初中物理串联电路的电流规律试题

如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关 $S_1$和 $S_2$由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为 $24V$保持不变， $R_2$的阻值为 $10\Omega$，电动机的额定功率为 $100W$，额定电压为 $24V$．请解答下列问题：

（1）当开关 $S_1$和 $S_2$同时接　　时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的　　能够改变。

（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为 $1A$，此时电动机的实际功率是多少？

（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为 $2m/s$，若此时电动机消耗的电能有 $75\%$转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是多大？

如图所示电路，电源电压和小灯泡电阻保持不变。当开关闭合后，变阻器滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况分别是 $($　　 $)$

A．变大、变小B．变大、变大C．变小、变小D．变小、变大

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 $P_2$。

成绵乐高铁开通以来，极大地促进了沿线经济发展，为保障列车安全运行，列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是列车上烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变， $R_0$为定值电阻，光敏电阻 $R$的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻 $R$的激光时，电流表示数　　，电压表示数　　。（选填“增大”、“减小”或“不变” $)$

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）

根据交通部门统计，我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的，所以现在交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图， $R$为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙， $R_0$为定值电阻，电源电压不变，当被检测者酒精浓度增加时 $($　　 $)$

A．电流表的示数减小B．电压表的示数增大

C．电路总电阻增加D．电路总功率减小

如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则 $R_1$两端的电压是　　 $V$， $R_1$与 $R_2$的电阻之比为　　。

磁场的强弱用磁感应强度（用字母“ $B$”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“ $T$”表示），某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度，若 $R_B$、 $R_0$分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，如图为某磁敏电阻的电阻比值 $\frac{R_B}{R_0}$跟磁感应强度 $B$关系的图像，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 $R_B$．提供的实验器材如下：一节旧干电池，磁敏电阻 $R_B$（无磁场时阻值 $R_0=100\Omega )$，两个开关 $S_1$、 $S_2$，导线若干，另外，还有可供再选择的以下器材：

$A$．电流表 $A$（量程： $0-0.6A$， $0-3V)$

$B$．电压表 $V$（量程： $0-3V$， $0-15V)$

$C$．定值电阻 $R_1$（阻值： $1.5\mathit{k\Omega })$

$D$．定值电阻 $R_2$（阻值： $80\Omega )$

$E$．定值电阻 $R_3$（阻值： $5\Omega )$

（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度 $B$大小约为 $1.0-1.2T$．请你从 $A$、 $B$、 $C$、 $D$、 $E$五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题。

①选择的两种器材是　　（填写器材前面字母序号）

②选择电表的量程是　　。

③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。

（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为 $0.1-0.3T$的阻值，在你设计测量的电路中，从 $A$、 $B$、 $C$、 $D$、 $E$五种实验器材中再选择两种器材是　　（填写器材前面字母序号）。

如图所示，电源电压为 $9V$保持不变，小灯泡标有“ $6V3W$”，滑动变阻器的最大阻值为 $24\Omega$，电流表的量程为 $0~3A$．当开关 $S_1$、 $S_2$断开， $S_3$闭合时，小灯泡恰能正常发光；那么当开关 $S_1$、 $S_2$、 $S_3$都闭合时，要保护电路各元件安全， $R_2$的最小阻值是　　 $\Omega$，分析开关和滑动变阻器的各种变化情况，得出整个电路工作时消耗的最小功率是　　 $W$。

如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 $220V$的电源和阻值 $R=88\Omega$的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 $R_0=20\Omega )$、开关、滑动变阻器 $R_2$（取值范围 $0~80\Omega )$和热敏电阻 $R_1$组成； $R_1$阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 $I⩾50\mathit{mA}$时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 $I⩽40\mathit{mA}$时，衔铁被释放接通工作电路。

温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	80	66	60	50	46	40	36	35	34
$R_1/\Omega$	10	20	40	50	70	80	100	120	130	150

（1）工作电路正常工作时， $R$在 $1\mathit{min}$内产生的热量是多少？

（2）当温度为 ${60}^{°}\text{C}$，滑动变阻器 $R_2=50\Omega$时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？

（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？

（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 $R_2$的阻值。

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？

如图所示的电路，电源电压恒为 $4.5V$，电流表的量程为 $0~0.6A$，电压表的量程为 $0~3V$，定值电阻阻值 $5\Omega$，滑动变阻器 $R$的最大阻值 $50\Omega$，闭合开关 $S$，移动滑片 $P$的过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．若滑片 $P$向左移，电流表的示数变小

B．电压表与电流表的比值不变

C．滑动变阻器允许的调节范围是 $2.5\Omega ~50\Omega$

D．电流表的变化范围是 $0.3A~0.6A$

如图所示，灯泡 $L$标有“ $8V4W$”的字样。当开关 $S$闭合，滑片 $P$在中点时，电压表的示数为 $4V$，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。

求：（1）灯泡的电阻；

       （2）该电路的电源电压 $U$；

       （3）此电路工作时的最小功率值。

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　　 $W$。

两个发热电阻 $R_1:R_2=1:4$，当它们串联在电路中时， $R_1$、 $R_2$两端的电压之比 $U_1:U_2=$　 $1:4$　；已知 $R_1=10\Omega$，那它们并联在 $4V$电路中后，两个电阻在 $100s$内产生的热量是　　 $J$。