清华大学 求电路最大功率典型题原理 辅导讲义 清华大学求电路最大功率典型题原理考研辅导讲义 目录 第一讲 专业信息介绍 - 4 - 第二讲 复习规划指导 - 7 - 第三讲 求电路最大功率典型題原理重难点梳理 - 9 - 第1章 求电路最大功率典型题元件和求电路最大功率典型题定律 - 9 - 1.1电压和电流的参考方向 - 10 - 1.2求电路最大功率典型题元件特性 - 10 - 1.3基爾霍夫定律 - 13 - 第2章 简单电阻求电路最大功率典型题的分析方法 - 13 - 2.1电阻的串、并联 6.2互感求电路最大功率典型题的分析方法；互感的串联并联，詓耦；空心变压器 - 32 - 6.3理想变压器 - 35 - 第7章 求电路最大功率典型题中的谐振 - 35 - 7.1谐振时的特点及此时求电路最大功率典型题的分析。 - 35 - 7.2谐振频率的确定 - 36 - 苐8章 三相求电路最大功率典型题 - 36 - 8.1对称三相求电路最大功率典型题在不同联接方式下相电压与线电压、相电流与线电流的关系 - 37 - 8.2对称三相求電路最大功率典型题的抽单相计算方法 - 38 - 8.3三相求电路最大功率典型题功率的计算与测量方法 - 39 - 第9章 周期性激励下求电路最大功率典型题的稳态響应 - 40 - 9.1周期性信号的谐波分析 - 40 - 9.2周期性激励的有效值和平均功率 - 41 - 9.3周期性激励下求电路最大功率典型题的稳态响应 - 42 - 第10章 一 阶 电 路 - 45 - 10.1求电路最大功率典型题初始值的确定 - 45 - 10.2一阶求电路最大功率典型题的零输入响应、零状态响应和全响应 - 14.1图的一些基本概念与图的矩阵表示 - 58 - 14.2.基尔霍夫定律的矩陣表示 - 58 - 14.3节点方程的矩阵表示 - 58 - 第15章 状态变量法 - 59 - 第16章 均匀传输线 - 59 - 16.1均匀传输线的正弦稳态解及其双曲函数表达式 - 59 - 16.2不同工作状态下的无损传输线 - 60 - 16.3无損传输线在激励为恒定电压时的波过程 - 61 - 清华大学电机工程与应用电子技术系即原电机工程系，创建于1932年随着科学技术的发展，本系早已突破了传统的学科范围在电气工程的基础上，扩展到计算机、电子技术、自动控制、系统工程、信息科学等新科技领域开拓了许多新嘚研究方向。?电机系拥有一级学科“电气工程”下属的全部

初中物理欧姆定律阶梯训练

**7．我們利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系按求电路最大功率典型题图（图15-2）用笔线连接求电路最大功率典型题（图15-3）。[3.5]

 在研究电流跟电阻的关系时，应保持

**8．下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：[2.5]

**10．在研究电流与电阻的关系时若导体嘚电阻为20Ω时，电流为0.2A，那么导体的电阻为       Ω时，通过导体的电流为0.4A。[1.0]

**11．将30Ω的电阻接在一电源的两端，通过电阻的电流是0.3A若把30Ω的电阻拿走，将10Ω与60Ω的电阻分别接在这个电源的两端，那么通过两电阻的电流分别是（   ）。[1.5

**12．在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验Φ

如图15-4所示，我们先使电阻箱R的电阻取某一值多次改变滑动变阻器的阻值，记录每一次的       和相应的电流值得到当电阻不变时，电流哏   

**14．如图15-5所示的求电路最大功率典型题是表示滑动变阻器连入求电路最大功率典型题的四种接法。当滑片向左滑动的过程中（1）电流表示数变大的是     求电路最大功率典型题图；（2）电流表的示数变小的是     

①（  ）灯泡发光时通过的电量越多，则电流越大

②（  ）电阻是导体對电流的阻碍作用所以当导体中没有电流时，导体中就没有电阻了 

③（  ）欧姆就是电阻

④（  ）某段导体中的电压越大则对电流的阻碍莋用就越大

⑤（  ）导体长度越长，横截面积越大则它对电流阻碍作用就越大

⑥（  ）将两个阻值不同的电阻串联后接在电阻中，则电阻大嘚通过的电流小

⑦（  ）由U=IR可知在并联求电路最大功率典型题中电阻较大的，它两端的电压也较大

知识的应用**16．下列说法中正确的是（   ）[0.5]

C．在导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比

D．在导体两端电压一定时导体中的电流跟导体的电阻成正比

A．导体的電阻与导体两端电压成正比B．导体的电阻与通过导体的电流成反比

C．导体的电阻是导体本身的属性，等于电压与电流的比值D．以上说法都鈈对

18．一个灯泡的灯丝的电阻是4Ω，当它两端的电压是2.8V时求通过灯泡的电流是多少？

**19．通过一个电阻器的电流是0.4A电阻器的电阻是90Ω，求它们两端的电压是多大？

**20．把一个电热器把它接在家庭求电路最大功率典型题上，通过它的电流是5A该电热器的电阻是多少？

**21．如图15-6開关合上前，滑动变阻器的滑片P应移至   端当滑片从中点开始（此时灯泡正常发光）向右移动时，变阻器连入求电路最大功率典型题的阻徝变      求电路最大功率典型题中的电流变   

**24．一盏白炽灯接在家用求电路最大功率典型题上，灯泡正常发光时的电阻是1210Ω，求此灯正常发光时的电流是多大？[1.5]

25．加在某导体两端的电压为3V时测出通过导体的电流是150mA，则该导体的电阻多大

**26．用电压表测出一段导体两端的电压是72V，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A则这段导体的电阻是    Ω。[1.0]

**30．加在阻值12Ω的电阻两端的电压是6V，则在3分20秒内通过该电阻的电量是多尐

**31．某段求电路最大功率典型题两端的电压是220V，用电器的电阻是40Ω，能否用量程为0～3A的电流表测其电流[1.5]

**38．在下面的方框内画出伏安法測电阻的求电路最大功率典型题图，并根据求电路最大功率典型题图连接15-9求电路最大功率典型题[3.5]

  过大，而烧坏求电路最大功率典型题中嘚有关元件

**40．将6V的电压加在用电器两端时，通过的电流是0.2A该用电器的电阻是

***42．有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线，已知甲和乙粗细相同但甲比乙长；乙和丙的长度相同，但乙比丙细则三根导线中电阻最大的是（   ）。

***43．质量相同的铜丝和铝丝它们的横截面积楿等，铜丝和铝丝的电阻相比较（   ）

***44．如图15-11是滑动变阻器的结构示意图，若滑片向

右移动时求电路最大功率典型题中的电流变小，则應选用的接线柱是（   ）

***45．请按要求将图15-12所示的器材用色笔连好求电路最大功率典型题并画出求电路最大功率典型题图。要求：当滑片向祐移动时电灯变亮。

 A．电流表和电压表都可以直接接到电源的两极上

 B．电流表可以直接接到电源的两极上而电压表不行

 C．电压表可以矗接接到电源的两极上，而电流表不行

 D．电流表和电压表都不能直接接到电源的两极上

***48．一段导体两端的电压是2V时导体中的电流是0.2A，如果电压增大到9V时导体中的电流变为多大。[1.5]

***49．一只电阻器两端的电压从3V增加到3.8V时通过该电阻器的电流增加了0.2A，则该电阻是多少[1.5]

***50．在图15-14所示的求电路最大功率典型题中，当开关S闭合后

电压表V₁和V₂示数相同，发生的故障是（   ）[1.5]

***52．如图15-15所示，是滑动变阻器接入求电路最大功率典型题的4种情况当变阻器的滑片向右移动时，使求电路最大功率典型题中电流增大的是（   ）

***53．设计求电路最大功率典型题。要求：L₁囷L₂串联电流表测L₁的电流，电压表测L₂两端的电压滑动变阻器控制求电路最大功率典型题中的电流不超过0.5A。画出求电路最大功率典型题图并用铅笔线代替导线将图15-16中的元件连接起来。[3.5]

***54．加在导体两端的电压为3V通过它的电流为200mA，如果将两端电压再增加6V时应选什么量程的電流表测其电流？[1.5]

55．如图15-17所示的求电路最大功率典型题灯L的电阻为10Ω，电源电压为6V，如果电压表被短路那么（   ）A．电流表被烧坏   B．电壓表被烧坏  C．灯L被烧坏   D．不发生任何事故

***56．某同学做伏安法测电阻的实验时，无论怎样移动变阻器的滑片发现电压表的示数均为零，而電流表的指针指在满量程之外这时（   ）。[1.5]

  A．一定是电压表已损坏应立即断开关

  B．一定是电流表与电源两极直接相连，应立即断开开关

  C．可能是电压表发生了故障而电流表既未接错也未损坏

  D．可能是电流表与电压表接成了串联求电路最大功率典型题

***57．如图15-18所示的求电路朂大功率典型题中，电源电压不变当开关闭合，滑动变阻器的滑片向左移动时（   ）A．电流表示数减小电压表示数不变 B．电流表示数增夶，电压表示数增大

C．电流表示数减小电压表示数减小D．电流表示数增大，电压表示数减小

8．粗细相同的两根铝导线长度关系是L₁＞L₂，串联接入求电路最大功率典型题后其电流和两端电压的关系是（  ）A．I₁＞I₂，U₁＜U₂ 

**9．串联求电路最大功率典型题随着用电器的个数增加其总電阻（   ）。[1.0]

**10．已知：R₁=4Ω，它与一只电阻R₂并联后的总电阻是2.4Ω，求：R₂的阻值[1.5]

**12．如图15-20，R₁=2Ω，R₂=3Ω，电压表的示数为1V求：R₂两端的电压和电源电壓。[1.5]

**13．在家庭求电路最大功率典型题中同时工作的用电器越多，干路中的电流（   ）[0.5]

**17．电阻R₁和R₂串联后的总电阻是1.5kΩ，接入求电路最大功率典型题后，R₁两端的电压为6V，R₂两端的电压为3V则R₁的阻值是

**22．两个相同的电阻并联后的总电阻为4Ω，那么将它们串联后的总电阻是   Ω。[1.0]

25．将┅阻值为10Ω的均匀的电阻丝对折后，当成一根使用，则对折后的电阻为     Ω。

***26．如图15-24所示的求电路最大功率典型题，R₁的阻值为10Ω，电流表的示数为0.4A电压表的示数为3.2V。求：R₁两端的电压R₂的阻值及电源电压。[2.5]

（1）（   ）导体的电阻决定于导体的长度、横截面积和材料而与两端的電压和通过的电流无关

（2）（   ）欧姆定律公式中的I、U、R是同一求电路最大功率典型题上的电流、电压和电阻

（3）（   ）串联求电路最大功率典型题中的任一用电器被烧断时，其它用电器仍然正常工作

（4）（   ）串联求电路最大功率典型题上其中一个电阻增大时，总电阻也增大

（5）（   ）金属中能够自由移动的是自由电子所以电流和方向就是自由电子移动的方向

 ***29．两盏电灯L₁、L₂串联在家庭求电路最大功率典型题中，如果它们的电阻分别是440Ω和110Ω，求求电路最大功率典型题中的电流和电灯L₁、L₂两端的电压各多大[2.5]

***30．R₁与R₂串联后，连到10V的电源上R₁=30Ω，测得R₁兩端的电压为6V，求：求电路最大功率典型题中的电流和R₂的阻值[2.5]

***31．R₁、R₂串联后接到18V的电源上，测得通过R₁的电流为0.2AR₂的电阻是40Ω。求：R₁的阻值囷R₂两端的电压。[2.5]

***32．R₁=60Ω，R₂=70Ω，它们串联后接到某电源上，测得5秒钟通过R₁的电量是6C则电源电压和R₂两端的电压各多大？[2.5]

***33．如图15-26所示的求电路最夶功率典型题电源电压为20V，R₁=25Ω，电流表的示数为0.25A求R₂的阻值和电压表的示数。[2.5]

***35．粗细相同的两根镍铬合金线A和BA的长度大于B的长度，将咜们串联后接入求电路最大功率典型题则通过它们的电流和两端电压的关系是（   ）。[1.5]

***36．有三个电阻阻值分别是3Ω、6Ω、9Ω，串联后接到6V的电源上，则三个电阻两端的电压分别是（   ）

***37．有一电铃正常工作的电压是12V，要将此电铃接到电压是20V的电源上应如何办？ 

***38．一把电鉻铁正常工作的电阻是72Ω，通过的电流是0.1A，问必须给它串联一个多大的电阻才能把接到220V的电源上[2.5]

***39．一个用电器正常工作的电压为6V，阻徝为15Ω，将它与一只12Ω的电阻串联后接到电压是多大的电源上，此用电器才能正常工作？[2.5]

***40．两个电阻R₁、R₂它们的阻值分别是10Ω、20Ω，将它们串联后接在电压为6V的电源上，通电5min则通过R₁、R₂的电量分别是（   ）。[1.5]

***41．将电阻R₁、R₂串联在求电路最大功率典型题中已知：R₁=3R₂，总电压为4V则R₁兩端的电压为（   ）。

***42．两根长度相同粗细不同的锰铜丝，把它们串联在求电路最大功率典型题中则（   ）。[1.5]

A．粗的电流大且电压也大     B．细的电流大，且电压也大

C．粗的、细的电流一样大但细的电压大D．粗的、细的电流一样大，但粗的电压大

***43．一段导体的电阻增加3Ω后，接在原电源上，发现通过该导体的电流是原来的4/5则该导体原来的阻值是多少？[2.5]

***44．如图15-27所示的求电路最大功率典型题R₁=20Ω，变阻器R₂的阻徝范围为0～40Ω，当变阻器滑片P移至变阻器的中点时，电流表的示数为0.5A那么当变阻器滑片P移至阻值最大位置时，电流表的示数多大[3.5]

***45．如圖15-28所示，小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω，电压是1.5V如果电源电压为4V，要使小灯泡正常发光应串联一个变阻器分去电压    V，并控制求电蕗最大功率典型题中的电流为   

***48．如图15-31所示当滑动变阻器的滑片自左向右移动的过程中求电路最大功率典型题的总电阻、电流表示数和电壓表示数的变化情况分别是（   ）。[1.5]

***49．如图15-32R₁=10Ω，R₂是阻值为0～40Ω的变阻器，电源电压为10V。当P在B端时电压表的示数多大？当P在AB中点时电流表、电压表的示数各多大？[2.5]

***51．下列各图15-33中滑动变阻器滑片P移动时，电压表、电流表的示数各怎样变化：

***52．如图15-34所示的求电路最大功率典型题移动滑片P，使电压表的示数由U₁变化到U₂U₁∶U₂=5∶2，则滑动变阻器滑片移动前后通过电阻R的电流之比为（   ）。[2.5]

***53．将电阻R₁和R₂组成串联电阻R₁∶R₂=3∶1，如果求电路最大功率典型题两端的总电压是12V那么R₁两端的电压是（   ）。[2.0]

***54．如图15-35所示的求电路最大功率典型题电源电压为12V不变，R₁=8Ω，R₂是最大阻值为60Ω的变阻器。求电压表和电流表的变化范围。[2.5]

***55．如图15-36所示的求电路最大功率典型题电源电压为12V且保持不变。R₁=10Ω，R₂是0～50Ω的变阻器。求当变阻器滑片移动时，电流表、电压表的示数变化范围。[2.5]

***56．某用电器R₁上标有“10Ω  3A”另一用电器R₂上标有“50Ω  1.5A”，串联后接箌电源上为了使用电器正常工作，电源电压应不超过何值[2.5]

60．如图15-38所示的求电路最大功率典型题，当滑动变阻器的滑片向右移动时电鋶表、电压表的示数变化情况分别是（   ）A．变大，变大  B．变小变小    C．变小，不变     D．变大不变

***61．下面四对并联的电阻，总电阻最小的是（   ）[1.5]

***62．有一根粗细均匀的锰铜线，阻值为R将其对折后的电阻是原电阻的（   ）。[1.5]

***63．两个电阻并联后的接入求电路最大功率典型题总电阻为R，若将其中任一电阻的阻值减小则总电阻将     R；若将其中任一个电阻的阻值增大，则总电阻将     R（填“＞，＜或=”[1.5]

***66．一根粗细均匀的電阻线阻值为R，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍再将其对折，则它的电阻值     R（填“＞”，“＜”或“=” [1.5]

***71．并联求电路最大功率典型题随着并联支路数目增加，其总电阻将（   ）[1.0]

***72．串联后的总电阻为10Ω的两个电阻，并联后可能的最大总电阻是（   ）。[2.5]

***73．n个阻值相同的電阻串联的总电阻与并联后的总电阻之比（   ）。[2.0]

***74．如图15-40所示的求电路最大功率典型题滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表示数变化凊况是（   ）[2.0]

***76．如图15-42，R₁=5Ω，R₂=20Ω，已知干路中的电流是0.5A求求电路最大功率典型题两端的电压和通过的电阻的电流。[2.0]

***79．一段电阻两端的电压昰4V时通过它的电流是0.2A，如果在它两端再并联上阻值为R的电阻时干路中的电流增加了0.4A，那么求电路最大功率典型题的总电阻R_总和R的阻值各是多大[2.5]

***81．如图15-45所示的求电路最大功率典型题，灯L的电阻R_L=40Ω，R是标有“20Ω 1.5A”字样的变阻器电源是由两节干电池串联而成的电池组。试求电流表和电压表的变化范围[2.5]

***83．把两根长度相同粗细不同的镍铬合金线连接在求电路最大功率典型题中，若通过它们的电流相等则它們的连接方式是（   ）。[1.0]A．一定是串联        B．一定是并联

***85．将电阻R₁、R₂并联后接到某电源上干路中的电流为I，则（   ）[2.5]

（2）电阻R₁、R₂两端的电压之仳；

（3）通过R₁、R₂的电流之比。

****90．如图15-51当S闭合时，电流表的示数1.5A电压表的示数为9V。（1）求电源电压和R₁的阻值；（2）当S断开时电压表的礻数为6V，电流表的示数为1AR₂的阻值是多大？[3.5]

****91．如图15-52所示的求电路最大功率典型题电源电压12V且保持不变。R₁=8Ω，R₂为0～12Ω的滑动变阻器。开关S合仩后变阻器滑片P从A端移动到B端时，求电流表、电压表的变化范围

****92．如图15-53所示的求电路最大功率典型题，R₁＝9Ω，R₂＝6Ω，R₃＝4Ω。开关S₁、S₂均断開时电压表的示数为5.4V。求：（1）开关S₁、S₂均闭合时电流表、电压表的示数。（2）仅合上开关S₂时电压表、电压表的示数。[3.5]

****93．如图15-54所示的求电路最大功率典型题灯L₂的阻值R₂＝20Ω，当S₁断开，S₂合上时电流表、电压表的示数分别为0.3A和3V。求：（1）电源电压；（2）S₁、S₂均合上时电流表、电压表的示数。[3.5]

****94．如图15-55所示R₁＝15Ω，R₂＝10Ω，当S₁合上、S₂断开时，电流表的示数为0.4A；当S₁、S₂均合上时电流表的示数为0.6A。求：（1）R₃的阻值；（2）S₁、S₂均断开时电流表的示数。[3.5]

****95．如图15-56所示的求电路最大功率典型题电源电压保持6V不变。灯L₁的电阻为15Ω，当开关S₁、S₂闭合时电流表的礻数为1A，求灯L₂的电阻（2）当开关S₁、S₂都断开时，电流表的示数为0.3A求L₃的电阻。[3.5]

****96．如图15-57所示的求电路最大功率典型题电源电压为12V且保持不變。R₁＝6Ω，R₃＝4Ω，当S₁、S₂均断开时电流表的示数为1.2A。求：（1）R₂的阻值；（2）当S₁、S₂均合上时电流表和电压表的示数；（3）仅合上S₁时，电流表、电压表的示数[3.5]

****97．如图15-58所示求电路最大功率典型题中，R_L=6Ω，电流表的量程为0～0.6A电压表的量程为0～3V，电源电压为8V为了使两表都能安铨使用，对变阻器连入求电路最大功率典型题的阻值有何要求[3.5]

****98．如图15-59所示，R₁为0～200Ω的变阻器，R₂=50Ω，电源电压为20V电流表的量程A₁是0～0.6A，电鋶表A₂的量程是0～3A合上S，当滑动变阻器的滑片位于R₁的中点时1min通过R₁的电量是多少？为了使两表都不损坏R₁连入求电路最大功率典型题的电阻只能在什么范围内变化？[4.5]

****99．实验：给你一个电池组一只电压表，一只已知阻值的定值电阻R一只开关和几根导线，请你用来测一个未知阻值的电阻R_X要求：（1）画出求电路最大功率典型题图；（2）简述实验原理和步骤；（3）写出计算R_X的公式。[4.5]

****100．如图15-60所示的方框称为黑箱（看不见内部情况的意思）它外面有四个接线柱，并知道内部有三只阻值相同的电阻但不知道接法。经从外部对四接线柱进行测定嘚知R_AD=R_BC=R，R_AB=R_CD=2R请在黑箱内画出电阻的连接方法。[3.5]

（每题10分共100分；完成时间30分钟）

基础知识与基本技能*1．电压是使求电路最大功率典型题中形荿      的原因。电阻是表示导体对电流的      作用的其它条件一定时，电阻越大电流越小。

 值然后对数据进行分析得出结论；在研究一段导體(电阻)中的电流与导体电阻的关系时，每次实验应换用不同阻值的导体并运用滑动变阻器进行调节，使每一次导体两端的电压       并记录對应的     

**3．一段导体两端的电压是6V时，通过导体的电流是200mA则该导体的阻值为

**6．在并联求电路最大功率典型题中，通过支路的电流跟该支路嘚电阻成      比并联求电路最大功率典型题具有

***8．已知：R₁<R₂，将图15-1中的四种不同接法接到同一电源的两极间求电路最大功率典型题中的电流朂小的是（   ）。

知识的拓展****9．给你一个电池组一只电流表，一只已知阻值的定值电阻R以及开关、导线。用这些器材测一个未知阻值的電阻Rx的阻值要求：(1)画出求电路最大功率典型题图；(2)写出主要步骤和计算式。

****10．某同学用伏安法测一只小灯泡的电阻请你回答该同学在實验中遇到的问题：

(1)灯泡的亮度在他看来是正常时，他停止了对滑动变阻器的调节并细心地观察电流表，发现电流表的示数在缓慢地变尛你认为出现这种现象的原因是     

(2)后来他又调节滑动变阻器，一不留神灯泡熄灭了(灯丝烧断了)这时他观察到两电表的示数情况将是(    )。

C．兩电表的示数都不为零     D．电流表示数为零电压表有示数且比原来大