专项素养综合全练(七)　与欧姆定律相关的极值、范围问题课件2024-2025学年人教版物理九年级全册

与欧姆定律相关的极值、范围问题 专项素养综合全练（七） 初中物理 类型一　与欧姆定律相关的极值问题 1.(新课标·科学论证)(2024上海长宁期末)在图甲所示的电路 中,电源电压为9伏且保持不变。电阻R1的阻值为5欧,滑动变 阻器R2标有“20 Ω    2 A”字样。闭合开关S,电压表示数为6 伏,电压表、电流表的表盘如图乙所示。求: (1)通过电阻R1的电流I1; (2)滑动变阻器接入电路的阻值R2; 初中物理 (3)移动滑片P,在保证电路安全工作的情况下,求电流表示数 的最大值I最大和最小值I最小。 初中物理 解析　由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电 流表测电路中的电流;(1)通过电阻R1的电流I1= = =1.2 A; (2)由串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流I2=I1 =1.2 A,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压 U2=U-U1=9 V-6 V=3 V,由欧姆定律可知,R2= = =2.5 Ω; (3)由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时, 电路中的电流最大,为I最大= = =1.8 A;当滑动变阻器接入 初中物理 电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由串联电路的电阻特 点和欧姆定律知I最小= = =0.36 A。 初中物理 2.(新课标·科学论证)(2024陕西定边七中期末)如图甲所示的 电路,R2为滑动变阻器,R1为定值电阻,电源两端电压保持不 变。当滑片P从最右端b滑到最左端a的过程中,电流表示数 与电压表示数的对应关系图像如图乙所示。求:  　      (1)电源电压; (2)定值电阻R1的阻值; (3)滑动变阻器的最大 阻值。 初中物理 解析　由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片P在最左端a时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,电压表测电源电压,由乙图可知,电路中的最大电流I最大=0.3 A,电压表示数U大=12 V,则电源电压U= U大=12 V;(2)根据I= 可得R1= = =40 Ω;(3)当滑片P在最右端b时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1和R2串联,电路中的电流最小,根据乙图可知,电路中的最小电流I最小=0.1 A,R1两 端的电压为U1=4 V,则R2两端的电压U2=U-U1=12V-4 V=8 V, 变阻器的最大阻值R2= = =80 Ω。 初中物理 3.(新课标·科学论证)(2024上海金山期末)在如图所示的电路 中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变 阻器R2上标有“50 Ω    1 A”字样。闭合开关S后,电流表A 的示数为0.5安。求: (1)电阻R1两端的电压U1; (2)此时滑动变阻器R2的阻值; (3)现用电压为U0的电源替换原来的电源,要求变阻器的滑片P 移到任意位置均能保证电路安全。求U0的最大值(写出完整的 判断、计算过程)。 初中物理 解析　由图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表 测电路中的电流。(1)由串联电路的电流特点可知,通过R1的 电流I1=I2=I=0.5 A,由欧姆定律可知,R1两端的电压U1=I1R1=0.5 A×10 Ω=5 V;(2)由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压 U2=U-U1=18 V-5 V=13 V,则R2= = =26 Ω;(3)因为滑动 变阻器允许通过的最大电流为1 A,由串联电路的电流特点 可知,为保证电路安全,电路中的最大电流为1 A,由欧姆定律 可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最 大,则U0的最大值U0=I最大R1=1 A×10 Ω=10 V。 初中物理 类型二　与欧姆定律相关的范围问题 4.(新课标·科学论证)(2024北京昌平期末)如图所示的电路中, 电源电压为6 V且保持不变,滑动变阻器R1标有“20 Ω    0.5 A”字样,定值电阻R2标有“10 Ω    1 A”字样,若电流表的量 程为“0~0.6 A”,电压表的量程为“0~3 V”,滑片P移动时, 在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是(　    ) 初中物理 A.电流表示数的变化范围是0.2~0.6 A B.电压表示数的变化范围是1.5~3 V C.滑动变阻器允许调节的范围是2~10 Ω D.以上说法都正确 答案　C 初中物理 解析　由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电 流表测电路中的电流。因串联电路中各处电流相等,变阻器 R1允许通过的最大电流为0.5 A、定值电阻R2允许通过的最 大电流为1 A、电流表量程为0~0.6 A,所以,电路中的最大电 流I大=0.5 A;此时R2两端的电压最大,变阻器接入电路中的电 阻最小,则R2两端电压U2大=I大R2=0.5 A×10 Ω=5 V;因串联电路 中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的最小电压U1 =U-U2大=6 V-5 V=1 V,所以电压表的最小示数为1 V,变阻器 初中物理 接入电路中的最小阻值R1小= = =2 Ω;当电压表的示数 最大时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小, 此时R2两端的电压U2=U-U1大=6 V-3 V=3 V,所以电压表示数 的变化范围是1~3 V,故B错误;电路中的最小电流:I小= =  =0.3 A,则电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A,故A错误; 滑动变阻器接入电路中的最大阻值R1大= = =10 Ω,所 以,滑动变阻器允许调节的范围是2~10 Ω,故C正确。 初中物理 5.(2024吉林四平铁东期末)如图所示的电路,电阻R1=12 Ω,滑 动变阻器上标有“30 Ω    2 A”字样,电源电压为12 V。闭 合开关S,电流表的示数为0.3 A,求: (1)电阻R1两端的电压; (2)电阻R2接入电路的电阻值; (3)当移动滑动变阻器的滑片P时, 电流表示数的范围。(结果保留一位小数) 初中物理 解析　由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电 流表测电路中的电流;(1)因R1、R2串联,故I=I1=I2=0.3 A,电阻 R1两端的电压U1=I1R1=0.3 A×12 Ω=3.6 V;(2)由串联电路电压 的规律知电阻R2两端的电压U2=U-U1=12 V-3.6 V=8.4 V,电阻 R2接入电路的电阻值R2= = =28 Ω;(3)滑片P移到最右 端时,R2接入电路阻值最大,电路中电流最小,I小= =  ≈0.3 A;滑片P移到最左端时,R2为零,电路中电流最 初中物理 大,I大= = =1 A,故当移动滑动变阻器的滑片P时,电流表 示数的范围为0.3~1 A。 初中物理 6.(2024四川成都石室联合中学期中)如图所示的电路,电源 电压恒为12 V,R=10 Ω,滑动变阻器R'的铭牌上标有“?    0.5 A”的字样。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片置于最上端 时,电流表的示数为0.24 A。求: (1)R'的最大阻值; (2)电压表的取值范围。 初中物理 解析　由图知,定值电阻与变阻器R'串联,电压表测R'两端的 电压,电流表测电路中的电流。(1)滑动变阻器的滑片置于最 上端时,电流表的示数为0.24 A。由I= 可知总电阻R总= =  =50 Ω,所以R'=R总-R=50 Ω-10 Ω=40 Ω;(2)滑动变阻器的 滑片置于最上端时,电压表示数最大为U最大=IR'=0.24 A×40 Ω =9.6 V,因串联电路中各处电流相等,且滑动变阻器允许通过 的最大电流为0.5 A,则电路中的最大电流I最大=0.5 A,此时电 压表的示数最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电 初中物理 阻两端电压UR最大=I最大R=0.5 A×10 Ω=5 V,因串联电路中的总 电压等于各分电压之和,所以,电压表的最小示数U最小=U-UR最 大=12 V-5 V=7 V,所以电压表的取值范围是7~9.6 V。 初中物理 7.(新课标·科学论证)(2024福建漳州长泰一中期中)如图所示, 电源电压保持6 V不变,R1=5 Ω,R3=10 Ω,滑动变阻器R2标有 “15 Ω    0.5 A”字样,电压表的量程为0~3 V。求: (1)当开关S、S1、S2均闭合时,R2的滑片P滑 至a端,电流表的示数; (2)当闭合开关S、S2,断开S1,电压表的示数 为2 V时,电流表的示数; (3)当闭合开关S、S2,断开S1时,要使电路安全操作,滑动变阻 器的取值范围。 初中物理 解析    (1)当R2的滑片P在a端时,变阻器连入电路的电阻为零, 闭合S、S1、S2时,R1和R3并联,电流表测量干路中的电流,通过 R1的电流I1= = =1.2 A,通过R3的电流I3= = =0.6 A,则 根据并联电路的电流特点可知干路电流为I=I1+I3=1.2 A+0.6 A=1.8 A,即电流表示数为1.8 A;(2)闭合S、S2,断开S1时,R2与R3 串联,电压表测量R2两端的电压,已知U2=2 V,根据串联电路 中的总电压等于各分电压之和得,R3两端的电压U3=U-U2=6 V-2 V=4 V,电流表示数为I'= = =0.4 A;(3)由滑动变阻 初中物理 器的铭牌可知,电路中允许通过的最大电流为I最大=0.5 A,根据 I= 可得R3两端的电压最大为U3'=I最大R3=0.5 A×10 Ω=5 V,则 R2两端的电压最小为U2'=U-U3'=6 V-5 V=1 V,R2的电阻最小 为R2最小= = =2 Ω;当电压表的示数最大时,即U2″=3 V 时R2连入电路的阻值最大。根据串联电路中的总电压等于 各分电压之和得,U3″=U-U2″=6 V-3 V=3 V,电路中的最小 电流I最小= = =0.3 A,根据I= 可得R2的最大电阻R2最大= 初中物理  = =10 Ω,此时R2的最大电阻(10 Ω)小于滑动变阻器 的最大电阻值(15 Ω),所以R2的取值范围为2~10 Ω。 初中物理 初中物理 谢谢观看 $$