初中物理电阻的串联计算题

如图所示，是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压U=3V，电路保护电阻R₁=20Ω，均匀电阻丝的阻值为R₂=30Ω，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在0点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。
（l）无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是多少？电路中的电流是多少？
（2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝最左端，电压表的示数是多少？
（3）为什么不在该电路中串联一个电流表，把电流表改装成风力表？

．两电阻串联在电压恒定为9V的电源下，其中R1的电阻为10Ω，R₂的阻值为20Ω，求电路中的电流是多少安？R₁的电压是多少？

如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10Ω，电阻R₂的阻值为15Ω，闭合开关S，通过电阻R₁的电流为0.3A，求：

（1）电路的总电阻．
（2）电源电压．
（3）电压表的示数．

学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他们将电表接入电路中，如图所示。当只闭合开关S₁时，电压表的示数为U₁，电阻R₃消耗的电功率为P₃；当只闭合开关S₂时，电压表的示数为U₂，电阻R₃消耗的电功率为P₃′，测得此时电阻R₂消耗的电功率为1.5W。已知U₁︰U₂＝1︰2， P₃︰P₃′=9︰4，电源两端电压保持不变。

（1）请你计算出电阻R₁与电阻R₂的比值。
（2）科技小组的同学们通过测量与分析发现：当开关S_1、S_2、S₃都闭合时，电路消耗的电功率最大，请你计算出这个电功率。

维修电器需要一个4Ω的电阻，而维修工手边共有四只电阻，它们的代号和阻值分别是R₁=lΩ、R₂=3Ω、R₃=6Ω、R₄=12Ω。  
(1)请你设计一种方案，只选用其中的两只电阻，通过电阻串联或并联的方式，得到“一个”阻值为4Ω的“等效”电阻。（要求在虚线框中画出电阻的连接图并标示出电阻的代号，无须做任何说明）

(2)若将得到的阻值为4Ω的“等效”电阻接到电压为6V的电源两端，请求出你选用的两只电阻中阻值较小的那只电阻消耗的电功率。

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。

如图是水果自动筛选装置，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除，其原理如下：传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当U_AB<3 V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。已知：电源电压为12 V，R₀="20" Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图所示。求：

（1）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？
（2）该装置能够剔除质量小于多少千克的水果？
（3）不同等级的水果筛选的质量标准是不同的。请你对电路进行改进，使该装置能够方便地改设不同的筛选标准。

图甲的储水容器底有质量 $0.5\mathit{kg}$，底面积 $100c{m}^2$的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 $A$相连，距容器底 $0.4m$处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压 $U=12V$， $R_0=10\Omega$，当电流表示数为 $0.6A$，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻 $R$与它所受压力 $F$的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：

压力 $F/N$	2	4	$\dots \dots$	12	15
电阻 $R/\Omega$	110	70	$\dots \dots$	16	10

（1）浮桶的重力是多少 $N$？

（2）未加水时，力敏电阻所受压力为 $2N$，电流表的示数是多少安？

（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？

如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V  3W”字样,已知R₁=12Ω,滑动变阻器R₂的最大阻值为20Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V.灯泡电阻不随温度变化,求:

(1)闭合S₁、S₂,断开S₃,滑动变阻器滑片在最右端时, 电路的总电阻是多少?
(2)保持滑片P不动,断开S₁、S₂、S₃,此时灯泡的实 际功率为0.75W,求电源电压是多大?
(3)只闭合S₃,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻 器R₂的取值范围。

如图所示，某品牌智能电火锅的铭牌，（不计温度对电阻的影响）。求：

（1）该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少 $\mathit{kW}·h$？

（2）某天用电高峰期，只使用电火锅加热 $10\mathit{min}$，家用电能表 $(1200r/\mathit{kW}$． $h)$的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少？

（3）如图乙所示是电火锅的简化电路图，其中 $R_1$、 $R_2$均为发热电阻， $S_2$为加热保温自动切换开关，求 $R_2$的电阻是多少？

$\mathit{XX}$牌智能电火锅
型号	$\mathit{ZDF}-215$
额定电压	$220V$
加热功率	$1210W$
保温功率	$484W$
频率	$50\mathit{Hz}$

如图所示的电路中，电源电压恒为6V．

（1）当开关S₁闭合，S₂，S₃断开时，电流表示数为0.3A，求R的阻值；
（2）闭合开关S₁，S₃，断开S₂时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9A，求通电10s灯泡消耗的电能；
（3）只闭合开关S₂，断开S₁，S₃，求小灯泡实际的电功率（假设小灯泡的电阻不变）．

如图所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值是40Ω，闭合开关S后，当滑片P置于b端时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为6V。求

（1）电阻R₁的阻值是多少？
（2）当滑片置于a端时，电流表和电压表的示数分别是多少？
（3）滑动变阻器的滑片在a、b两端点时，R₁消耗的电功率之比是多少？

如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，断开开关S₁，调节滑动变阻器R₂的滑片P使其接入电路的电阻值为其最大值的一半，电压表V₁的示数为U₁，电流表的示数为I₁；闭合开关S、S₁，此时小灯泡L正常发光，电流表的示数为I₂；闭合开关S，断开开关S₁，调节滑动变阻器R₂滑片P至B端，电压表V₂的示数为U₂，再调节滑动变阻器R₂的滑片P使接入电路的电阻值为其最大值的3/4，此时电路消耗的总功率P为1W。已知：，，忽略温度对灯丝电阻的影响。求 ：

（1）电阻R₁和灯丝电阻R_L的比值；（2）小灯泡L的额定电功率。

如图所示的电路中，电源两端的电压和灯泡的电阻均保持不变。当只闭合开关S和S₁时，灯L₁正常发光，电流表A的示数为I₁，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，电阻R₃消耗的电功率为P₃ ；当只闭合开关S和S₂时，电流表A的示数为I₂，电压表V₁的示数为U₁¢，电阻R₄消耗的电功率为P₄ 。已知：3U₁＝2U₂，U₁＝2U₁¢，P₃=2W，P₄=2.5W。求：

（1）电流I₁与I₂的比值；
（2）电阻R₃与R₄之比；
（3）灯L₁的额定电功率P₁；
（4）通过开关的断开或闭合，电路处于不同状态。在电路的各工作状态中，所消耗的最大电功率P_max与最小电功率P_min的比值。

某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计， $R$为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流 $\mathit{Ig}=15\mathit{mA}$，其阻值 $R$随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压 $U_1$为 $6V$，当电磁铁线圈中的电流 $I>8\mathit{mA}$时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点 $a$、 $b$接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流 $I⩽8\mathit{mA}$时，继电器上方触点 $c$接触，保温电路接通，热敏电阻 $R$和工作电路中的三只电阻丝 $R_1$、 $R_2$、 $R_3$，均置于储水箱中， $U_2=220V$，加热时的功率 $P_{\mathit{加热}}=2200W$，保温时的功率 $P_{\mathit{保温}}=110W$，加热效率 $\eta =90\%$， $R_2=2R_1$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，水箱内最低温度为 $0^{°}\text{C}$。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻 $R_0$的阻值至少为多大？若 $R_0$为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。

（2）电阻丝 $R_1$、 $R_2$、 $R_3$的阻值分别为多少欧姆？

（3）该热水器在加热状态下，将 $44\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到 ${50}^{°}\text{C}$需要多少时间？