初中物理串联电路的电流规律试题

压力传感器是电子秤中的测力装置，可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器，探究其阻值与所受压力大小（不超过 $250N)$的关系，如图是小刚设计的实验电路图。电源电压恒定， $R_0$为定值电阻， $R_1$为压力传感器。

（1）连接电路时开关应　　，电路中 $R_0$的作用是　　。

（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，电路出现的故障是　　；排除故障后，逐渐增大 $R_1$受到的压力，闭合开关，读出电流表和电压表的示数，计算出对应的 $R_1$的阻值，记录如表，第5次测量时，电压表示数为 $4V$．电流表示数为 $0.2A$．此时 $R_1$的阻值为　　欧。请根据表中的数据在图2中画出 $R_1$随 $F$变化的关系图象。

次数	1	2	3	4	5	6
$F/N$	0	50	100	150	200	250
$R_1/\Omega$	60	50	40	30		10

（3）通过实验探究可归纳出， $R_1$的阻值随压力 $F$大小变化的关系式为　　，当 $R_1$的阻值为 $32\Omega$时， $R_1$上受到的压力是　　 $N$，若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力，则电子秤应显示　　 $\mathit{kg}$。

一只标有“ $6V3W$”的小灯泡，接在电源电压为 $12V$的电路中，为使其正常发光，应　　（选填“串”或“并” $)$联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电 $20s$产生的热量是　　 $J$。

如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器 $R$’的最大阻值为 $30\Omega$，小灯泡 $L$上标有“ $2.5W$”字样（忽略温度对灯泡电阻的影响）。

（1）滑片移至最右端，闭合开关后，电流表的示数为 $0.3A$，小灯泡的功率为 $0.9W$，求电源电压。

（2）将滑片移至某一位置时，电压表的示数为 $7V$，此时小灯泡正常发光，求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。

（3）若把小灯泡换成一个定值电阻 $R$，假设电流流过电阻 $R$产生的热量为 $Q$、转化的电能为 $E$、做的功为 $W$，请写出这三个物理量的大小关系。

如图甲所示的电路中，电源电压为 $9V$保持不变， $G$为灵敏电流计，其内电阻为 $\mathit{Rg}$保持不变； $R$为热敏电阻，其电阻与温度的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度等于 ${20}^{°}\text{C}$时，电流计的示数是 $2\mathit{mA}$．则灵敏电流计的阻值是　　 $\Omega$，当电流计的示数是 $9\mathit{mA}$时，它所在的环境温度是　　 ${}^{°}\text{C}$。

如图所示，小灯泡 $L$标有“ $3V0.9W$ “的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关 $S$闭合、 $S_1$断开时，小灯泡正常发光，电压表的示数为 $1.5V$，则电流表的示数为　　 $A$；如果电压表的量程为 $0-3V$，为确保电压表不被损坏，则　　（选填“能”或“不能” $)$同时闭合开关 $S$、 $S_1$。

如图是分别测量两个电阻时得到的电流随电压变化的图象，将这两个电阻串联后接入电路中， $R_1$两端的电压 $U_1$与 $R_2$两端的电压 $U_2$的关系是 $U_1$　　 $U_2$；将这两个电阻并联后接入电路中， $R_1$消耗的电功率 $P_1$与 $R_2$消耗的电功率 $P_2$的关系是 $P_1$　　 $P_2$（填“ $>$”“ $=$”或“ $<$” $)$。

如图所示，闭合开关 $S$后，滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的示数 $I_1=0.5A$，电压表示数 $U_1=6V$；滑动变阻器的滑片置于最右端时电流表的示数 $I_2=0.25A$，若电源电压不变，求：

（1）待测电阻 $R_x$的阻值；

（2）滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数 $U_2$；

（3）滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻 $R_x$消耗的电功率 $P_2$。

压力传感器的原理图如图所示，其中 $M$、 $N$均为绝缘材料， $\mathit{MN}$间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器 $R_2$的滑片 $P$固定在一起，电源电压 $10V$， $R_1=8\Omega$， $R_2$的阻值变化范围为 $0~10\Omega$，闭合开关 $S$，压力 $F$与 $R_2$的变化量成正比， $F=1N$时， $R_2$为 $2\Omega$，此时电流表示数是　　 $A$；当电流表的示数为 $I$时， $F=$　　 $N$（写出关于 $I$的数学表达式）

某白炽灯的电流与电压关系如图所示，白炽灯工作时灯丝要达到很高的温度才能发出白光。已知灯丝质量为 $1.5g$，比热容为 $c=0.14\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)$。求：

（1）灯丝的温度从 ${20}^{°}\text{C}$升高的 ${2020}^{°}\text{C}$，需要多少热量？

（2）上述过程中，若电能转化为热能的效率为 $80\%$，则灯泡消耗的电能是多少？

（3）要将此灯改装为一个调光台灯接入家庭电路，需要串联一个变阻器，灯泡的功率调到 $15W$时，该变阻器接入电路的阻值应为多大？

如图所示，电源电压恒定，开关 $S$闭合与断开时，电流表的示数均为 $0.3A$，则电阻 $R_2$处的故障是　　。若把 $R_2$换成一个 $12\Omega$的电阻，断开开关 $S$，电流表的示数为 $0.2A$，则 $S$断开后， $R_1$消耗的功率为　　 $W$。

将标有“ $6V3W$”和“ $6V6W$”的灯泡 $L_1$、 $L_2$串联接在电源电压为 $6V$的电路中，灯泡　　两端的电压较大。通电 $1\mathit{min}$， $L_1$、 $L_2$消耗的电能之比为　　。

把一个标有" $10V3W$ "的小灯泡和定值电阻 $R$ 串联后接在电压为 $12V$ 的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作 $10s$ 定值电阻产生的热量是 $($ 　　 $)$

A．

$60J$

B．

$36J$

C．

$30J$

D．

$6J$

如图所示，已知电源电压不变，为了比较电阻 $R_1$ 和 $R_2$ 的大小，四位同学分别设计了如下的电路，其中不可行的是 $($ 　　 $)$

A．		B．
C．		D．

在如图所示的测量电路中，闭合开关 $S$ 后，电压表 $V_1$ 的示数是 $2.5V$ ， $V_2$ 的示数是 $3.8V$ ，此时小灯泡 $L_1$ 的电阻为 $7.5\Omega$ ，则关于该测量下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	电压表 $V$ 的示数是 $6.3V$
B．	电压表 $V$ 的示数是 $1.3V$
C．	此时小灯泡 $L_2$ 的电阻小于 $7.5\Omega$
D．	电流表的两个量程 $(0~0.6A$ ； $0~3A)$ 中应选 $0~0.6A$

两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为 $2V$的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为　　 $W$；若将它们串联后接在电压为 $3V$的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为　　 $W$。