初中物理电阻的串联试题

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。

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?

小明在探究“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I－U关系图像。由图可得甲的电阻为         Ω，这两个电阻串联后接在电压为9V的电源上，电路消耗的功率为         W。

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：                                   。

从2011年５月１日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任，酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图所示是它的原理图，图中Ｒ₁为定值电阻，酒精气体传感器Ｒ₂的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的（）

A．电压表示数不变

B．电压表示数越大

C．通过传感器的电流越小

D．传感器两端的电压越大

如图1为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R₀、电压恒为6V的电源U₁、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I₀=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R₁、R₂、R₃均置于储水箱中．已知R₁=33Ω、R₂=66Ω、R₃=154Ω、U₂=220V．

（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R₀的阻值至少为多大？若R₀为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？

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                                        。

定值电阻R₁=10Ω，R₂=5Ω，串联在电源电压不变的电路中时，通过R₁的电流I₁=0.2A，则电源电压U=　 　V；若将两电阻并联在同一电路中时，干路中的电流I=　 　A．

如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R₁为定值电阻，R₂为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R₃为标有“3V  0.9W”字样的定值电阻．
（1）当闭合S、S₁、S₂时，电流表的示数为0.3A，求R₁的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．
（2）当闭合S，断开S₁、S₂时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．

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。

定值电阻R₁和R₂串联后，接在电压可调的电源两端，电路中的电流I随电源电压U变化关系的图像如图所示。已知R₁=2Ω，则R₂=       Ω。

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?

实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱（电路图符号 ）一个，已调零的电压表两块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R₁与R₂串联时，如果R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂串联的等效电阻R跟电阻R₂的关系为：R= R₂+ b（b为常量）”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

在电压不变的电源上接一个4Ω的电阻时，电流是3A；当再串联上一个电阻R时，电流为1A。那么，电阻R的阻值是（   ）
A. 12Ω            B. 3Ω         C. 8Ω             D. 4Ω

如图所示是小红设计的压力传感器的原理图，

其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R₁为定值电阻。当闭合开关S，压力F增大时，电流表示数         ，电压表示数         。（变大 / 变小 / 不变）