第四章电学部分解答

八上电路分析一、方法介绍：1.电路简化⑴对于电路中存在的电流表，由于其电阻极小，因此可以用导线将其取代；⑵对于电路中存在的电压表，由于其电阻极大，因此可以看作断路而直接将电压表去掉；看电路图的方法:将电流比作水流1、电流面前有两条路，一条有电阻，一条无电阻，电流只走无电阻的一条路2、电流面前有两条路，一条有1Ω电阻，一条有1000Ω电阻，则都要走3、像一个孩子一样，要尽快回到家（最快回到负极）4、电路图上导线无长短之分，不能根据导线长度来判断，要根据经过的用电器5、经过用电器，必须是正极进入负极流出，不然不算经过6、步骤：先确定串并联，再确定每一个电表所测用电器二、典型例题分析：（注：以下分析电压表和电流表分别用“A表、V表”代替）例1如图1-1所示的电路，开关S闭合后，判断电路的连接情况及各电表的测量对象。

例2如图2-1所示的电路，分析开关S闭合前后A表和V表的变化情况。

例3如图3-1所示，判断V表的测量对象。

例4如图4-1所示，滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表示数变化情况。

例5在图5所示的电路中,电源电压不变。

闭合电键K，电路正常工作。

一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（） A．灯L可能变亮 B．灯L亮度可能不变C．电阻R可能断路 D．电阻R可能短路例6如图6-1所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向右移动，各电表的变化情况怎样。

三、对应演练：1. 在图7中，灯泡L1和灯泡L2是_ _ __联连接的。

当电键K断开时，电压表的示数将__；电流表A1的示数将__ __，电流表A2的示数将____ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。

2.在如图8所示的电路中，当电键K断开时，电阻R1与R2是串联连接的。

电键K闭合时，电压表的示数将(选填“变小”、“不变”或“变大”)。

3. 在如图9所示的电路中，当电键K闭合后，电路中A表、V表及灯泡亮度的变化情况。

4. 在如图所示的电路中，电源电压不变。

习题四1．用叠加定理求图题4-1所示电路中的电流i R 。

图题4-1解： A 2电流源单独作用时：A i R 12101010'−=×+−=V 80电压源单独作用时：i A i R 4101080''=+=原电路的解为：A i i i R R R 341'''=+−=+=2．用叠加定理求图题4-2所示电路中的电压u ab 。

4图题4-2解：V 24电压源单独作用时：Ω6Ω=+×==46126126//121RV R R u ab 1224411'=×+=A 3电流源单独作用时：Ω4Ω6''A i 13623611214161''=×=×++=V i u ab 6616''''=×=×= 原电路的解为：V u u u ab ab ab 18612'''=+=+=3．用叠加定理求图题4-3所示电路中的电流i 。

6A图题4-3解： A 6电流源单独作用时：ΩΩ6A i 4612612'−=×+−= V 36电压源单独作用时：Ω6Ω6ΩΩA i 261236''−=+−=原电路的解为：()()A i i i 624'''−=−+−=+=4．图题4-4所示电路中，R =6Ω，求R 消耗的功率。

图题4-4解： 将R 支路以外的部分看作一个二端电路。

可采用叠加原理求oc u ：12⎟⎠⎞⎜⎝⎛++××+×+=26363212636oc u V 1688=+=求其等效电阻：eqRΩ=++×=426363eq R 原电路简化为：Ri=eq R u oc =RA R R u i eq oc R 6.14616=+=+=W R i P R R 36.1566.122=×=×=5．图题4-5所示电路中， R 1=1.5Ω R 2=2Ω，求（a ）从a、b 端看进去的等效电阻；（b ）i 1与i s 的函数关系。

电工电子第4章习题答案_完整）思考题与习题参考答案 4-1 欲将发电机的三相绕组连成星形时,如果误将U2，V1，W2连成一点(中性点)，是否也可以产生对称三线电压？答：不是。

4-2 当发电机的三相绕组连成星形时，设线电压，试写出相电压ｕl 的三角函数。

答： 4-3 什么是三相负载、单相负载和单相负载的三相连接？相交流电动机有三根电源线接到电源的Ll，L2，L3三端．称为三相负载，电灯有两根电源线，为什么不称为两相负载？而称单相负载？答：三相负载是指由三相电源所带的负载，单相负载时指由单相电源带的负载，负载的三相连接是指将单向负载按照特定的连接方式连接成适合三相电路的负载连接形式。

电灯被称为单相负载是因为带动电灯工作的电源只需要一个就可以了。

4-6 为什么电灯开关—定要接在相线(火线)上？答：开关接在火线上才能在开关打开的时候保证每相电源所在回路断开。

4-8 有一次某楼电灯发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然都暗淡下来，而第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因，这楼的电灯是如何连接的?同时又发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些.这又是什么原因?画出电路图。

(1)本系统供电线路图A P ´ B C N 三层二层一层–+ (2) 当P处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。

(3) 因为三楼灯多于二楼灯即 R34-9有一台三相发电机，其绕组接成星形，每相额定电压为220V。

在一次试验时，用电压表量得相电压V，而线电压则为V，V试问这种现象是如何造成的？答：12相间有短路。

4-10 在图4-29所示的电路中，三相四线制电源电压为380／220V，接有对称星形联结的白炽灯负载，其总功率为180W。

此外，在L3相上接有额定电压为220V，功率为40W，功率因数的日光灯一支。

试求电流，，及。

设V。

答：图4-29 图4-30 =++ 4-11 图4-30是两相异步电动机的电源分相电路，O是铁心线圈的中心抽头。

第四章电化学基础第一节原电池一、基础梳理1.答案 D解析A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。

2.答案BD解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al 是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；D正确。

3.答案：D解析：由反应(1)可得氧化性：B2＋>A2＋，由反应(2)可知D为非常活泼的金属，故其阳离子的氧化性很弱；由反应(3)可知氧化性：E2＋>B2＋，综合分析，氧化性强弱顺序为：E2＋>B2＋>A2＋>D2＋。

4.答案：A解析：题图所示原电池中，Zn为负极发生氧化反应，Cu为正极发生还原反应，故A项正确，C项错；原电池工作时，ZnSO4溶液中的Zn2＋浓度增大，所以盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移，B项错；铜电极上发生的电极反应是Cu2＋＋2e －===Cu，D项错。

5.答案：A解析：②原电池负极发生氧化反应；③不能实现；④碳棒可以作原电池的正极。

6.答案：D解析：A中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn上构成原电池，加快产生H2的速率。

A中的Zn有少量的与CuSO4反应，则与稀硫酸反应的Zn小比B中小，产生的H2体积比B中小。

7.答案：B解析：A选项是通过构成锌铁原电池，在船壳上加锌块作原电池负极，从而保护船体不被腐蚀；B选项是靠氧化膜保护铝；C选项中发生反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌构成原电池加快反应速率；D选项分别为锌铁原电池和锡铁原电池，前者锌为负极，后者铁为负极，所以镀锌铁更耐用。

电路分析【知识要点】串联电路：I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2U1=I1*R1U2=I2*R2并联电路：I=I1+I2U=U1=U21/R=1/R1+1/R2U1=I1*R1U2=I2*R21．如图所示是某电子秤内部简化电路。

R0是定值电阻，R x是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。

闭合开关，当R x上压力增大时，随之减小的是()A．通过R x的电流B．通过R0的电流C．R x两端的电压D．R0两端的电压2．甲、乙两导体通过相同的电流，经检测发现甲导线两端的电压比乙导线两端的电压高，则比较它们的电阻值，可以得出（）A．R甲＞R乙B．R甲＜R乙C．R甲＝R乙D．无法比较谁大3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动的过程中，下列说法正确的（）A．电压表示数与电流表示数的比值增大B．电压表示数与电流表示数的比值不变C．电流表的示数减小，电压表的示数不变D．电流表的示数减小，电压表的示数减小4．如图当开关闭合、滑片P 向右移动时，A1表、A2表、V 表的读数变化情况为（）A．A1不变、A2变小、V 不变B．A1不变、A2变大、V 不变C．A1变小、A2变小、V 不变D．A1不变、A2变小、V 变大5．如图所示电路，要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该（）A．只闭合S3B．只闭合S2C．同时闭合S1和S2D．同时闭合S1和S36．如图所示的电路图中，若要接一个开关，且使它只控制电灯L2与电源的连通或切断，则应将它接在（）A．A处B．B处C．C处D．D处7．在如图所示的电路中，电源两端的电压为6V，并保持不变，R1、R2为两个相同阻值的电阻。

开关S1闭合后，下列说法中正确的是（）A．开关S2断开时，R1两端的电压为3VB．开关S2断开时，R1两端的电压为6VC．开关S2闭合时，R1两端的电压为3VD．开关S2闭合时，R2两端的电压为6V8．闭合下图所示的电路，下列说法错误的是（）A．这个电路短路了B．拆去导线cd后两灯为串联C．将导线ec的c端改接在b，两灯为并联D．拆去导线ab电路为开路9．如图所示的电路图中，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应该是（）A．只闭合S3B．同时闭合S1和S3，断开S2C．同时闭合S1和S2，断开S3D．只闭合S210．小敏同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。

第四章 电化学分析法 题库及答案1. 电化学分析方法与其他种类的仪器分析方法相比，都有什么特？答：设备简单、操作方便、应用广泛、灵敏度与准确度高、重现性好等。

2. 电化学分析过程中一定有电流流过电极吗？哪些分析法需要有电流流过电极？哪些需无电流流过？答：不一定；电解分析法，伏安分析法，库仑分析法；电位分析法。

3. 参比电极的电极电位为什么是恒定的？在电位分析法中的作用是什么？答：参比电极的电位取决于电极内离子的活度，其浓度保持恒定，故其电极电位恒定。

在电位分析法中，保持一支电极的电位恒定，另一支电极电位随待测离子浓度的变化而变化，这样使两极之间的电位差的变化反应溶液中离子活度的大小。

4. 离子选择性电极有哪些类型？分别举一个例子说明其作用原理。

答：晶体膜电极：如F 电极，F -在晶体膜表面进行交换，溶液中F -活度较高，则溶液中的F -进入晶体，反之，晶体膜内的F-进入溶液。

玻璃膜电极：用水浸泡玻璃膜时，玻璃膜表面的Na+与水中的H+交换，形成一层水化硅胶层。

在水化层，溶液中的H+经水化层扩散至干玻璃层，干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿外表面溶出的离子，离子的相对移动产生扩散电位。

液膜电极，如钙电极，将与响应离子有作用的载体溶解在不与水混溶的有机溶剂，组成一种液体离子交换剂，然后掺入一种微孔物质制成敏感膜，载体离子可以在液膜-试样、液膜-内填充溶液两个相界面间来回迁移，起到传递待测离子的作用，由于待测离子在水相与有机相中活度有差异，从而产生相间电位。

敏化电极：如气敏电极，其原理是某些气体渗过透气膜而溶解在水溶液中，然后释放出的H+改变水溶液的pH ，使pH 玻璃膜电极产生响应。

5. 当用直接电位法测量溶液的pH 值时，表达式pH K E 0592.0'+=中，K ’ 项包括哪些常数？答：参比电极、内参比电极、不对称电位及液接电位等常数。

6. 用pH 玻璃膜电极和饱和甘汞电极测定溶液的pH 。

4-2．5μF 电容的端电压如图示。

（1）绘出电流波形图。

（2）确定2μs t =和10μs t =时电容的储能。

解：（1）由电压波形图写出电容端电压的表达式：10 0μs 1μs10 1μs 3μs ()1040 3μs 4μs 0 4μs t t t u t t t t≤≤⎧⎪≤≤⎪=⎨-+≤≤⎪⎪≤⎩式中时间t 的单位为微秒；电压的单位为毫伏。

电容伏安关系的微分形式：50 0μs 1μs 0 1μs 3μs()()50 3μs 4μs 0 4μs t t du t i t C t dt t<<⎧⎪<<⎪==⎨-<<⎪⎪<⎩上式中时间的单位为微秒；电压的单位为毫伏；电容的单位为微法拉；电流的单位为毫安。

电容电流的波形如右图所示。

（2）电容的储能21()()2w t Cu t =，即电容储能与电容端电压的平方成正比。

当2μs t =时，电容端电压为10毫伏，故：()()22631010μs 11()5101010 2.510J 22t w t Cu ---===⨯⨯⨯⨯=⨯当10μs t =时，电容的端电压为0，故当10μs t =时电容的储能为0。

4-3．定值电流4A 从t=0开始对2F 电容充电，问：（1）10秒后电容的储能是多少100秒后电容的储能是多少设电容初始电压为0。

解：电容端电压：()()()00110422t tC C u t u i d d t C τττ+++=+==⎰⎰；()1021020V C u =⨯=； ()1002100200V C u =⨯=()()211010400J 2C w Cu ==； ()()2110010040000J 2C w Cu ==4-6．通过3mH 电感的电流波形如图示。

（1）试求电感端电压()L u t ，并绘出波形图；（2）试求电感功率()L p t ，并绘出波形图；（3）试求电感储能()L w t ，并绘出波形图。

第四章单相交流电路4-1-1 已知i1＝5sin314tＡ，i2＝15sin(942t+90°)Ａ。

你能说i2比i1超前90°吗？为什么？[答]两者频率不同，比较其相位是没有意义的，因此不能说i2超前i1 90°。

4-1-2 将通常在交流电路中使用的220V、100W白炽灯接在220V的直流电源上，试问发光亮度是否相同？为什么？[答]通常在交流电路中使用的220V、100W白炽灯，接在有效值为220V的交流电源上，其功率是100W，由于交流电有效值是从能量转换角度去考虑的等效直流值，如果将它接在220V的直流电源上，其功率也是100W，故发光亮度相同。

4-1-3 交流电的有效值就是它的均方根值，在什么条件下它的幅值与有效值之比是2？[答]必须是正弦交流电，它的幅值与有效值之比才是2。

4-1-4 有一耐压为220V的交、直流通用电容器，能否把它接在220V交流电源上使用？为什么？[答]电容器的耐压值是指它的绝缘物能承受的最高电压。

220V交流电压的最大值为2202V＝380V，超过电容器的耐压值220V，会使电容器的绝缘击穿，故耐压为220V的交、直流通用电容器不能接在220V交流电源上使用。

4-2-1 正弦交流电压的有效值为220V，初相角ψ＝30°，下列各式是否正确？(1) u =220 sin (ωt+30°)V(2) U=220 /30°V(3).U=220e j30°V(4).U=2220 sin (ωt+930°)V(5)u =220 /30°V(6)u =2220 /30°V[答]只有（3）是正确的。

(1)可改正为u =2220 sin (ωt+30°)V思考题解答(2) 可改正为 ·.U =220 /30°V (4) 可改正为 u =2220 sin (ωt +30°)V(5)可改正为 .U =220 /30°V(6) 可改正为 .U m =2220 /30°V4-2-2 已知İ＝10/30°Ａ，试将下列各相量用对应的时间函数来表示（角频率为ω）：(1) İ(2) j İ(3) －j İ 。