《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

7. 串联电路安全问题
7.1 串联电路安全问题($R= \frac{U}{I}$,定阻+滑阻+电压表)
电源电压$U$一定,电压表的最大测量值限制了滑阻的最大接入值

(1)电压表的量程是$0-3V$,在保证电路安全的情况下,$R_{2}$接入电路的最大阻值是9$\Omega$,最小阻值是0$\Omega$。
(2)电路总功率最大为$P_{总max}= $4W,最小为$P_{总min}= $2W。
7.2 串联电路安全问题($R= \frac{U}{I}$,定阻+滑阻+电压表+电流表)
电源电压$U$一定,电压表的最大测量值限制了滑阻的最大接入值
电源电压$U$一定,电流表的最大测量值限制了滑阻的最小接入值

(1)电压表的量程是$0-3V$,在保证电路安全的情况下,$R_{2}$接入电路的最大阻值是9$\Omega$。
(2)电流表的量程是$0-0.6A$,在保证电路安全的情况下,$R_{2}$接入电路的最小阻值是1$\Omega$。
(3)在保证电路安全的情况下,$R_{2}的最大功率P_{2max}= $1W。
(4)电路总功率最大为$P_{总max}= $3.6W,最小为$P_{总min}= $2W。
当滑动变阻器的阻值减小时,滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小。
故当滑片在$b$点时,对应的坐标点为($0.2A$,$4V$)；当滑片在$a$点时,对应的坐标点为($0.6A$,$0V$)。代入数据即可求解。
(1)影响电路安全的限制条件：电表量程、各个用电器的规格。
(2)本题的限制条件是“电压表的量程是$0-3V$”,即滑动变阻器两端电压最大为$3V$。
(3)电路总功率$P_{总}= UI= \frac{U^{2}}{R_{总}}$。
(电路未给出电流,可以用推导式简便计算：$P_{总max}= \frac{U^{2}}{R_{总min}}$,$P_{总min}= \frac{U^{2}}{R_{总max}}$)

(1)安全问题的本质是找到两个极值,即找到最大值和最小值,思路与题7.1一致。
(2)本题的限制条件有两个：
①“电压表的量程是$0-3V$”,由此可找到$R_{2}$接入电路的最大值；
②“电流表的量程是$0-0.6A$”,由此可找到$R_{2}$接入电路的最小值。
(3)当滑动变阻器$R_{2}接入电路的阻值与定值电阻R_{1}$的阻值相同时,电功率最大。
7.3 串联电路安全问题($R= \frac{U}{I}$,小灯泡+滑阻+电压表+电流表)
电源电压$U$一定,电压表的最大测量值限制了滑阻的最大接入值
电源电压$U$一定,电流表的最大测量值限制了滑阻的最小接入值
电源电压$U$一定,小灯泡的额定电流进一步限制了滑阻的最小接入值

(1)电压表的量程是$0-3V$,在保证电路安全的情况下,$R_{2}$接入电路的最大阻值是10$\Omega$。
(2)电流表的量程是$0-0.6A$,小灯泡的规格是“$0.5A\ 5V$”,在保证电路安全的情况下,电流表能测量的电流最大值是0.5A,$R_{2}$接入电路的最小阻值是2$\Omega$。
(3)在保证电路安全的情况下,小灯泡功率的变化范围是0.9~2.5W。
(4)电路总功率的变化范围是1.8~3W。

答案： 7.1
(1)9 0
(2)4 2
7.2
(1)9
(2)1
(3)1
(4)3.6 2
7.3
(1)10
(2)0.5 2
(3)0.9~2.5
(4)1.8~3