初中物理电阻的串联实验题

为防止酒驾事故的出现，有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛应用．酒精气体传感器是一只阻值随接触到的酒精气体浓度变化而变化的电阻，其关系如图甲所示，某种呼气酒精测试仪的电路如图乙所示，图中电源电压恒为4V，定值电阻R₂＝10Ω．求：

（1）图中的浓度表是用       表改装的．
（2）酒精气体浓度越高时，电路中的电流将       （选填“越大”或“越小”）．
（3）若图乙所示酒精气体测试仪电路中的浓度表损坏了，在将表拆去同时又将断开部分接通后，用一只量程为3V的电压表改接入电路作为浓度表使用，以对测试仪进行修理．请你在虚线框内画出改用电压表作为浓度表使用时的电路图．

（4）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml.为便于识别，请将酒精气体浓度0.2 mg/ml、0.8 mg/ml准确标在如图丙所示电压表刻度盘的对应位置上，并将相应的刻度线用签字笔加粗．

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?

为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系，小芳设计了如图所示的实验电路，其中R₁是电阻箱，R₂是定值电阻，用R表示R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）。用电流表测量串联电路中的电流I，用电压表测量A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。请根据表中的实验数据，归纳出总电阻R跟电阻R₁的关系式：        。

R1 /Ω	5	10	15	20	30	40
U/V	6	6	6	6	6	6
I/A	0.4	0.3	0.24	0.2	0.15	0.12
R/Ω	15	20	25	30	40	50

 

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。

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=3Ω，则R₂=        Ω。

某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系，在拓展课中做了如下实验：

【实验步骤】

①按方案连接电路，闭合开关，用电流表测出电路中的电流，并记录；

②用电压表分别测出 $R_1$、 $R_2$两端电压以及 $R_1$和 $R_2$两端总电压，并记录；

请你用笔画线代替导线，将电流表接入如图电路中。

【数据处理】

①在数据处理时，有同学发现表中的一个数据有误，错误的数据是　　；

②重新测量，根据所测的数据计算 $R_1$、 $R_2$和 $R_{总}$的值。

记录表：

	电流 $/A$	电压 $/V$	电阻 $/\Omega$
$R_1$	0.2	2
$R_2$	0.2	5
$R_{总}$	0.2	3

【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。

【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到 $35\Omega$的电阻，现有阻值为 $15\Omega$、 $20\Omega$、 $50\Omega$的三个电阻，就可以选用其中的　　两个电阻串联替代。

在学习“串联电路的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候，小强和小刚利用滑动变阻器（铭牌上标有“50Ω 1A”）、两个定值电阻（5Ω和10Ω）、电压表、电源等器材对此进行了探究．他们设计了如图甲所示的电路图．

（1）根据电路图，请你在图乙中用笔画线代替导线将没有连接完的实物电路连接好（导线不允许交叉且电流表的量程选取要适当）．
（2）请你根据电路图分析：在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到      （填“A”或“B”）端．
（3）如表中是小强和小刚在这次实验中所记录的数据．请你根据他们三次测量的数据进行分析，可以得出的结论是：      ．
（4）若闭合开关后发现电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况？      （只填字母序号即可）．

A．滑动变阻器某处断路；

B．只有R1被短路

C．只有R2被短路；

D．电压表的某一个接线柱接触不良

（5）在这次实验中，滑动变阻器的作用是：      ．

桥的入口处安装了“超载检测报警系统”．检测时，当车辆重量小于1×10⁵N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于1×10⁵N时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行．系统中的电路元件如图（甲）所示，其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量，它的阻值随所受压力F变化的图像如图（乙）所示；R₀为定值电阻；电磁继电器线圈的阻值为10Ω,当流过线圈的电流大于等于30mA时，通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果，衔铁被吸下，动触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电池组的电压为6V；绿灯、红灯的正常工作电压均为220V.

(1)请在图（甲）中用笔画线代替导线完成电路连接．
(2)求出定值电阻Ro的阻值

某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系，在拓展课中做了如下实验：

【实验步骤】

①按方案连接电路，闭合开关，用电流表测出电路中的电流，并记录；

②用电压表分别测出 $R_1$、 $R_2$两端电压以及 $R_1$和 $R_2$两端总电压，并记录；

请你用笔画线代替导线，将电流表接入如图电路中。

【数据处理】

①在数据处理时，有同学发现表中的一个数据有误，错误的数据是　　；

②重新测量，根据所测的数据计算 $R_1$、 $R_2$和 $R_{总}$的值。

记录表：

	电流 $/A$	电压 $/V$	电阻 $/\Omega$
$R_1$	0.2	2
$R_2$	0.2	5
$R_{总}$	0.2	3

【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。

【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到 $35\Omega$的电阻，现有阻值为 $15\Omega$、 $20\Omega$、 $50\Omega$的三个电阻，就可以选用其中的　　两个电阻串联替代。

半导体电阻的大小随温度的
变化会发生明显的改变，用
半导体材料制成的电阻叫热
敏电阻．热敏电阻可以用来
监控汽车元件温度的变化，
如图(a)所示是热敏电阻的阻
值随温度变化的规律图，现将该电阻与阻值为50Ω的电阻R₀组成如图(b)所示
电路，电源电压为12V，当电流表的示数为0.2A时，热敏电阻的温度为

A．10℃

B．30℃

C．60℃

D．90℃

为了研究“串联电路中电阻的特点”， 某小组同学分别做了如6中的（甲）、（乙）、（丙）和（丁）所示实验。图中电流表的示数分别为0.6安、0.3安、0.2安和0.2安。请仔细观察图中的实验装置和相应的电流表示数，然后分析归纳得出初步结论。

甲                                    乙

丙                                         丁
①　分析比较图（甲）、（丁）或（乙）、（丁）中电流表的示数及相关条件可得：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②　分析比较图（丙）与（丁）中电流表的示数及相关条件可得：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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如下图所示I-U关系图象，则甲、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3V的电源上，电路中的电流为______A；这两个电阻并联后接在3V电源上，干路中的电流为_______A。

某小组同学为了研究“串、并联电路的电阻特点”，做了如下实验：他们利用两节干电池作为电源，在电路中分别接入阻值不同的R₁、R₂电阻进行实验，如图中的（a）、（b），然后分别将R₁、R₂组成并联和串联电路，如图（c）、（d）所示。请仔细观察和比较图中的装置、操作和电流表指针的偏转角度，然后归纳得出初步结论。

（a）                 （b）                  （c）                  （d） 图7

	（21）

（1）观察比较图7（c）与（a）（b）中实验情况可得：___________________________________。

（22）

（2）观察比较图7（d）与（a）（b）中实验情况可得：____________________________________。

实验桌上有如下器材：电源一台；调好的电流表、电压表各一块、开关一个、电阻箱一个、阻值为10Ω的定值电阻R₂和导线若干。请你利用上述器材设计一个实验探究“R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）R与电阻R₁的关系”。画出实验电路图，写出主要实验操作步骤并设计实验数据记录表格。

小明家新买了一条标有“220V，50W”的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图14的电路，其中R为待测电阻，电源两端的电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。但是，小明在测量过程中发现，无论怎样调整滑动变阻器，电表的示数都几乎没有什么变化，且查得各元件完好，电路连接无误，请分析产生这一现象的原因。如果仍然使用这些器材，怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压？在小明电路图的右侧画出你的电路图