2025國開《汽車電工電子基礎》形考任務第1章答案一、單項選擇題1.下列物理量中，屬于矢量的是（）A.電流B.電壓C.電動勢D.電場強度答案：D解析：矢量是既有大小又有方向的物理量。電場強度不僅有大小，而且有方向，其方向規(guī)定為正電荷在該點所受電場力的方向，所以電場強度是矢量。而電流雖然有大小和方向，但電流的方向是規(guī)定正電荷定向移動的方向，它的運算不遵循矢量運算法則（平行四邊形定則），所以電流不是矢量；電壓和電動勢只有大小，沒有方向（它們的正負表示相對大小關系），屬于標量。2.已知電路中A點電位為10V，B點電位為5V，則A、B兩點間的電壓UAB為（）A.5VB.-5VC.15VD.-15V答案：A解析：根據電壓與電位的關系，兩點間的電壓等于這兩點的電位之差，即\(U_{AB}=V_A-V_B\)。已知\(V_A=10V\)，\(V_B=5V\)，則\(U_{AB}=10V-5V=5V\)。3.有兩個電阻\(R_1\)和\(R_2\)，已知\(R_1=2R_2\)，將它們串聯(lián)在電路中，則它們兩端的電壓之比\(U_1:U_2\)為（）A.1:2B.2:1C.1:1D.4:1答案：B解析：在串聯(lián)電路中，電流處處相等，即\(I_1=I_2\)。根據歐姆定律\(U=IR\)，可得\(U_1=I_1R_1\)，\(U_2=I_2R_2\)。那么\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{I_1R_1}{I_2R_2}\)，因為\(I_1=I_2\)，且\(R_1=2R_2\)，所以\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{2R_2}{R_2}=2:1\)。4.一個電阻\(R\)兩端的電壓為\(U\)，通過的電流為\(I\)，則該電阻消耗的功率\(P\)為（）A.\(P=UI\)B.\(P=\frac{U}{I}\)C.\(P=I^2R\)D.\(P=\frac{U^2}{R}\)答案：A、C、D解析：根據功率的定義，功率\(P\)等于單位時間內所消耗的電能。對于電阻元件，根據歐姆定律\(U=IR\)（\(I=\frac{U}{R}\)）。-功率的基本公式為\(P=UI\)，這是功率的普遍定義式。-將\(U=IR\)代入\(P=UI\)中，可得\(P=I\timesIR=I^2R\)。-將\(I=\frac{U}{R}\)代入\(P=UI\)中，可得\(P=U\times\frac{U}{R}=\frac{U^2}{R}\)。而\(P=\frac{U}{I}\)是錯誤的表達式。5.已知某電源的電動勢為\(E\)，內阻為\(r\)，外接負載電阻為\(R\)，則電路中的電流\(I\)為（）A.\(I=\frac{E}{R}\)B.\(I=\frac{E}{R+r}\)C.\(I=\frac{E}{R-r}\)D.\(I=\frac{R}{E}\)答案：B解析：根據閉合電路歐姆定律，閉合電路中的電流\(I\)等于電源電動勢\(E\)除以電路的總電阻（外電阻\(R\)與電源內阻\(r\)之和），即\(I=\frac{E}{R+r}\)。當忽略電源內阻\(r\)時，可近似認為\(I=\frac{E}{R}\)，但在一般情況下，電源內阻不能忽略。二、判斷題1.電流的實際方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向。（）答案：正確解析：這是電流方向的基本規(guī)定。在導體中，正電荷的定向移動形成電流，為了統(tǒng)一描述電流的方向，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的實際方向。在金屬導體中，實際是自由電子定向移動形成電流，自由電子帶負電，其定向移動方向與電流的實際方向相反。2.電壓的方向規(guī)定為由高電位指向低電位。（）答案：正確解析：電壓是衡量電場力做功能力的物理量，電壓的方向是電位降低的方向，即從高電位指向低電位。例如，在電源外部，電場力推動正電荷從正極（高電位）流向負極（低電位），電壓方向就是從正極指向負極。3.在串聯(lián)電路中，總電阻等于各分電阻之和。（）答案：正確解析：設串聯(lián)電路中有\(zhòng)(n\)個電阻\(R_1\)，\(R_2\)，\(\cdots\)，\(R_n\)，串聯(lián)電路中電流處處相等，設為\(I\)。根據歐姆定律，總電壓\(U=U_1+U_2+\cdots+U_n\)，又因為\(U_1=IR_1\)，\(U_2=IR_2\)，\(\cdots\)，\(U_n=IR_n\)，\(U=IR_{總}\)，則\(IR_{總}=IR_1+IR_2+\cdots+IR_n\)，兩邊同時除以\(I\)，可得\(R_{總}=R_1+R_2+\cdots+R_n\)。4.在并聯(lián)電路中，各支路的電流相等。（）答案：錯誤解析：在并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，設為\(U\)。根據歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，各支路電阻\(R\)不同時，通過各支路的電流\(I\)也不同。只有當各支路電阻相等時，各支路的電流才相等。而串聯(lián)電路中電流處處相等。5.電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。（）答案：正確解析：當電源沒有接入電路時，電路中沒有電流，電源內阻上沒有電壓降。根據閉合電路歐姆定律\(U=E-Ir\)（\(U\)為路端電壓，\(E\)為電動勢，\(I\)為電流，\(r\)為內阻），當\(I=0\)時，\(U=E\)，即電源兩極間的電壓等于電源的電動勢。三、計算題1.有一個電阻\(R=10\Omega\)，兩端加的電壓\(U=20V\)，求通過該電阻的電流\(I\)和該電阻消耗的功率\(P\)。解：-根據歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，已知\(R=10\Omega\)，\(U=20V\)，則通過電阻的電流\(I=\frac{20V}{10\Omega}=2A\)。-根據功率公式\(P=UI\)，將\(U=20V\)，\(I=2A\)代入可得\(P=20V\times2A=40W\)。也可以根據\(P=I^2R\)或\(P=\frac{U^2}{R}\)來計算功率：-\(P=I^2R=(2A)^2\times10\Omega=4A^2\times10\Omega=40W\)。-\(P=\frac{U^2}{R}=\frac{(20V)^2}{10\Omega}=\frac{400V^2}{10\Omega}=40W\)。2.有兩個電阻\(R_1=5\Omega\)，\(R_2=10\Omega\)，將它們串聯(lián)在電壓\(U=15V\)的電路中，求：（1）電路中的電流\(I\)；（2）\(R_1\)和\(R_2\)兩端的電壓\(U_1\)和\(U_2\)；（3）\(R_1\)和\(R_2\)消耗的功率\(P_1\)和\(P_2\)。解：（1）在串聯(lián)電路中，總電阻\(R_{總}=R_1+R_2\)，已知\(R_1=5\Omega\)，\(R_2=10\Omega\)，則\(R_{總}=5\Omega+10\Omega=15\Omega\)。根據歐姆定律\(I=\frac{U}{R_{總}}\)，已知\(U=15V\)，\(R_{總}=15\Omega\)，所以電路中的電流\(I=\frac{15V}{15\Omega}=1A\)。（2）根據歐姆定律\(U=IR\)，對于\(R_1\)，\(U_1=IR_1\)，將\(I=1A\)，\(R_1=5\Omega\)代入可得\(U_1=1A\times5\Omega=5V\)；對于\(R_2\)，\(U_2=IR_2\)，將\(I=1A\)，\(R_2=10\Omega\)代入可得\(U_2=1A\times10\Omega=10V\)。（3）根據功率公式\(P=UI\)（也可根據\(P=I^2R\)），對于\(R_1\)，\(P_1=U_1I\)，將\(U_1=5V\)，\(I=1A\)代入可得\(P_1=5V\times1A=5W\)；對于\(R_2\)，\(P_2=U_2I\)，將\(U_2=10V\)，\(I=1A\)代入可得\(P_2=10V\times1A=10W\)?；蛘吒鶕(P=I^2R\)計算：-\(P_1=I^2R_1=(1A)^2\times5\Omega=5W\)。-\(P_2=I^2R_2=(1A)^2\times10\Omega=10W\)。3.有兩個電阻\(R_1=6\Omega\)，\(R_2=3\Omega\)，將它們并聯(lián)在電壓\(U=12V\)的電路中，求：（1）電路中的總電流\(I\)；（2）通過\(R_1\)和\(R_2\)的電流\(I_1\)和\(I_2\)；（3）\(R_1\)和\(R_2\)消耗的功率\(P_1\)和\(P_2\)。解：（1）首先求并聯(lián)電路的總電阻\(R_{總}\)，根據并聯(lián)電阻的計算公式\(\frac{1}{R_{總}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)，將\(R_1=6\Omega\)，\(R_2=3\Omega\)代入可得：\(\frac{1}{R_{總}}=\frac{1}{6\Omega}+\frac{1}{3\Omega}=\frac{1+2}{6\Omega}=\frac{3}{6\Omega}=\frac{1}{2\Omega}\)，則\(R_{總}=2\Omega\)。根據歐姆定律\(I=\frac{U}{R_{總}}\)，已知\(U=12V\)，\(R_{總}=2\Omega\)，所以電路中的總電流\(I=\frac{12V}{2\Omega}=6A\)。（2）在并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，都等于電源電壓\(U\)。根據歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，對于\(R_1\)，\(I_1=\frac{U}{R_1}\)，將\(U=12V\)，\(R_1=6\Omega\)代入可得\(I_1=\frac{12V}{6\Omega}=2A\)；對于\(R_2\)，\(I_2=\frac{U}{R_2}\)，將\(U=12V\)，\(R_2=3\Omega\)代入可得\(I_2=\frac{12V}{3\Omega}=4A\)。（3）根據功率公式\(P=UI\)，對于\(R_1\)，\(P_1=UI_1\)，將\(U=12V\)，\(I_1=2A\)代入可得\(P_1=12V\times2A=24W\)；對于\(R_2\)，\(P_2=UI_2\)，將\(U=12V\)，\(I_2=4A\)代入可得\(P_2=12V\times4A=48W\)。也可根據\(P=\frac{U^2}{R}\)計算：-\(P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(12V)^2}{6\Omega}=\frac{144V^2}{6\Omega}=24W\)。-\(P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(12V)^2}{3\Omega}=\frac{144V^2}{3\Omega}=48W\)。4.已知某電源的電動勢\(E=12V\)，內阻\(r=0.5\Omega\)，外接負載電阻\(R=5.5\Omega\)，求：（1）電路中的電流\(I\)；（2）路端電壓\(U\)；（3）電源內阻消耗的功率\(P_r\)和負載電阻消耗的功率\(P_R\)。解：（1）根據閉合電路歐姆定律\(I=\frac{E}{R+r}\)，已知\(E=12V\)，\(R=5.5\Omega\)，\(r=0.5\Omega\)，則電路中的電流\(I=\frac{12V}{5.5\Omega+0.5\Omega}=\frac{12V}{6\Omega}=2A\)。（2）路端電壓\(U\)即負載電阻兩端的電壓，根據歐姆定律\(U=IR\)，將\(I=2A\)，\(R=5.5\Omega\)代入可得\(U=2A\times5.5\Omega=11V\)。也可根據\(U=E-Ir\)計算，將\(E=12V\)，\(I=2A\)，\(r=0.5\Omega\)代入可得\(U=12V-2A\times0.5\Omega=12V-1V=11V\)。（3）電源內阻消耗的功率\(P_r\)根據\(P=I^2R\)計算，這里\(R=r\)，將\(I=2A\)，\(r=0.5\Omega\)代入可得\(P_r=I^2r=(2A)^2\times0.5\Omega=4A^2\times0.5\Omega=2W\)。負載電阻消耗的功率\(P_R\)根據\(P=I^2R\)計算，將\(I=2A\)，\(R=5.5\Omega\)代入可得\(P_R=I^2R=(2A)^2\times5.5\Omega=4A^2\times5.5\Omega=22W\)?；蛘吒鶕(P=UI\)計算\(P_R\)，\(U=11V\)，