联时，因为相等，所以负载消耗的功率与电阻成比。
而电阻负载并联时，因为相等，所以负载消耗的功率与电阻成比。
8.如图所示电路，流过R2的电流为3A，流过R3的电流为A，这是E为A。
9.如图所示电路，当开关S打开时，C.D两点间的电压为V；当S合上时，C.D两点间的电压又为V。
50Ω电阻消耗的功率为W．10.电桥的平衡的条件是，电桥平衡时的重要特征是。
11.不能用电阻串.并联方法化简的电路叫。
12.基尔霍夫第一定律又叫，其内容是，其数字表达式是。
13.基尔霍夫第二定律又叫，其内容是，其数学表达式是。
14.所谓支路电流法就是以的未知量，依据列出方程式，然后解联立方程得到的数值。
15.依据支路电流法解得的电流为负值时，说明电流的方向和方向相反。
16.叠加原理之适用于电路，而且叠加原理只能用来计算和，不能直接用于计算。
17.如图所示，已知E1单独作用时，通过R1.R2.R3的电流分别是-4A.2A.-2A；E2单独作用时，通过R1.R2.R3的电流分别为3A.2A.5A，则各支路的电流I1= A,I2= A,I3= A。
（高二）物理教科版选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1、I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于()A．I1U1B．U1I1C．U1I2D．U1I1－I22、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是()A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定3、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA，已测得它的内阻为495.0 Ω，图中电阻箱读数为5.0 Ω，现将M、N接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()A．M、N两端的电压为1 mVB．M、N两端的电压为100 mVC．流过M、N的电流为2 μAD．流过M、N的电流为20 mA4、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()A．的读数变大，的读数变小B．的读数变大，的读数变大C．的读数变小，的读数变小D．的读数变小，的读数变大5、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是()A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍6、如图所示为三个基本逻辑电路的符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．以下判断正确的是()甲乙丙A．甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”B．乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”C．乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”D．丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”*7、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为()*8、一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为R g；如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA，则()A．给它串联一个电阻，阻值为nR gB．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)R gC．给它并联一个电阻，阻值为R g nD．给它并联一个电阻，阻值为R g n－1*9、(双选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是()A．该电子秤能测量的最大体重是1 400 NB．该电子秤能测量的最大体重是1 300 NC．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处*10、(双选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1*11、请根据下面所列的真值表，从四幅图中选出与之相对应的一个逻辑电路()输入输出A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0A B C D12、材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t＝0 ℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m；在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10－3℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长为1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)．13、如图所示的电路中，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，R3＝1.5 Ω，C＝20 μF.当开关S断开时，电源所释放的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4 W，求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S时，电源的输出功率；(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？（高二）物理教科版选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1、I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于()A．I1U1B．U1I1C．U1I2D．U1I1－I2B[本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻，意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解．由电阻的定义式R＝UI可知，B正确，其他选项错误．要特别注意R≠ΔUΔI，故选B.]2、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是()A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定B[白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对．]3、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA，已测得它的内阻为495.0 Ω，图中电阻箱读数为5.0 Ω，现将M、N接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()A．M、N两端的电压为1 mVB．M、N两端的电压为100 mVC．流过M、N的电流为2 μAD．流过M、N的电流为20 mAD[M、N两端电压：U＝I g R g＝200×10－6×495.0 V＝0.099 V＝99 mV，故A、B错误；流过M、N的电流：I＝I g＋UR＝(200×10－6＋0.0995) A＝0.02 A＝20 mA，故C错误，D正确．]4、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()A ．的读数变大，的读数变小B ．的读数变大，的读数变大C ．的读数变小，的读数变小D ．的读数变小，的读数变大B [当S 断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压U ＝E －Ir 增加，即的读数变大；由于定值电阻R 1两端的电压减小，故R 3两端的电压增加，通过R 3的电流增加，即的读数变大，选项B 正确．]5、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍C [由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W 其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2，P 2＝UI 2＝110 W 其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍，C 正确．]6、如图所示为三个基本逻辑电路的符号，A 输入端全为“1”，B 输入端全为“0”．以下判断正确的是()甲乙丙A．甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”B．乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”C．乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”D．丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”B[根据逻辑电路的符号特点可知，甲为“非”逻辑电路符号，A输入端为1时，输出为“0”，A错误；乙为“或”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“1”，B正确，C错误；丙为“与”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“0”，D错误．]*7、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为()A[由U＝IR x＝ER·xL·R＝EL x，其中E、L均为定值，故U与x成正比，A项正确．]*8、一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为R g；如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA，则()A．给它串联一个电阻，阻值为nR gB．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)R gC．给它并联一个电阻，阻值为R g nD．给它并联一个电阻，阻值为R g n－1D[把小量程电流表改装成量程较大的电流表应并联一个电阻，由并联电路特点，I g R g＝(I－I g)·R，所以R＝I gI－I gR g，每一小格变为n μA，量程变为nI g，则R＝1n－1R g.]*9、(双选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是()A．该电子秤能测量的最大体重是1 400 NB．该电子秤能测量的最大体重是1 300 NC．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处AC[由E＝I(r＋R)可得R最小值为R＝2 Ω.由R＝30－0.02F可得F最大值为1 400 N，选项A正确，B错误；该电子秤示数为零时F＝0，R＝30 Ω，对应电流I＝Er＋R＝0.375 A，选项C正确，D错误．]*10、(双选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1BD[由题意知，开关闭合后，L1的电流是L2的两倍，根据伏安特性曲线知，L1的电压不等于L2的两倍，所以A错误；由伏安特性曲线知，当电流为0.25 A时，电压为3.0 V，故L1消耗的电功率P1＝U1I1＝0.75 W，所以B正确；由题意知，L2的电流为0.125 A，根据伏安特性曲线知电压约为0.3 V，再根据R＝UI＝0.30.125Ω＝2.4 Ω，知C错误；L2消耗的电功率为P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，故P1∶P2＝20∶1>4∶1，D正确．]*11、请根据下面所列的真值表，从四幅图中选出与之相对应的一个逻辑电路()输入输出A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0A B C DC[从真值表可看出不是单一的“与”“或”关系，更不是单一的“非”关系，一定对应一个复合逻辑电路，从真值表分析可得应为“或非”复合逻辑电路，选项C正确．]12、材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t＝0 ℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m；在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10－3℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长为1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)．解析：设所需碳棒的长度为L 1，电阻率为ρ1，电阻温度系数为α1；铜棒的长度为L 2，电阻率为ρ2，电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1＝ρ10(1＋α1t)，ρ2＝ρ20(1＋α2t)式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率．设碳棒的电阻为R 1，铜棒的电阻为R 2，有R 1＝ρ1L 1S ，R 2＝ρ2L 2S式中S 为碳棒与铜棒的横截面积．碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R ＝R 1＋R 2，L 0＝L 1＋L 2 式中L 0＝1.0 m联立以上各式解得R ＝ρ10L 1S ＋ρ20L 2S ＋ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2St 要使R 不随t 变化，上式中t 的系数必须为零，即ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2＝0又L 0＝L 1＋L 2解得L 1＝ρ20α2ρ20α2－ρ10α1L 0代入数据得L 1＝3.8×10－3 m.答案：3.8×10－3 m13、如图所示的电路中，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝1.5 Ω，C ＝20 μF.当开关S 断开时，电源所释放的总功率为2 W ；当开关S 闭合时，电源所释放的总功率为4 W ，求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S 时，电源的输出功率；(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？解析：(1)S 断开时外电路R 2、R 3串联：E ＝I 1(R 2＋R 3)＋I 1r① P 1＝EI 1② S 闭合时：外电路R 1、R 2并联后与R 3串联 R 外′＝R 3＋R 1R 2R 1＋R 2代入数据R 外′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1.5＋3×63＋6Ω＝3.5 Ω③ 对闭合电路E ＝I 2R 外′＋I 2r④ P 2＝EI 2⑤ 由①②③④⑤可得⎩⎨⎧ E ＝4 Vr ＝0.5 ΩI 1＝0.5 AI 2＝1 A(2)闭合S 时，电源的输出功率P ＝I 22R 外′＝I 2×3.5 W ＝3.5 W(3)S 断开时Q 1＝CU R2＝20×10－6×0.5×6 C ＝6×10－5C S 闭合时电容器两端的电势差为零，则Q 2＝0 答案：(1)4 V 0.5 Ω (2)3.5 W (3)6×10－5C 0。
第二章直流电路2.1 电阻串联电路& 2.2 电阻并联电路、串联电路把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。
如下图1 所示为两个电阻组成的串联电路。
图1 电阻串联电路串联电路的特点：1．串联电路中电流处处相等。
当n 个电阻串联时，则I1 I2 I 3 I n （式2-1）2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。
U U1 U 2 U 3 U n （式2-2）3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R 叫做R1，R2串联的等效电阻，其意义是用R 代替R1，R2后，不影响电路的电流和电压。
在图1中，（b）图是（a）图的等效电路。
当n 个电阻串联时，则R R1 R2 R3 R n （式2-3 ）4.串联电路中的电压分配和功率分配关系。
由于串联电路中的电流处处相等，所以上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比； 各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。
推广开来，当串联电路有 n 个电阻构成时，可得串联电路分压公式 R 1 R 1 R 2 R 3R n提示：在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。
二、电阻并联电路把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间， 电阻两端承受同一个电压 的电路，叫做电阻并联电路。
图 2 电阻并联电路 并联电路的特点 ：1、电路中各个电阻两端的电压相同即 U 1 U 2 U 3 U n （式 2-6）2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和U 1U 2 R 1 R 2 R n2 P 1 P 2R 1 R 2 P nR nU 2 R 2 R 1 R 2 R 3R n U nR n R 1 R 2 R 3 R n即 I I 1 I 2 I 3 I n （式 2-7 ）3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和4、电阻并联电路的电流分配和功率分配关系 在并联电路中，并联电阻两端电压相同，所以 U R 1I 1 R 2I 2 R 3I 3 R n I n上式表明，并联电路中各支路电流与电阻成反比；各支路电阻消耗的功率和 电阻成反比。
第2章直流电路一、填空题1.已知R1=5Ω，R2=10Ω，把R1、R2串联起来，并在其两端加15 V的电压，此时R1所消耗的功率是5W 。
2.有两个电阻R1和R2，已知R1＝2R2，把它们并联起来的总电阻为4Ω，则R1＝12Ω，R2= 6Ω。
3.有两个电阻，把它们串联起来的总电阻为10Ω，把它们并联起来的总电阻为2.4Ω，这两个电阻的阻值分别为_4Ω__和_6Ω_。
4.已知R1和R2两个电阻，且R2=3R1，若串联在电路中，则R1消耗功率与R2消耗功率之比为1:3；若并联在电路中，则R1消耗功率与R2消耗功率之比为3:1。
5.有两电阻R1和R2，已知R1：R2＝1：4。
若它们在电路中串联，则电阻两端的电压比U1：U2＝1：4；流过电阻的电流比I1：I2= 1：1，它们消耗的功率比P1：P2＝1：4 。
若它们并联接在电路中，则电阻两端的电压之比U1：U2＝1：1；流过电阻的电流之比I1：I2＝4：1；它们消耗的功率之比P1：P2＝4：1。
6.电阻负载并联时，因为电压相等，所以负载消耗的功率与电阻成反比；电阻负载串联时，因为电流相等，所以负载消耗的功率与电阻成正比。
7.有5个相同的蓄电池，每个电池的电动势均为2V，内阻均为0.1Ω，串联后与R=4.5Ω的负载电阻相连，则流过电阻R的电流为2A，R两端的电压为9V，消耗的功率为18W。
8.如图2.34所示，每个电阻的阻值均为30Ω，电路的等效电阻R ab＝6Ω。
图2.34 图2.359.如图2.35所示的电路中，流过4Ω电阻的电流为0.6A，A、B两点间的电压为5.4V，3Ω电阻的功率是3W。
10.如图2.36所示电路，A点的电位V A等于21V 。
图2.36 图2.3711.基尔霍夫电流定律指出：在任一时刻，通过电路任一节点的电流的代数和为零，其数学表达式为ΣI＝0；基尔霍夫电压定律指出：对电路中的任一闭合回路，各电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和，其数学表达式为ΣRI＝ΣE 。
第2章直流电路【知识目标】1.能识读基本的电气符号和简单的电路图。
2.能掌握电路中的常用物理量的定义、符号、单位和它们之间的关系。
3.能识读电阻器和电位器的外形与结构，能简述其在实际生活中的典型应用。
4.能理解欧姆定律的概念及应用5.会分析电阻串联、并联及混联的连接方式及其电路特点。
6.能理解基尔霍夫定律，会应用KCL、KVL列出电路方程。
【技能目标】1.会用万用表测量直流电路的电流、电压和电位。
2.能识读常见电阻并会用万用表检测电阻。
2.1 电路【话题引入】众所周知，公路是走车辆行人的，水路是走船只的，航线是飞机飞行的路线，那电路是谁通行的路线呢？电路就是电流流过的路径，例如常见的手电筒，它的电路就如图2.1所示，合上开关，电流从电源正极流出，通过导线传输，经过开关、灯泡回到电源负极，形成电流通路，灯泡发光；断开开关，电路不通，电流被阻断，灯泡不亮。
2.1.1电路的组成电路主要是由电源、负载、导线和开关等，按一定的方式连接起来组成的闭合回路。
【电源】电路中把其它形式的能转换成电能的装置，其作用是向负载提供电能。
常见的有干电池、蓄电池和发电机，如图2-2所示。
（a）干电池（b）蓄电池（c）发电机图2-2 常见电源图2-1 手电筒实物电路【负载】负载又称为用电器，它是消耗电能的装置，其作用是把电能转换成其它形式的能，常见的有电灯、电炉、电动机等。
【导线】用来把电源和负载连接成一个闭合回路，在电路中承担电流输送与分配的任务。
常见的导线有铜线和铝线，如图2-3所示。
图2-3 常见导线截面图【开关】用来把电源和负载接通或断开的装置，常见的有按钮、空气开关等。
2.1.2 电路的状态电路通常有三种状态，即通路、开路和短路。
【通路】也称为闭路。
如图2-4a所示，当开关S闭合，电路中有电流流过，即为通路状态。
【开路】也称为断路。
如图2-4b所示，当开关S断开，电路中没有电流流过，即为开路状态。
【短路】如图2-4c所示，a、b两点用导线接通，这时电流不经过负载，只从导线ab 回到电源，即为短路状态。
（a）通路状态（b）开路状态（c）短路状态图2-4 电路的状态【提示】短路时会产生很大的电流，会损坏电源和导线，应尽量避免。
【练一练】找来灯泡、电池、导线和开关，参照图2.1自己连一个电路，并操纵开关观察灯泡的变化。
2.1.3 电路图为简便起见，电路通常不用实物表示，而是用电路图表示，例如图2-5所示即为图2-1 手电筒实物电路的电路图。
在电路图中，电路组成的元器件和连接情况是用国家统一规定的图形和文字符号来表示的，常用的图形及文字符号如表2-1所示。
图2-5 手电筒电路图表2-1 部分电工图形及文字符号【实践活动】翻翻家里的电路图我们家里有各种各样的电器，找出说明书，看看电路图，你认识哪些符号，哪些又是你不认识的。
2.2 电路中的常用物理量【话题引入】我们去买电冰箱，销售员除了介绍电器的外观，材料等特点外，还会介绍它的耗电有多低，有多省电。
那么用什么评价耗电的大小呢？其实就是功率，它是电路中的一个基本物理量。
本节我们就学习电路中常用的物理量电流、电压、电位、电动势、电能和电功率。
2.2.1电流【电流的概念】电荷的定向移动形成电流。
在金属导体中存在大量自由电名称实 物 图图形及文字符号名称实 物 图图形及文字符号电 池电流表开 关电压表灯 泡熔断器电 阻二极管电 容发电机电 感接 地子在做无序不规则的运动，如图2-6a 所示；当有电场存在时，金属导体中的自由电子在电场力作用下定向移动，就形成了电流，如图2-6b 所示。
【电流的大小】表征电流大小的物理量称为电流强度，用单位时间内通过导体横截面的电量多少来衡量，简称电流，用字母I 表示。
若在t 秒内通过导体横截面的电量为Q ，则电流I 可表示为：tQI （2-1）式中，I 表示电流，单位是安[培]，用符号A 表示；Q 表示电量，单位是库[仑]，用符号C 表示；t 表示时间，单位是秒，用符号S 表示。
如果在1s 内通过导体横截面的电量为1C ，则导体中的电流即为1A 。
电流的单位除A 外，还有千安（kA ）、毫安（mA ）、微安（uA ），它们之间的换算关系为： 1 kA=103A=106mA =109uA 。
【电流的方向】人们习惯上规定正电荷的移动方向为电流的方向，因此，带负电的自由电子移动方向跟电流方向相反，如图2-6b 所示。
2.2.2 电压和电位【电压的概念】如图2-7a 所示，水流从水位高的A 点向水位低的B 点流动，那是因为A 、B 点间有水压。
其实电流就像水流，电压就像水压，电位就像水位，如图2-7b 中，电池就是为电路提供电压的装置。
电池的正极电位高，负极电位低，正、负极之间存在电压，在电压的作用下，电流从正极向负极处流动。
【小知识】生活中的常用电压等级：干电池两极间的电压为1.5V ；手持移动电话的电池两极间的电压约为3.6V ；电脑机箱内部的电压≤20V ；人体安全电压≤36V ；家庭电路的电压为220V ；一a ）水压示意图b ）电压示意图 图2-7 电压及其类比般低压动力线路的电压为380V。
【电压的大小】在电路中电压的大小等于电场力把单位正电荷从高电位点移到低电位点所做的功，即：QWUab（2-2）式中，U ab表示电压，单位为伏〔特〕，用符号V表示；W表示功，单位为焦[耳]，用符号J表示；Q表示电量，单位为库[仑]（C）。
【电压的方向】电压的实际方向由高电位指向低电位。
电压方向有三种表示法：1）箭头法：用带箭头的线段表示电压的方向，如图2-8a所示；2）极性法：在电路的两点或元件两端标上极性表示电压的方向，如图2-8b 所示；3）下标法：用符号U加双下标字母表示，如U ab表示电压方向从a指向b 如图2-8c所示。
【电位】电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位，用V表示，如V a表示a点的电位。
单位也为伏[特]（V）。
参考点的电位规定为零电位。
一般选用大地作为参考点，用符号“”表示；在电子仪器中常把金属机壳或电路的公共节点作为参考点，用符号“”表示。
【电压与电位的关系】电路中两点之间的电压等于这两点的电位之差，即U AB=V A-V B；电路中某一点A的电位，等于该点A与参考点O之间的电压，即V A=V AO=V A-V O。
【电动势】电动势是衡量电源将非电能转化为电能本领的物理量，用符号E表示，单位是伏（V）。
电动势仅存在于电源的内部，它的方向是从低电位端指向高电位端，即从电源的负极指向正极。
电源两端的电位差称之为电源的端电压。
对于一个电源来说，在开路状态下，电源两端的电压与电源的电动势大小相等而方向相反，如图2-9所示。
【练一练】如图2-10所示电路，若V A =5 V，V B =2 V，则U AB =_________V；若V A = 3 V，V B = 5V，则U AB =_________V。
图2-8 电压的方向图2-9 电动势和电压的方向图2-10【实践活动】 找找看，电视机遥控器电池、手机电池，数码照相机电池、汽车蓄电池等常见直流电源的电压都是多少伏？2.2.4 电功和电功率【电功】在一段时间内，电流通过负载时所做的功，称为电功，用W 表示。
在电路中电功的计算公式为：UIt W = （2-3）式中，W 表示电路消耗的电功，单位是焦耳，用符号J 表示；U 表示电路两端的电压（V ）；I 表示流经电路的电流（A ）；t 表示通电时间（S ）。
电功的常用单位为kW ﹒h ，也就是我们常说的“度”，1 kW ﹒h （度）=3.6×106J （焦耳）。
【电功率】单位时间内电流所做的功称为电功率，简称功率。
它是表明电流消耗电能快慢程度的物理量，用字母P 表示，计算公式为tWP = （2-4）代入UIt W =可以得到UI P = （2-5） 式中，P 为电功率，单位是瓦[特]，用符号W 表示；U 表示电路两端的电压（V ）；I 表示流经电路的电流（A ）。
【提示】若电流在1S 内所做的功为1J ，则电功率就是1W 。
【小知识】电器设备的额定值为使电器设备在正常工作条件下可靠工作，并且能充分发挥其性能而规定的参数值叫做额定值。
比如额定电压、额定电流和额定功率等。
如图2-11所示，额定值一般标在机器设备的铭牌上。
如U N 、I N 、P N 等。
【练一练】某电热器上标有“220V ，1000W”字样： ▼其中“220V”表示 ，“1000W”表示 。
▼电热器正常工作时通过的电流强度是 安，电阻是 欧，正常工作2小时消耗电能 度。
图2-11 铭牌▼若实际加在该电热器两端的电压是110伏，它的实际功率是 瓦。
【实践活动】看看家里面的电表，一月能用多少度电，看看家里面的电器设备，它们的功率都是多少？哪个用电多，哪个用电少？2.3 电阻元件与欧姆定律【话题引入】我们用户在每月缴纳电费时，都要加上电损耗的费用。
那么电是怎样损耗掉的呢？如图2-12所示，电能从发电厂输送到千家万户的过程中，由于线路上存在电阻，因此一部分电能转化为热能损耗掉了。
2.3.1 电阻当电流流过导体时，导体会对电流起阻碍作用，这种阻碍作用称为导体的电阻。
用大写字母R 表示，单位为欧〔姆〕，用符号Ω表示。
金属导体的电阻大小可以用以下公式计算：SlR ρ= （2-6）式中，R 表示电阻（Ω）；L 表示导体的长度（m ）；S 表示导体的截面积（m 2）；ρ表示导体的电阻率（Ω﹒m ）。
由此可见，金属导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与导体的材料有关。
【提示】式（2-6）称为电阻定律，式中的电阻率ρ与材料性质有关，也称为电阻系数。
【想一想】绝缘材料有没有电阻？【小知识】超导现象1911年，荷兰科学家卡末林—昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K 时，水银的电阻突然下降为零，这种现象就是超导现象。
具有超导性质的材料称为超导材料。
利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等；可制作电力电缆，用于大容量输电（功率可达10000MV A ）。
2.3.2 电阻器图2-12在生产实际中，利用导体对电流产生的阻碍作用的特性，专门制造的具有一定阻值的元件，称为电阻元器，简称电阻。
电阻器是电子电路中使用率最高的元件，有固定电阻器和可调电阻器两大类。
【固定电阻器】固定电阻器的阻值是固定不变的，常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、绕线电阻和水泥电阻等，如图2-13所示。
（a）绕线式电阻器（b）膜式电阻器图2-13 固定电阻器【可变电阻器】可变电阻器是阻值在预定范围内可调节的电阻，常用于调节电路中的电位，故又称做电位器。
常见的可变电阻器如图2-14所示。
【特种电阻】除以上常见的电阻器外，还有一些具有特殊功能的电阻器，比如光敏电阻、压敏电阻、磁敏电阻、热敏电阻等，广泛应用在各种电子设备中，如图2-15所示。
