《2025年名校课堂九年级物理全一册沪粤版》

【例 1】给你一个标有“10 Ω 0.3 A”字样的定值电阻和一个标有“30 Ω 0.6 A”字样的滑动变阻器,在保证所有电路元件安全的前提下,若串联接入电路,则电路中允许通过的最大电流是0.3A,电路两端的最大电压为12V;若把它们并联接入电路中,则电路两端的最大电压为3V,干路中允许通过的最大电流为0.9A。

答案： 0.3 12 3 0.9

【例 2】如图甲所示电路,电源电压为 4.5 V且保持不变,定值电阻 $ R_1 = 5 \Omega $,滑动变阻器 $ R_2 $的最大阻值为 40 Ω,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 滑动过程中,求:

(1)电压表的量程为 0~3 V,为了保护电压表,闭合开关后,滑动变阻器接入电路的阻值范围为0～10Ω。
(2)再将量程为 0~0.6 A 的电流表接入电路中,如图乙所示,为了保护电流表和电压表,滑动变阻器接入电路的阻值范围应为多少?

答案：
(1)0～10
(2)解：当电路中电流为0.6A时，$R_2$接入电路中的电阻最小，此时电路中总电阻：
$R = \frac{U}{I} = \frac{4.5V}{0.6A} = 7.5\Omega$
$R_2$接入电路中的电阻：
$R_2 = R - R_1 = 7.5\Omega - 5\Omega = 2.5\Omega$
当$R_2$两端的电压为3V时，$R_2$接入电阻值最大，此时电流表的示数：
$I' = I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{U - U_2}{R_1} = \frac{4.5V - 3V}{5\Omega} = 0.3A ＜ 0.6A$
$R_2$接入电路中的电阻：$R_2' = \frac{U_2}{I'} = \frac{3V}{0.3A} = 10\Omega$
故滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值范围应为2.5～10$\Omega$

1. 定值电阻 $ R_1 $标有“3 V 10 Ω”字样,$ R_2 $标有“4 V 20 Ω”字样。若把两电阻串联起来接到电源上,则电路中最大电流为0.2A,电源电压不能超过6V;若把两电阻并联接到电源上,干路中的电流不能超过0.45A。

答案： 1.0.2 6 0.45

2. 如图所示的电路中,电源电压为 3 V 不变,定值电阻 $ R_2 = 10 \Omega $,滑动变阻器 $ R_1 $上标有“50 Ω 0.5 A”的字样,电流表的量程是 0~0.6 A。当闭合开关 S,移动滑动变阻器 $ R_1 $的滑片 P,为确保电路的安全,干路的最大电流为0.8A;$ R_1 $的取值范围是6～50Ω。

答案： 2.0.8 6～50

3. (2024·临沂改编)如图所示电路的电源电压为 9 V,电流表使用 0~0.6 A 的量程,电压表使用 0~3 V 的量程,阻值为 10 Ω 的定值电阻允许通过的最大电流为 0.5 A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入的阻值应大于20Ω。

答案： 3.20

4. 如图所示,电源电压恒为 4.5 V,$ R_1 $是标着“5 Ω 0.5 A”字样的电阻,滑动变阻器 $ R_2 $标有“20 Ω 1 A”字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为 0~3 V。闭合开关后移动滑片,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流为0.5A,滑动变阻器 $ R_2 $接入电路的阻值范围是4～10Ω。

答案： 4.0.5 4～10