第17章 专题11 与欧姆定律相关的极值、范围问题-【初中学霸创新题】2025-2026学年新教材九年级全册物理习题课件(人教版2024)

该初中物理课件聚焦欧姆定律的极值与范围问题，通过串联并联电路中定值电阻、滑动变阻器的实例，衔接欧姆定律基础应用，搭建从简单计算到电路安全分析的学习支架，帮助学生逐步掌握电流、电压最值及电阻取值范围的求解方法。 其特色在于以典型例题为载体，融合科学思维中的模型建构（串联并联电路模型）与科学推理（结合电表量程、变阻器规格推导安全范围），如类型1中定值电阻串联最大电流计算、类型2中滑动变阻器滑片移动时电压表示数范围分析。学生能提升电路问题解决能力，教师可直接用于专题教学提高效率。

第十七章　　欧姆定律 专题十一　与欧姆定律相关的极值、 范围问题 1 类型1　最值问题 1. （河北保定期末）定值电阻R1标有“10 Ω　1 A”，R2标有“15 Ω　0.6 A”。把R1和R2串联接入电路，电源电压可调，为了保护两个电阻，电路中允许通过的最大电流为________A，电源电压的最大值为________V。若把它们并联接入电路，调节电源两端电压，干路中的电流最大为________A。 0.6 15 1.5 2 3 4 5 1 6 2 2. 如图所示，电源电压为6 V，电阻R0=10 Ω，电流表的测量范围为0～0.6 A，电压表的测量范围为0～3 V，滑动变阻器R上标有“20 Ω　0.5 A”字样，求： （1）电路中的最小电流； 解：当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，I小====0.2 A。 2 3 4 5 1 6 3 （2）当电路中电流最小时，电压表的示数； 解：电压表的示数U0=I小R0=0.2 A×10 Ω=2 V。 2 3 4 5 1 6 （3）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值。 解：滑动变阻器连入电路中的电阻越小，则电路中的电流越大，电压表的示数越大。电压表的测量范围为0～3 V，当电压表的示数为3 V时，电路中的电流I′===0.3 A<0.5 A，此时电流表和滑动变阻器均安全，此时R两端的电压UR小=U-U0大=6 V-3 V=3 V，滑动变阻器R接入电路的最小阻值R小===10 Ω。 2 3 4 5 1 6 3. 如图所示，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R1的电阻变化范围是0～200 Ω，电阻R2=400 Ω。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电压表示数的变化范围是（　　） A. 6 V～4 V B. 6 V～2 V C. 6 V～0 D. 4 V～2 V A 类型2　范围问题 2 3 4 5 1 6 6 4. 如图所示，已知电源电压为6 V且保持不变，滑动变阻器R1上标有“50 Ω　2 A”字样。 （1）将滑片P滑到最右端，闭合S1，断开S2，求电流表的示数I1。 解：将滑片P移到最右端，闭合S1，断开S2，电流表的示数I1===0.12 A。 2 3 4 5 1 6 7 （2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，电流表示数I=3I1，求R2的阻值。 解：保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，R2与R1并联，并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，通过R2的电流I2=3I1-I1= 2I1=2×0.12 A=0.24 A，R2===25 Ω。 2 3 4 5 1 6 （3）若电流表的测量范围为0～0.6 A，当闭合S1、S2时，求滑动变阻器R1连入电路的阻值范围。（结果保留整数） 解：当电流表的示数为最大值0.6 A时，通过R1的电流最大，I1′=I′-I2= 0.6 A-0.24 A=0.36 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，最小阻值R1′==≈17 Ω。所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为17～50 Ω。 2 3 4 5 1 6 类型3　综合问题 5. 在图甲所示的电路中，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R1上标有“10 Ω　1 A”字样，电阻R2的阻值为5 Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.4 A。求： 2 3 4 5 1 6 10 （1）电压表的示数及滑动变阻器R1连入电路中的阻值； 解：由题图甲可知，R1和R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，则R2两端的电压U2=IR2=0.4 A×5 Ω=2 V，电压表示数U1=U-U2=6 V-2 V=4 V；滑动变阻器R1连入电路中的阻值R1===10 Ω。 2 3 4 5 1 6 （2）如果电源电压可以改变，电流表、电压表如图乙所示，选择合适的电表测量范围，移动滑片P，使两个电表的指针分别能达到测量范围的满刻度值，并且电路能正常工作。求符合要求的电源电压的变化范围。 解：由题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，要使电流表能够达到满偏，则电流表只能选择0～0.6 A测量范围。若电压表选择0～15 V测量范围，当电压表示数为15 V，滑动变阻器接入电路的阻值最大为10 Ω时，电压表满偏时电路中电流至少为I小===1.5 A>0.6 A，所以电压表只能 2 3 4 5 1 6 选择0～3 V测量范围。当电压表和电流表同时满偏时，电压表、电流表的示数都最大，由U=IR可知此时定值电阻R2两端的电压最大，此时电源电压最大，最大电源电压Umax=UVmax+U2max=UVmax+ImaxR2=3 V+0.6 A×5 Ω=6 V。当电压表示数为3 V，电压表满偏，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时，电源电压最小，此时电路中电流I'===0.3 A，电源电压Umin=U1′+U2′=U1′+I'R2=3 V+0.3 A×5 Ω=4.5 V。故电源电压的变化范围为4.5～6 V。 2 3 4 5 1 6 6. （四川成都期中）在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。通过灯泡L的电流I随其两端电压U的变化关系如图乙所示。已知：定值电阻R1=90 Ω，R2为标有“100 Ω　0.5 A”的滑动变阻器。请完成下列问题： 2 3 4 5 1 6 14 （1）只闭合开关S2、S5，电流表的示数为0.2 A，求电源电压。 解：由题图甲可知，只闭合开关S2、S5，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I=可得，电源的电压U=IR1=0.2 A×90 Ω=18 V。 2 3 4 5 1 6 （2）若将滑动变阻器的滑片移至中点，只闭合开关S2、S3、S5，求此时电流表的示数。 解：若将滑动变阻器R2的滑片移至中点，只闭合开关S2、S3、S5，R1与R2并联，电流表测干路电流，R2连入电路的电阻R2中=R2=×100 Ω=50 Ω，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流表的示数I′=I1+I2中=+=+=0.56 A。 2 3 4 5 1 6 （3）只闭合开关S1、S3、S4，若灯泡两端电压不能超过6 V，电流表的测量范围为0～0.6 A，电压表的测量范围为0～15 V，为了保护电路的安全，求滑动变阻器R2的取值范围。 解：只闭合开关S1、S3、S4，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，由题图乙可知，灯泡两端的电压为6 V时，通过它的电流为0.4 A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的测量范围为0～0.6 A，所以电路中的最大电流I大=0.4 A，此时R2接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U2=U-UL 2 3 4 5 1 6 =18 V-6 V=12 V，则R2接入电路中的最小电阻R2小===30 Ω，当电压表的示数U2大=15 V时，灯泡L两端的电压最小，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压UL′=U-U2大=18 V-15 V=3 V，由题图乙可知，通过灯泡L的电流为0.3 A，即电路中的电流I小=0.3 A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值R2大===50 Ω，所以滑动变阻器R2的取值范围为30～50 Ω。 2 3 4 5 1 6 19 $$