初中物理串联电路的电流规律试题

如图所示，电源电压保持不变， $R_1$为定值电阻，闭合开关 $S$，将滑动变阻器 $R_2$的滑片 $P$从最右端向中点移动，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电压表 $V_1$与电压表 $V_2$示数始终相等

B．电流表 $A$示数变大，电压表 $V_2$示数变小

C．电压表 $V_1$示数与电流表 $A$示数之比变小

D．电压表 $V_1$示数与电流表 $A$示数之比不变

在如图所示电路中，小灯泡 $R_1$标有“ $4V1.6W$”字样，定值电阻 $R_2=20\Omega$，滑动变阻器 $R_3$允许通过的最大电流为 $1A$，电流表 $A_1$的量程为 $0~0.6A$，电流表 $A_2$的量程为 $0~3A$，电压表的量程为 $0~3V$，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。只闭合开关 $S_2$时，电压表的示数为 $2V$；将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表 $A_2$示数为 $0.5A$．求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器 $R_3$的最大阻值；

（3）只闭合开关 $S_3$，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。

如图所示电路中，电源电压不变， $R_1$为定值电阻，闭合开关 $S$，当滑动变阻器滑片 $P$向右移动时，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．电流表 $A$的示数变大

B．电压表 $V_1$的示数变大

C．电路中消耗的总功率变大

D．电压表 $V_2$与电流表 $A$示数的比值变小

火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的 $\frac{1}{5}$， $R_1$为 $242\Omega$， $R_2$为 $60.5\Omega$．（忽略温度对电阻的影响）

（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？

（2） $R_3$的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？

（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？ $[$电能表的铭牌上标有 $3000r/(\mathit{kW}·h)]$

图甲是某新型电饭锅的简化电路图。 $R_0$为 $15\Omega$的定值电阻，其阻值不受温度影响。 $R_T$是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当 $R_T$的温度从 ${30}^{°}\text{C}$升高到 ${130}^{°}\text{C}$的过程中，电路总功率的变化规律是：　            　；当 $R_T$的温度达到 ${100}^{°}\text{C}$时， $R_T$的功率为　        　 $W$。

将分别标有“ $6V6W$”和“ $3V3W$”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为 $3V$的电源两端，　      　灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比 $P_{甲}:P_{乙}=$　        　。（忽略温度对灯丝电阻的影响）

如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片 $P$上下移动，电源电压保持 $4.5V$不变，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$，定值电阻 $R_1$阻值为 $5\Omega$，滑动变阻器 $R_2$的规格为“ $15\Omega$， $1A$”。闭合开关 $S$，随着水流速度的改变，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．当水流速度增大时，电压表的示数变大

B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大

C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为 $2.5\Omega ~10\Omega$

D．电路消耗总电功率的变化范围为 $1.35W~4.05W$

如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“ $3V1.5W$字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $24\Omega$，电流表量程为 $0~0.6A$，电压表量程为 $0~3V$．当开关 $S$闭合后，滑动变阻器 $R$接入电路的电阻为 $3\Omega$时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片 $P$滑动过程中，下列说法 $($　　 $)$

①电源电压为 $4.5V$

②变阻器接入电路的阻值范围是 $3\Omega ~12\Omega$

③小灯泡的最小功率为 $0.135W$

④电路的最大功率 $2.25W$

A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①②④正确D．①②③④都正确

吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中 $R$是阻值恒为 $40\Omega$的发热电阻， $R_0$是阻值恒为 $160\Omega$的调控电阻； $S$为温控开关，当温度等于或低于 ${37}^{°}\text{C}$时闭合，温度等于或高于 ${42}^{°}\text{C}$时断开，使箱内温度维持在 ${37}^{°}\text{C}$到 ${42}^{°}\text{C}$之间；额定电压为 $220V$．请完成下列问题：

（1）在额定电压下，发热电阻 $R$工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？

（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为 ${42}^{°}\text{C}$开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。

ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？

ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？

ⅲ．已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）

如图甲电路，电源电压 $U$保持不变， $R_1$和 $R_2$为定值电阻， $R_3$为滑动变阻器。开关 $S$闭合、 $S_1$断开、 $S_2$置于 $a$时，调节滑动变阻器，电压表 $V_1$的示数与电流表 $A$的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示；开关 $S$和 $S_1$闭合、 $S_2$置于 $b$时，调节滑动变阻器，电压表 $V_2$的示数与电流表 $A$的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。

请画出该题的各个等效电路图。求：

（1）电阻 $R_1$的阻值。

（2）电源电压 $U$和电阻 $R_2$的阻值。

利用如图电路探究串联电路的规律，下列做法正确的是 $($　　 $)$

A．分别把开关改接到 $a$、 $b$、 $c$处，可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响

B．分别将电流表串联在 $a$、 $b$、 $c$处，可以探究电路中各处电流的关系

C．分别将电压表串联在 $a$、 $b$、 $c$处，可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系             

D．为使探究结论更具普遍性，可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验

如图甲所示电路的电源电压为 $3V$，小灯泡的额定电压为 $2.5V$，图乙是小灯泡的 $I-U$图象。闭合开关 $S$后，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．滑动变阻器的滑片 $P$向左滑动时，灯泡变暗

B．电流表示数为 $0.4A$时，灯泡的电阻是 $25\Omega$

C．电压表示数为 $2.5V$时，小灯泡的功率是 $1.25W$

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是 $0.25W$

如图所示电路的两灯泡 $L_1$和 $L_2$分别标有“ $3.8V0.2A$”和“ $3.8V0.3A$”字样，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．两灯串联B．灯 $L_2$更亮

C．灯 $L_1$的电阻丝更粗D．电流表 $A_2$的示数为 $0.5A$

如图所示，电源电压恒为 $12V$，小灯泡上标有“ $6V3.6W$“字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合 $S$、 $S_1$时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表 $A$的示数是 $1.8A$．求：

（1）定值电阻 $R_1$的阻值；

（2）滑动变阻器 $R_2$的最大阻值；

（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。

有一只标有“ $6V3W$”字样的灯泡 $A$和一只定值电阻 $B$， $A$和 $B$的电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则正确的有 $($　　 $)$

A．定值电阻 $B$的阻值为 $6\Omega$

B．将 $A$、 $B$串联接在 $9V$电源两端，灯泡 $A$正常发光

C．将 $A$， $B$并联接在 $6V$电源两端， $10s$内电路消耗的电能是 $30J$

D．将 $A$与一个滑动变阻器串联接在 $6V$电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为 $0.9W$