第5章 欧姆定律 专题11 与欧姆定律相关的电路安全问题-【绿卡初中创新题】2026-2027学年九年级全一册物理习题课件(教科版·新教材)

该初中物理课件聚焦“欧姆定律相关电路安全问题”，系统梳理简单电路和复杂电路两类安全问题，通过典型例题串联欧姆定律公式、串并联电路特点及电表量程限制等核心知识，帮助学生构建完整的电路安全分析框架。 其亮点在于以真实电路情境为载体设计分层练习，如滑动变阻器阻值范围计算、多开关电路分析等例题，培养学生科学推理与模型建构能力。这种设计既让学生巩固知识，又帮助教师精准把握学情，提升复习效率。

2 第5章　欧姆定律 专题11　与欧姆定律相关的电路安全问题 3 类型1　简单电路安全问题 1.如图所示，电源电压为6 V且保持不变，R1=8 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40 Ω。 （1）闭合开关后，将滑片P从右端移到左端的过程中， 电压表示数的变化范围是________V。 （2）若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，为了不烧坏电流表，滑动变阻器接入电路的最小阻值为______Ω；为了不损坏电压表，滑动变阻器接入电路的最大阻值为______Ω。 5～0 2 8 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 4 2. 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 ～4 V B. 6 ～2 V C. 6 ～0 V D. 4 ～2 V A 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 5 3. （承德模拟）如图所示，电源电压恒为6 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电流表和电压表的示数都不变 B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 C. 电压表的示数变化范围为1～6 V D. 电流表的示数变化范围为0.2～0.6 A C 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 6 4.如图所示，电源电压为6 V，电阻R0=10 Ω，电流表测量范围为0～0.6 A，电压表测量范围为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； （2）当电路中电流最小时，电压表的示数； （3）为了保证电路安全，滑动变阻器R接 入电路的最小阻值。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 7 解析：（1）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）电压表的示数U0=I小R0=0.2 A×10 Ω=2 V。 （3）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。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 5.（滨州中考）图甲、乙是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6 V，电压表的测量范围为0～3 V，电流表的测量范围为0～0.6 A，滑动变阻器R1规格为 “15 Ω　1 A”，滑片P每移动1 cm，R1的电阻变化0.5 Ω，定值电阻R2=20 Ω。 （1）当滑片P位于最左端时，求电流表的示数。 （2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右 移动20 cm，求此时电压表的示数。 （3）若既能保证电路各元件的安全，又能使 滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不 能小于多少？ 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 9 解：（1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻R2的简单电路，根据欧姆定律可得，此时通过电路的电流I= = =0.3 A，即电流表示数为0.3 A。 （2）滑片P每移动1 cm，R1的电阻变化0.5 Ω，从最左端推动滑片P向右移动20 cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻R1=0.5 Ω/cm×20 cm=10 Ω， 此时通过电路的电流I′= ==0.2 A， 此时滑动变阻器两端的电压U1=I′R1=0.2 A×10 Ω=2 V，即电压表示数为2 V。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 （3）当电压表示数为3 V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，定值电阻R2两端电压U2=U-UV=6 V-3 V=3 V，电路中最小电流I小= = =0.2 A，根据欧姆定律可得此时定值电阻的最小阻值R2′= = =15 Ω。 已知电流表测量范围为0～0.6 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，根据串联电路电流特点可知，电路中的最大电流为0.6 A， 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中电流最大，电路为定值电阻R2的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I大= = =0.4 A<0.6 A。 所以既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，选取R2时，其阻值不能小于15 Ω。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 6.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。 （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。 （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） 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 12 解：（1）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）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。 （3）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。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 7.电路如图所示，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： （1）电压表的示数及滑动变阻器R1连入电路的阻值。 （2）如果电源电压可以改变，电流表的测量范围分别 为0～0.6 A、0～3 A，电压表的测量范围分别为0～3 V、 0～15 V，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。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 解：（1）由题图可知，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连入电路的阻值R1===10 Ω。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 （2）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，最小电源电压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。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 8.（邯郸期中）如图所示，电源电压恒为30 V，定值电阻R2=40 Ω、R3=30 Ω，滑动变阻器R1的规格为“80 Ω　1 A”，电流表A1的测量范围为0～3 A，电流表A2的测量范围为0～0.6 A，电压表的测量范围为0～15 V。下列说法不正确的是 （　　） A.只闭合开关S，R1和R3串联，将滑片P从a端滑至中点，电路中电流变大 B.只闭合开关S、S3，调节滑片P的位置并保证电路安全， 则R1两端电压的范围是12～15 V C.只闭合开关S、S1、S2，调节滑片P的位置并保证电路 安全，则R1接入电路的阻值范围是30～80 Ω D.只闭合开关S、S1、S2，调节滑片P在R1的a端，此时 电流表A1的示数为1.125 A 类型2　复杂电路安全问题 C 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 9.（石家庄新华模拟）如图所示，电源电压U=4.5 V，定值电阻R1=5 Ω、R2= 10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，电压表的测量范围为0～3 V，电流表的测量范围为0～0.6 A。 （1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路的电流。 （2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电 路元件安全，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 解析：（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，U1=U2=U=4.5 V，电路的电流I=I1+I2=+=+=1.35 A。 （2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端电压，当R接入电路电阻最小时，此时电流最大为Imax=0.6 A，电路的总电阻R总===7.5 Ω，滑动变阻器接入电路的最小阻值Rmin=R总-R1=7.5 Ω-5 Ω=2.5 Ω；当滑动变阻器R两端电压达到电压表的最大测量值Umax=3 V时，电路中电流最小，Imin===0.3 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，Rmax===10 Ω。故滑动变阻器R接入电路的阻值范围为2.5～10 Ω。 目 录 导 航 2 3 4 5 1 6 7 8 9 20 $