《2025年一遍过九年级物理全一册苏科版》

6.3 串联电路数据图表化(电压表测滑阻图像)

当滑动变阻器的滑片从 $ b $ 移到 $ a $ 时,两电表 $ U' - I $ 关系如图乙所示,则 $ U = $6$ V $,$ R_1 = $10$ \Omega $,$ R_{2\text{max}} = $20$ \Omega $。

答案： 6 10 20

7.1 串联电路安全问题 $ (R = \frac{U}{I} $,定阻 + 滑阻 + 电压表$) $
电源电压一定,电压表的最大测量值限制了滑阻的最大接入阻值

(1) 电压表的量程是 $ 0 \sim 3 V $,在保证电路安全的情况下,$ R_2 $ 能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_{\text{总max}} = $4 $ W $,最小为 $ P_{\text{总min}} = $2 $ W $。

答案：
(1)9 0
(2)4 2

7.2 串联电路安全问题 $ (R = \frac{U}{I} $,定阻 + 滑阻 + 电压表 + 电流表$) $
电源电压一定,电压表的最大测量值限制了滑阻的最大接入阻值
电源电压一定,电流表的最大测量值限制了滑阻的最小接入阻值

(1) 电压表的量程是 $ 0 \sim 3 V $,在保证电路安全的情况下,$ R_2 $ 能接入电路的最大阻值是9$ \Omega $。
(2) 电流表的量程是 $ 0 \sim 0.6 A $,在保证电路安全的情况下,$ R_2 $ 能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_{2\text{max}} = $1$ W $。
(4) 电路总功率最大为 $ P_{\text{总max}} = $3.6$ W $,最小为 $ P_{\text{总min}} = $2$ W $。
当滑动变阻器接入电路的阻值减小时,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 $ 端时,坐标点为 $ (0.2, 4) $；当滑片在 $ a $ 端时,坐标点为 $ (0.6, 0) $。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 \sim 3 V $”,即滑动变阻器两端电压最大为 $ 3 V $。
(3) 电路总功率 $ P_{\text{总}} = UI_{\text{总}} = \frac{U^2}{R_{\text{总}}} $。(电路未给出电流,可以用推导式简便计算：$ P_{\text{总max}} = \frac{U^2}{R_{\text{总min}}} $,$ P_{\text{总min}} = \frac{U^2}{R_{\text{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 \sim 3 V $”,由此可找到 $ R_2 $ 接入电路的最大阻值；
② “电流表的量程是 $ 0 \sim 0.6 A $”,由此可找到 $ R_2 $ 接入电路的最小阻值。

答案：
(1)9
(2)1
(3)1
(4)3.6 2