《2025年天府前沿课时同步培优训练九年级物理全一册教科版》

1. (新编)如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V 4W”的字样,小灯泡灯丝电阻不变,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的最大阻值为21Ω。当开关S闭合时,为了保证电流表的安全,电压表的示数变化范围为______V~______V。

答案： 解：
1. 计算灯泡电阻：$R_{L}=\frac{U_{L额}^{2}}{P_{L额}}=\frac{(6V)^{2}}{4W}=9\Omega$
2. 电路最大电流（电流表量程限制）：$I_{max}=0.6A$
3. 电流最大时，灯泡两端电压：$U_{L}=I_{max}R_{L}=0.6A×9\Omega=5.4V$（此时电压表示数最小）
4. 滑动变阻器最大阻值时，总电阻：$R_{总}=R_{L}+R_{滑max}=9\Omega+21\Omega=30\Omega$
5. 此时电路电流：$I_{min}=\frac{U}{R_{总}}=\frac{12V}{30\Omega}=0.4A$
6. 灯泡两端电压（电压表示数最大）：$U_{L}'=I_{min}R_{L}=0.4A×9\Omega=3.6V$
7. 电压表的示数变化范围为：3.6V~5.4V
3.6；5.4

2. (新编)如图所示,电源电压保持9V不变,电阻$R_1= 10Ω,$电压表的量程为0~3V,滑动变阻器$R_2$的最大阻值为40Ω。当开关S闭合时,为了保证电压表的安全,电流表的示数范围是______A~______A。

答案： 0.18；0.3

3. (新编)如图所示,电源电压保持9V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”的字样,小灯泡L的灯丝电阻不变,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。当开关S闭合时,为了保证小灯泡L的安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围是______Ω~______Ω。

答案： 6 20

4. (新编)如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L标有“9V 4.5W”,小灯泡的灯丝电阻不变,滑动变阻器R的最大阻值为30Ω。当开关S闭合时,为了保证小灯泡的安全,电压表的示数范围是______V~______V。

答案： 3V ~ 7.5V，即答案填为3；7.5

5. (成都中考)如图所示的电路中,电源电压恒为6V,灯泡$L_1$上标有“6V”的字样,额定功率字迹不清,灯泡$L_2$上标有“4V 1.6W”的字样,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,电流表的量程为0~0.6A。闭合开关S、$S_1、$$S_2,$滑动变阻器的滑片位于最右端时,电流表的示数为0.42A,不考虑灯泡电阻的变化。
(1)求灯泡$L_1$的额定功率。
(2)只闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,在确保电路安全的前提下,求电流表示数的变化范围。

答案：
(1)解：闭合开关S、S₁、S₂时，L₂被短路，L₁与滑动变阻器Rₚ并联，电流表测干路电流。
滑动变阻器滑片在最右端，Rₚ=50Ω。
通过Rₚ的电流Iₚ=U/Rₚ=6V/50Ω=0.12A。
通过L₁的电流I₁=I - Iₚ=0.42A - 0.12A=0.3A。
L₁额定电压为6V，额定功率P₁=UI₁=6V×0.3A=1.8W。
(2)解：只闭合开关S时，L₂与Rₚ串联，电流表测电路电流。
L₂的额定电流I₂额=P₂额/U₂额=1.6W/4V=0.4A，电阻R₂=U₂额/I₂额=4V/0.4A=10Ω。
电路安全条件：电流I≤0.4A（L₂额定电流）且I≤0.6A（电流表量程），故最大电流I大=0.4A。
此时总电阻R总=U/I大=6V/0.4A=15Ω，Rₚ=R总 - R₂=15Ω - 10Ω=5Ω（有效）。
Rₚ最大时电流最小，I小=U/(R₂ + Rₚ大)=6V/(10Ω + 50Ω)=0.1A。
电流表示数变化范围为0.1A~0.4A。
答：
(1)灯泡L₁的额定功率为1.8W；
(2)电流表示数的变化范围为0.1A~0.4A。