初中物理串、并联电路的设计试题

如图所示，电源电压保持8V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R₁的规格为“10Ω  0.5A”，滑动变阻器R₂的规格为“30Ω  1.5A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是                 （      ）

A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A

B．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～ 0.9W

C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为6Ω～30Ω

D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.6W～4W

某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯 L₁标有“3V 3W”字样，灯 L₂标有“9V 4.5W”字样，当开关拨至 2 位置且滑片滑到 A端时，灯 L₂ 恰好正常发光，下列说法中正确有是（不计灯丝电阻随温度的变化）（ ）

A．电源电压为 12V

B．当 L2 正常发光时，电路中的电流为 2A

C．要使 L1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为 6Ω

D．当灯 L1、L2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为 2：3

如图所示电路，电源两端电压U保持不变，R₀为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为4R₁。闭合开关S，电路中的最小电流值为I；移动滑片P到某位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为R₁，电压表的示数为U₁，电流表的示数为I₁；移动滑片P到另一位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为，此时电压表的示数为2U₁，电流表的示数为I₂。则下列判断正确的是

A．U∶U1=3∶1

B．I1∶I2=2∶1

C．R1∶R0=4∶1

D．I∶I1="1∶2"

如图所示，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不受温度影响），滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电源电压为6V保持不变。

（1）求小灯泡的电阻；
（2）当S₁、S₂闭合，滑片P位于a处时，灯泡L正常发光，这时电流表的示数为多少？
（3）当S₁、S₂闭合，滑片P位于中点c处时，电路消耗的总功率。

小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻和功率，图甲为他所连的实验电路。

⑴经检查发现电路接线有错误，小明只做了一处改动后闭合开关进行了实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
⑵电路连接正确后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是___________________________________．
⑶排除故障后继续实验时，小明移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（结果保留一位小数），额定功率为_________ W．
⑷在此实验的基础上，老师又出示了一只数百欧的电阻Rx，问能否用上述方法进行测量。同学们分析后得出上述方案不行，原因是：_______________________________ ．接着，小明与同学们经过讨论，通过增加一电阻箱R₀(0～9999Ω 5A)、定值电阻R₁(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种不同方案，其电路图如上右图：
①A方案所涉及的思想方法是 _______________，
②在A、B两种不同的方案中，你认为方案____________的设计可以让测量结果更准确，理由是：________________________________。

如图1所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图2所示．则电源的电压为      V，R的阻值为      Ω，电压表V₁示数的变化范围是      ．

标有“6V6W”、“6V1.5W”字样的灯L₁和L₂，串联接在某电源上，设灯丝电阻不变，则灯L₁和L₂的电阻之比为________，灯L₁和L₂的实际功率之比为________，要保证一只灯正常工作，一只灯安全，电源电压不应超过________V。

如图所示电路，定值电阻R₀=6Ω，灯L标有“6V  3W”字样，灯L的阻值及电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，电流表的示数为0.8A；滑片P置于最右端时，电流表的示数为0.55A。求：

（1）灯L正常工作时的电阻；
（2）滑动变阻器的最大值；
（3）滑动变阻器滑片P置于最右端，通电10s，灯L消耗的电能。

下列说法正确的是（ ）

A．在并联电路中，不论灯泡是大是小，每个灯泡两端的电压都相等

B．使用电压表时，它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连

C．只要电路两端接上电压表，则电路中一定有电流通过

D．电流表和电压表都有一定的量程，使用时应注意选择量程，量程越大越好

问题解决 $--$制作电子拉力计：

现有如下器材：

一个电压恒为 $12V$的电源；一个阻值为 $20\Omega$的定值电阻 $R_0$；一个量程为 $0~0.6A$的电流表；一个开关；若干导线；一根长为 $8\mathit{cm}$、阻值为 $40\Omega$的均匀电阻丝 $R_1$（它的阻值与其长度成正比）；一根轻质弹簧，一端可以固定，另一端和金属滑片 $P$固定在一起 $(P$与 $R_1$间的摩擦不计），它的伸长量与受到的拉力关系图象如图乙所示。

（1）请利用上述器材制作电子拉力计，在图甲所示方框中画出设计的电路图。

（2）请推导出拉力 $F$与电流表示数 $I$的关系式，并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为 $0N$， $20N$， $40N$对应的刻度值。

笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，出差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带 $0.16\mathit{kW}·h$以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：

（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量 $3000\mathit{mAh}$，输出电压 $15V$，充满电后，若工作时的平均电流为 $1.5A$，可连续工作多少时间？

（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。

（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是　　。当升温到一定值时，温控开关 $S_1$自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关 $S_2$，风扇 $M$和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的　　。

如图所示，是小明同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L₁不亮，灯L₂亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是（ ）

A．L1断路

B．L1短路

C．L2断路

D．L2短路

小王同学运用所学物理知识设计了如图所示的双向控制电路，电源电压恒定不变，灯L₁标有“6V  6W”字样，灯L₂标有“12V 6W”字样．当开关拨至1位置且滑片P滑到中点时，灯L₁恰好正常发光；当开关拨至2位置且滑片P滑到A端时，灯L₂恰好正常发光，则电源电压为______V，滑动变阻器R的最大阻值为_______Ω；当灯L₁、L₂分别正常发光时，两种电路消耗的总功率之比为________．

现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示．将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大．下列结论正确的是（ ）

A．电源的电压为5V

B．小灯泡的最大功率为0.3W

C．整个电路的最小功率是1.8 W

D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω

甲图为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V，R₀为定值电阻，电压表量程为0～3V，压敏电阻R₁的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。

（1）压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R0的电功率为多少?
（2）在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为多少?
（3）在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整? （写出一条）
（4）若在升降机底板上放置一个物块，静止时电压表示数为U₀，当升降机匀速下降时，电压表示数    （选填“大于”、“等于”或“小于”）U₀。