電學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)題及詳細(xì)解答電學(xué)是物理學(xué)和工程技術(shù)中的重要基礎(chǔ)學(xué)科，從日常生活到尖端科技，都離不開(kāi)電的應(yīng)用。掌握電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，不僅需要理解概念，更需要通過(guò)實(shí)踐練習(xí)來(lái)鞏固。本文精心編排了一些基礎(chǔ)練習(xí)題，并附上詳細(xì)解答與分析，希望能幫助讀者更好地理解和運(yùn)用電學(xué)基本定律與原理。一、電路基本參量與歐姆定律練習(xí)題1：一段導(dǎo)體兩端的電壓為若干伏特，當(dāng)通過(guò)它的電流為0.5安培時(shí)，其電阻為多少歐姆？若兩端電壓增加為原來(lái)的兩倍，此時(shí)該導(dǎo)體的電阻又為多少？請(qǐng)說(shuō)明理由。解答與分析：首先，題目中提到了電壓、電流和電阻三個(gè)基本參量，很自然會(huì)聯(lián)想到歐姆定律。歐姆定律的表達(dá)式為\(I=\frac{U}{R}\)，其中\(zhòng)(I\)是電流，\(U\)是電壓，\(R\)是電阻。然而，題目中“一段導(dǎo)體兩端的電壓為若干伏特”，這里的“若干”似乎沒(méi)有給出具體數(shù)值。這可能是一個(gè)小小的考驗(yàn)。我們不妨假設(shè)這個(gè)“若干伏特”為\(U\)。那么，當(dāng)電流\(I=0.5\)安時(shí)，根據(jù)歐姆定律變形可得\(R=\frac{U}{I}=\frac{U}{0.5}=2U\)歐姆。接下來(lái)，“若兩端電壓增加為原來(lái)的兩倍”，即新的電壓\(U'=2U\)。此時(shí)，很多初學(xué)者可能會(huì)認(rèn)為電阻也會(huì)隨之改變。但我們必須牢記，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積以及溫度（在溫度變化不大的情況下，通常忽略溫度影響）。電阻的大小與導(dǎo)體兩端是否加電壓、加多大的電壓、通過(guò)多大的電流均無(wú)關(guān)。因此，即使電壓增加，該導(dǎo)體的電阻仍為\(2U\)歐姆。如果此時(shí)計(jì)算電流，\(I'=\frac{U'}{R}=\frac{2U}{2U}=1\)安，電流會(huì)增加，但電阻不變。結(jié)論：初始電阻為\(2U\)歐姆（這里的\(U\)為題目中最初的“若干伏特”）；電壓增加后，電阻仍為\(2U\)歐姆。練習(xí)題2：一個(gè)標(biāo)有“220V，40W”的白熾燈泡，正常工作時(shí)的電流是多少？其燈絲電阻是多少？若將其接在110V的電源上（假設(shè)燈絲電阻不變），其實(shí)際功率是多少？解答與分析：這是一道關(guān)于電功率計(jì)算的基礎(chǔ)題，涉及用電器的額定值和實(shí)際工作狀態(tài)?！?20V，40W”是燈泡的額定電壓和額定功率，表示燈泡在220V電壓下正常工作時(shí)，消耗的功率為40W。第一步：求正常工作時(shí)的電流\(I_{額}\)。根據(jù)電功率公式\(P=UI\)，可得\(I=\frac{P}{U}\)。所以，正常工作電流\(I_{額}=\frac{P_{額}}{U_{額}}=\frac{40W}{220V}\approx0.18\)安（保留兩位小數(shù)）。第二步：求燈絲電阻\(R\)。已知額定電壓和額定功率，可根據(jù)\(P=\frac{U^2}{R}\)變形求得\(R=\frac{U^2}{P}\)。所以，燈絲電阻\(R=\frac{(220V)^2}{40W}=\frac{____}{40}=1210\)歐姆。（也可由第一步求出的電流\(I_{額}\)和\(U_{額}\)，根據(jù)歐姆定律\(R=\frac{U_{額}}{I_{額}}\)計(jì)算，結(jié)果相同。）第三步：求接在110V電源上的實(shí)際功率\(P_{實(shí)}\)。題目假設(shè)燈絲電阻不變（實(shí)際中，燈絲電阻會(huì)隨溫度變化，但此處按題意處理）。仍使用\(P=\frac{U^2}{R}\)，此時(shí)電壓為實(shí)際電壓\(U_{實(shí)}=110V\)。所以，\(P_{實(shí)}=\frac{(110V)^2}{1210\Omega}=\frac{____}{1210}=10W\)。也可以從比例關(guān)系思考：電壓變?yōu)轭~定電壓的一半，功率與電壓的平方成正比，所以功率變?yōu)轭~定功率的四分之一，即\(40W\times\frac{1}{4}=10W\)，更為簡(jiǎn)便。結(jié)論：正常工作電流約為0.18安，燈絲電阻為1210歐姆，接在110V電源上的實(shí)際功率為10W。二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)練習(xí)題3：有兩個(gè)電阻，\(R_1=10\)歐姆，\(R_2=30\)歐姆。(1)若將它們串聯(lián)在電路中，總電阻\(R_{串}\)是多少？通過(guò)它們的電流之比\(I_1:I_2\)是多少？它們兩端的電壓之比\(U_1:U_2\)是多少？(2)若將它們并聯(lián)在電路中，總電阻\(R_{并}\)是多少？它們兩端的電壓之比\(U_1:U_2\)是多少？通過(guò)它們的電流之比\(I_1:I_2\)是多少？解答與分析：本題主要考察串并聯(lián)電路的基本特性：電流、電壓關(guān)系及總電阻計(jì)算。(1)串聯(lián)情況*總電阻\(R_{串}\)：串聯(lián)電路總電阻等于各電阻之和，即\(R_{串}=R_1+R_2\)。所以，\(R_{串}=10\Omega+30\Omega=40\Omega\)。*電流之比\(I_1:I_2\)：串聯(lián)電路中，各處電流相等。所以，\(I_1:I_2=1:1\)。*電壓之比\(U_1:U_2\)：根據(jù)歐姆定律\(U=IR\)，電流\(I\)相同，所以電壓與電阻成正比。\(U_1:U_2=IR_1:IR_2=R_1:R_2=10\Omega:30\Omega=1:3\)。(2)并聯(lián)情況*總電阻\(R_{并}\)：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和，即\(\frac{1}{R_{并}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)。所以，\(\frac{1}{R_{并}}=\frac{1}{10\Omega}+\frac{1}{30\Omega}=\frac{3}{30}+\frac{1}{30}=\frac{4}{30}=\frac{2}{15}\)。因此，\(R_{并}=\frac{15}{2}=7.5\)歐姆。（對(duì)于兩個(gè)電阻并聯(lián)，也可用公式\(R_{并}=\frac{R_1\timesR_2}{R_1+R_2}\)快速計(jì)算：\(\frac{10\times30}{10+30}=\frac{300}{40}=7.5\)歐姆。）*電壓之比\(U_1:U_2\)：并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等。所以，\(U_1:U_2=1:1\)。*電流之比\(I_1:I_2\)：根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，電壓\(U\)相同，所以電流與電阻成反比。\(I_1:I_2=\frac{U}{R_1}:\frac{U}{R_2}=R_2:R_1=30\Omega:10\Omega=3:1\)。結(jié)論：(1)串聯(lián)時(shí)，總電阻40歐姆，電流比1:1，電壓比1:3。(2)并聯(lián)時(shí)，總電阻7.5歐姆，電壓比1:1，電流比3:1。三、簡(jiǎn)單電路分析練習(xí)題4：如圖所示（請(qǐng)讀者自行在腦海中構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單電路：電源電壓為9V，電阻\(R_1=5\Omega\)，\(R_2=10\Omega\)，它們串聯(lián)后接在電源兩端）。求：(1)電路中的總電流是多少？(2)電阻\(R_1\)兩端的電壓\(U_1\)是多少？(3)電阻\(R_2\)消耗的電功率\(P_2\)是多少？解答與分析：這是一個(gè)典型的串聯(lián)電路分析題。我們可以逐步求解。(1)求電路中的總電流\(I\)。首先，串聯(lián)電路總電阻\(R_{總}(cāng)=R_1+R_2=5\Omega+10\Omega=15\Omega\)。根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U_{總}(cāng)}{R_{總}(cāng)}\)，電源電壓\(U_{總}(cāng)=9V\)。所以，總電流\(I=\frac{9V}{15\Omega}=0.6A\)。（串聯(lián)電路中，總電流等于通過(guò)各用電器的電流。）(2)求電阻\(R_1\)兩端的電壓\(U_1\)。方法一：根據(jù)\(U=IR\)，\(U_1=I\timesR_1=0.6A\times5\Omega=3V\)。方法二：根據(jù)串聯(lián)分壓公式\(U_1=U_{總}(cāng)\times\frac{R_1}{R_1+R_2}=9V\times\frac{5\Omega}{15\Omega}=9V\times\frac{1}{3}=3V\)。兩種方法結(jié)果一致。(3)求電阻\(R_2\)消耗的電功率\(P_2\)。通過(guò)\(R_2\)的電流也是\(I=0.6A\)。方法一：根據(jù)\(P=UI\)，先求\(U_2\)。\(U_2=I\timesR_2=0.6A\times10\Omega=6V\)。所以\(P_2=U_2\timesI=6V\times0.6A=3.6W\)。方法二：根據(jù)\(P=I^2R\)，\(P_2=I^2\timesR_2=(0.6A)^2\times10\Omega=0.36A^2\times10\Omega=3.6W\)。方法三：根據(jù)\(P=\frac{U^2}{R}\)，若已求出\(U_2=6V\)，則\(P_2=\frac{U_2^2}{R_2}=\frac{(6V)^2}{10\Omega}=\frac{36V^2}{10\Omega}=3.6W\)。三種方法結(jié)果一致。結(jié)論：(1)總電流為0.6安；(2)\(R_1\)兩端電壓為3伏；(3)\(R_2\)消耗的電功率為3.6瓦。練習(xí)題5：在一個(gè)電路中，電源為三節(jié)干電池串聯(lián)組成（每節(jié)干電池電壓為1.5V）?，F(xiàn)有一個(gè)未知電阻\(R_x\)，當(dāng)它與一個(gè)\(10\Omega\)的定值電阻\(R_0\)并聯(lián)后接入該電源，測(cè)得干路電流為0.9A。求未知電阻\(R_x\)的阻值。解答與分析：首先，明確電源電壓。三節(jié)干電池串聯(lián)，總電壓\(U=1.5V\times3=4.5V\)。電路結(jié)構(gòu)是\(R_x\)與\(R_0\)并聯(lián)，然后接在4.5V電源上，干路電流\(I_{總}(cāng)=0.9A\)。方法一：從總電阻入手。電路總電流\(I_{總}(cāng)=\frac{U}{R_{并}}\)，所以總電阻\(R_{并}=\frac{U}{I_{總}(cāng)}=\frac{4.5V}{0.9A}=5\Omega\)。已知\(R_0=10\Omega\)，與\(R_x\)并聯(lián)，總電阻\(R_{并}=5\Omega\)。根據(jù)并聯(lián)電阻公式\(\frac{1}{R_{并}}=\frac{1}{R_0}+\frac{1}{R_x}\)。代入數(shù)據(jù)：\(\frac{1}{5\Omega}=\frac{1}{10\Omega}+\frac{1}{R_x}\)。移項(xiàng)：\(\frac{1}{R_x}=\frac{1}{5\Omega}-\frac{1}{10\Omega}=\frac{2}{10\Omega}-\frac{1}{10\Omega}=\frac{1}{10\Omega}\)。所以，\(R_x=10\Omega\)。方法二：從支路電流入手。并聯(lián)電路各支路電壓相等，均為電源電壓\(U=4.5V\)。通過(guò)\(R_0\)的電流\(I_0=\frac{U}{R_0}=\frac{4.5V}{10\Omega}=0.45A\)。干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)\(R_x\)的電流\(I_x=I_{總}(cāng)-I_0=0.9A-0.45A=0.45A\)。因此，\(R_x=\frac{U}{I_x}=\frac{4.5V}{0.45A}=10\Omega\)。結(jié)論：未知電阻\(R_x\)的阻值為10歐姆。四、總結(jié)與思考電學(xué)基礎(chǔ)的掌握，關(guān)鍵在于對(duì)基本概念（電壓、電流、電阻、電功率等）的深刻理解和對(duì)基本定律（歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律、基爾霍夫定律等）的靈活運(yùn)用。通過(guò)上述練習(xí)題，我們可以看到，很多問(wèn)題可以有多種解法，選