《2025年名校课堂九年级物理全一册沪科版》

【例】电路如图所示，电源电压恒为9V，电流表的量程为0～0.6A，小灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”，闭合开关S，在保证电路安全的情况下调节滑动变阻器。(不考虑灯丝电阻的变化)

(1)电路中的最大电流：
①根据电流表的量程可知，电路中允许通过的最大电流是0.6A；
②根据小灯泡的规格可知，电路中允许通过的最大电流是0.5A；
③根据滑动变阻器的规格可知，电路中允许通过的最大电流是0.8A。
综合考虑，电路中允许通过的最大电流是0.5A。
(2)电路中的最小电流：当电路中的总阻值最大(填“大”或“小”)时，电路中电流最小，为0.25A。
(3)电路总功率的范围：由P=UI可知，电路最大总功率是4.5W，电路最小总功率是2.25W。

答案：
(1)①0.6 ②0.5 ③0.8 0.5
(2)大 0.25
(3)4.5 2.25

 【变式】如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R₁为30Ω，滑动变阻器R₂标有“50Ω 0.6A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常工作的情况下，电路中电流的最大值为0.5A，最小值为0.25A，电路总功率的变化范围是5～10W。

答案： 0.5 0.25 5～10

1. 电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R=5Ω，滑动变阻器R₀的最大阻值为50Ω，闭合开关S，在保证电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是0.6A，电路最大总功率是2.7W。滑动变阻器两端的最大电压是3V，电路中允许通过的最小电流是0.3A，电路最小总功率是1.35W。

答案： 0.6 2.7 3 0.3 1.35

2. (2024·威海)如图所示，电源电压恒定，电流表的量程为0～3A，R₀=15Ω。只闭合开关S，滑动变阻器R“40Ω 1A”的滑片P处于中点时，小灯泡L“3V 1.8W”正常发光，则电源电压为15V。当开关全部闭合时，在保证电路安全的前提下，该电路消耗的最大功率为30W(不考虑灯丝电阻的变化)。

答案： 15 30

3. (2023·成都)如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L₁标有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡L₂标有“4V 1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S、S₁、S₂，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表的示数为0.42A，不考虑灯丝电阻变化。
(1)求灯泡L₁的额定功率。
(2)只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表的示数变化范围。

答案： 解：
(1)闭合开关 S、S₁、S₂，滑动变阻器滑片位于最右端时，L₁ 与滑动变阻器并联，通过滑动变阻器的电流：
$I_P = \frac{U}{R_P} = \frac{6V}{50 \Omega} = 0.12 A$
灯泡 L₁ 正常发光，则 L₁ 的额定电流：
I₁ = I - I_P = 0.42 A - 0.12 A = 0.3 A
灯泡 L₁ 的额定功率：
P₁ = UI₁ = 6 V×0.3 A = 1.8 W
(2)只闭合开关 S，滑动变阻器和 L₂ 串联，由$ P = \frac{U^2}{R} $可得灯泡 L₂ 的电阻：$R₂ = \frac{U_2^2}{P_2} = \frac{(4 V)^2}{1.6 W} = 10 \Omega$
当滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中的总电阻最大，总电流最小，总电阻：
$R = R_P + R₂ = 50 \Omega + 10 \Omega = 60 \Omega$
电路中的最小电流：I_小$ = \frac{U}{R} = \frac{6 V}{60 \Omega} = 0.1 A$
灯泡 L₂ 的额定电流：
$I₂ = \frac{P_2}{U_2} = \frac{1.6 W}{4 V} = 0.4 A ＜ 0.6 A$
所以电路中最大电流为 0.4 A，综上所述可知电流表的示数变化范围是 0.1～0.4 A。