初中物理电阻的串联试题

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示，R₀是定值电阻，其阻值不受温度的影响。R_T是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在R_T设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。

（1）R₀的阻值为多少?
（2）当R_T的温度为130℃时，电路中R_T的实际功率为多少?

为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系，小芳设计了如图所示的实验电路，其中R₁是电阻箱，R₂是定值电阻，用R表示R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）。用电流表测量串联电路中的电流I，用电压表测量A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。请根据表中的实验数据，归纳出总电阻R跟电阻R₁的关系式：         。

R1 /Ω	5	10	15	20	30	40
U/V	6	6	6	6	6	6
I/A	0.4	0.3	0.24	0.2	0.15	0.12
R/Ω	15	20	25	30	40	50

 

东营地区春季多风，小明自制了一种测定风速的装置，如图所示。其中风速表是由电压表改装而成，R 为定值电阻，R₁为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞A，A和滑动变阻器的滑片相连。请分析说明该装置测量风速的原理：                                   。

如图所示， $L$ 是" $12V36W$ "的灯泡， $R_1$ 是阻值为 $30\Omega$ 的定值电阻， $R_2$ 是最大阻值为 $20\Omega$ 的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变，求：

（1）灯泡的阻值；

（2）开关 $S$ 、 $S_1$ 均闭合，滑片 $P$ 移到最左端时，灯泡恰好正常发光，求此时通过 $R_1$ 的电流；

（3）闭合开关 $S$ ，断开开关 $S_1$ ，求在滑片 $P$ 移到最右端，电路消耗的总功率及通电 $1\mathit{min}$ 灯泡消耗的电能。

①小娟在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时，将记录整理的实验数据绘制成图所示的U-1关系图像。由图像可得甲的电阻为     Ω，甲、乙两个电阻串联后总电阻是        Ω；这两个电阻串联后接在电压为9V的电源上，电路的电流为          A。

②正在厨房洗菜的小彤突然看到旁边电水壶的水烧开了，便立即伸手去拔水壶的电源插头。她这样做安全吗？          ，原因是                                        。

小华用一根阻值为10Ω、额定电压为6V的电热丝，制作一台加热器，所用电源的电压为9V．
（1）为使加热器正常工作，电路中需串联一个电阻，其阻值是多少？
（2）加热器正常工作1min，电热丝消耗的电能是多少？

如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ 构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中 $R_0=22\Omega$ ， $M$ 、 $N$ 为接线柱。

（1）用导线把 $M$ 和 $N$ 连接，只闭合开关 $S_1$ ，电流表示数为 $1A$ ，求电源电压；

（2）把 $M$ 接 $A$ ， $N$ 接 $B$ ，只闭合开关 $S_1$ ，电流表示数为 $0.5A$ ，求 $R_1$ 的阻值；

（3）用导线把 $B$ 和 $C$ 连接，然后将 $M$ 接 $A$ ， $N$ 接 $B$ ，闭合开关 $S_1$ 和 $S_2$ ，电流表示数为 $1.5A$ ；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入 $220V$ 电路中能达到的最大电功率。

如图所示，电源两端电压不变。当只闭合开关S₁时，电流表的示数为I₁，电压表的示数为U₁，电阻R₁的电功率为P₁；当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表的示数为I₂，电压表的示数为U；当只闭合开关S₂时，电阻R₃的电功率为0.64W，已知：，。求：

（1）电阻R₂与R₃之比；  （2）电阻R₁的电功率P₁。

如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中 $R$ 为滑动变阻器的电阻片，与之接触的滑片 $P$ 可以绕 $O$ 点转动。当油量减少时，以下说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	电流表示数增大	B．	电路的总电阻减小
C．	电路消耗的总功率增大	D．	定值电阻 $R_0$ 两端的电压减小

小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路， $R_1$、 $R_2$均为电热丝，当开关 $S$接 $a$、 $b$触点时，浴足盆的挡位不同。求：

型号	$\mathit{MLJY}-01$
额定电压	$220V$
额定加热功率	$880W$
额定保温功率	$100W$

（1）额定加热电流；

（2） $R_1$和 $R_2$的阻值各为多少欧？

（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态 $1\mathit{min}$，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？

如图所示，电源电压不变，闭合开关 $S$，滑动变阻器的滑片 $P$向左移动，总电阻　　，电压表示数　　。（两空都选择“变大”、“变小”或“不变” $)$

图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路。当S接a时，电煲锅加热；当S接b时，电煲锅保温。已知：电源电压为220V．R₁＝55Ω，加热时总功率与保温时总功率的关系为：P_加热＝5P_保温．[c_米饭＝4×10³J/（kg•℃）]求：

（1）若电煲锅内装有1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸收多少热量？

（2）电阻R₂的阻值为多少？

（3）若电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间？

小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为 $U$， $R_t$是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为 $R_t=\mathit{kt}+b(k>0,b>0)$。

（1）本实验要保持 $R_t$阻值不变，也就是保持 $R_t$的　 　不变。

（2）使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准　　刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其　　（选填“ $+$”或“ $-$” $)$接线柱流入。

（3）图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为　　 $V$，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片 $P$向　　端（选填“ $a$”或“ $b$” $)$移动；图丙是小宸根据实验数据画出的 $I-U$图，经分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成　　比。

（4）接下来，小宸按如下步骤操作，尝试把电流表改装成温度表。

①将滑动变阻器滑片 $P$移到 $b$端，用开关 $S_2$替换电压表（电路如图丁所示）。闭合 $S_1$、 $S_2$，调节滑片 $P$使电流表满偏后，保持滑片 $P$位置不再移动，设此时电路总电阻为 $R$，断开 $S_1$、 $S_2$。

②往容器中倒入适量 ${100}^{°}\text{C}$的开水，观察温度计，温度计示数每下降 $5^{°}\text{C}$（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到 $0^{°}\text{C})$，就闭合 $S_1$，并记录此时温度 $t$和对应的电流 $I$，然后断开 $S_1$．请用给定的字母写出电流与温度的关系式 $I=$　　。

③根据记录的 $t$和 $I$，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。（要求画出 $0~{100}^{°}\text{C}$每间隔 ${20}^{°}\text{C}$对应的共6条刻度线）

如图所示的电路中，灯泡的电阻R_L =12Ω，正常发光时的电压为12V，R₂=12Ω，当开关S₁、S₂都闭合时，电流表的示数为1.2A，这时灯泡正常发光。

(1)求电源电压；R₁的阻值；
(2)当开关都断开时，灯泡两端的电压。

甲烷气体(CH₄)无色、无臭，是沼气的主要成份．甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内，遇到明火会发生爆炸。由此，综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动。小组同学通过上网查询，知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小。他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻R_x，并从产品说明书上获取相关参数，如下表所示。

甲烷气体浓度／％	0	20	40	60	80	100
Rx／Ω	25	20	15	10	7	5

(1)请在下图中作出二氧化锡电阻阻值R_x与甲烷气体浓度的关系图像。

(2)小组同学利用电压为6V的电源、阻值为15Ω的定值电阻R₀、量程为“0～0.6A”及
“0～3A”的电流表和二氧化锡电阻R_x制作成甲烷气体浓度检测仪，其电路图如图所示。当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将         (选填“变大”、“变小”或不变)．为使测量更为准确，电流表的量程应选           A。
(3)甲烷气体浓度在5%～15％范围内，遇到明火会发生爆炸．如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度时，电流表的示数为0.16A。请求出该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少？并说明，如果遇到明火是否会发生爆炸?