2023年暑假预习学案---人教版物理九年级：第十三讲：欧姆定律专题三（极值范围问题）（无答案）

2023暑假初三第十三讲：欧姆定律专题三（极值范围问题）
第一课时：串联的极值范围
知识与方法清单
目标知识精讲
目标1 ： 串联极值范围
类型①：串压变（串联电压表在滑动变阻器）
滑动变阻器最大值（将滑片向大的方向移动）
第一步：分析电路动态变化情况
第二步：计算滑动变阻器最大值（利用电压与电阻成正比）
第三步：此种情况还可以计算电压最大值和电流最小值
滑动变阻器最小值（将滑片向小的方向移动）
第一步：分析电路动态变化情况
第二步：计算滑动变阻器最小值（利用串联总电阻等于各用电器电阻之和）
第三步：此种情况还可以计算电流最大值和电压最小值
类型②：串压定（串联电压表在定值电阻）
滑动变阻器最大值（将滑片向大的方向移动）
第一步：分析电路动态变化情况
第二步：计算滑动变阻器最大值
第三步：此种情况还可以计算电压表最小值电流表最小值（利用总电压除以总电阻）
滑动变阻器最小值（将滑片向小的方向移动）
第一步：分析电路动态变化情况
第二步：计算滑动变阻器最小值
假设法确定选择临界电流或临界电压：
假设电流表取得最大值Imax，此时电压表示数
若
第三步：此种情况还可以计算电流表最大值电压表最大值
若
精题精讲练
类型一：串滑变（电压表在滑动变阻器）
★★★★（2021秋 垫江县校级月考）如图所示，是某科技小组设计的调温电路原理图，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω1A”字样，电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程为0 15V。当只闭合开关S1、滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω时，灯泡L恰好正常发光，此时电流表示数为0.3A；若保持滑片P的位置不变，只闭合开关S2时，定值电阻R0和滑动变阻器R的实际电压之比为1：4（不考虑灯丝电阻变化）。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R0的阻值；
（3）只闭合开关S2时，在保障电路安全工作下，滑动变阻器R的阻值变化范围是多少。
（4）求只闭合开关S2时，电压表电流表示数范围。
☆☆☆（2020 重庆模拟）如图所示的电路中，电阻R1＝6Ω与规格为“15Ω0.5A”的滑动变阻器R2串联在电源电压为4.5V的电路中；其中电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，为了确保电路中各元件的安全使用，则下列说法不正确的是（　　）
A．电流表的变化范围为0.25A～0.5A
B．电压表的示数变化范围为1.5V～3.0V
C．滑动变阻器的取值范围为5Ω～12Ω
D．滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为8：9
☆☆☆（2021秋 沙坪坝区校级期中）如图甲的电路中，电源电压保持不变。灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙。定值电阻R1＝60Ω，R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，求电流表的示数；
（3）只闭合开关S1，若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，为了保护电路的安全，求滑动变阻器R2的取值范围。
类型二：串滑变（电压表在定值电阻）
★★★★（2020秋 渝中区校级期中）如图所示电路，电源电压保持6V不变，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为5Ω，R是最大阻值为40Ω的滑动变阻器，电压表V所选量程为0～3V，电流表A1所选量程为0～3A，A2所选量程为0～0.6A．当闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片移到中点时，电流表A2的示数为0.2A。
（1）R1的阻值；
（2）当闭合开关S，断开开关S1、S2，在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻；
（3）通过改变电路的连接情况，在保障各电路元件安全的情况下电流表A1的最大示数和最小示数之比。
☆☆☆（2021秋 九龙坡区校级期中）在如图所示电路中，电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“25Ω 0.5A”。将开关闭合后，在不损坏电路元件的前提下，以下说法中正确的是（　　）
A．电压表最小示数为2V
B．通过电阻R1的电流最大值为0.6A
C．电压表示数的最大值和最小值之比为5：2
D．滑动变阻器R2调节范围为1～25Ω
☆☆☆（2021秋 重庆期中）亮亮设计了一个用电压表的示数变化来反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压U＝4V（恒定不变），电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关后，求：
（1）当环境温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为 　 　Ω，环境温度升高时，电压表示数将 　 　（选填“变大”或“变小”）。
（2）此电路所允许的最高环境温度是多少？
（3）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
第二课时：并联的极值范围与综合问题
知识与方法清单
目标知识精讲
目标2 ： 并联极值范围
并流滑（并联电流表与滑动变阻器，因为电压不变）
滑动变阻器最大值（将滑片向大的方向移动）
第一步：分析电路动态变化情况
第二步：计算滑动变阻器最大值
第三步：此种情况还可以计算电流表最小值
滑动变阻器最小值（将滑片向小的方向移动）
第一步：分析电路动态变化情况
第二步：计算滑动变阻器最小值
假设滑动变阻器电流表取得最大值Imax，此时干路电流表示数
若
精题精讲练
类型一：并联的范围极值
★★★（2021秋 九龙坡区校级期中）如图所示电路，电源电压一定，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，其铭牌上标有“2A？Ω”字样，其最大阻值已无法看清。电压表接入电路的量程为0～15V，电流表A1接入电路的量程为0～3A，A2接入电路的量程为0～0.6A，保持各电表接入电路的量程不变。当只闭合开关S1时，电压表示数为12V，电流表A2的示数为0.6A。当只闭合开关S2时将R的滑片移到中点，电流表A2的示数变为0.3A。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）只闭合开关S2时，滑片移到阻值最大处电压表示数；
（3）当闭合开关S1、S3，断开S2时，在保障各电路元件安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器和电流表A1的示数范围。
☆☆☆（2021秋 渝北区校级期中）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
类型二：范围极值综合问题
★★★★（2021秋 沙坪坝区校级期中）如图所示，电源电压不变，电流表A1量程为0﹣0.6A，小灯泡L1的规格为“2.5V 0.25A”，小灯泡的电阻不随温度发生变化，小灯泡两端的电压低于1.2V 不能发光，高于2.5V就会被烧坏。电压表V1的量程0﹣3V，滑动变阻器R1的规格为“10Ω 0.3A”，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S1和S2，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，电流表的示数为0.12A。则下列说法正确的是（　　）
①电源电压为6V
②闭合开关S1和S2，在电路安全的情况下，电压表示数变化范围为1V﹣2.5V
③任意闭合开关和调节滑片的位置，在电路安全的情况下，电路中总电流的最大值为0.5A
④闭合开关S1和S3，为了保证小灯泡既能发光，又不被烧坏，且电路安全，还应在电路中串联一个电阻R0，通过调节滑片达到以上要求。则R0的范围为4Ω﹣40Ω
A．①③ B．①③④ C．②③④ D．①④
☆☆☆☆（2018秋 沙坪坝区校级期中）如图所示的实物电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝12Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω2A”，当滑片P位于R3的中点时，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S3，断开开关S1、S2，R1和R3串联，电压表V的示数为1.2V
B．先闭合开关S3，保持滑片P的位置不动，再闭合开关S1，则电流表A1的示数变小，电流表A2和电压表V的示数变大
C．只闭合开关S3，断开开关S1、S2，调节R3的滑片P的位置并保证电路安全，则电流表A1的示数变化范围是0.12A～0.6A
D．开关S1、S2、S3都闭合，调节R3的滑片P的位置并保证电路安全，则R3接入电路的阻值范围是3Ω～40
☆☆☆☆（2020秋 重庆期末）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1的规格为“20Ω 0.5A”，R2＝7.5Ω，R3＝15Ω，电压表V1和V2接入电路的量程均为0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。
（1）闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A，求此时R1接入电路的阻值是多少Ω？
（2）闭合开关S和S1，将滑片从滑动变阻器R1的最左端移动到中点的过程中，求电流表的示数变化范围？
（3）若电源电压大小可调，闭合开关S和S2，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R1可接入的最大阻值是最小阻值的4倍，求此时电源电压是多少V？
第二课时：多开关的
思维导图记忆宫殿构建
大展身手
1.如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清．第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（　　）
A．定值电阻R0的阻值为15Ω
B．电源电压是10V
C．小灯泡的电压时5V
D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5～30Ω
2．如图的电路图，电源电压恒为30V，定值电阻R2＝40Ω，R3＝30Ω，滑动变阻器R1的规格为“80Ω 1A”，电流表A1的量程为0～3A，电流表A2的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．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12V～15V
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30Ω～80Ω
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1.125A
3．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积（AB和CD的横截面积S满足SAB＜SCD）不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小，则下列说法中正确的是（　　）
A．UAB＝UCD，IAB＝ICD B．UAB＝UCD，IAB＞ICD
C．UAB＞UCD，IAB＜ICD D．UAB＞UCD，IAB＝ICD
4．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1的规格为“20Ω 0.5A”，R2＝7.5Ω，R3＝15Ω，电压表V1和V2接入电路的量程均为0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。
（1）闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A，求此时R1接入电路的阻值是多少Ω？
（2）闭合开关S和S1，将滑片从滑动变阻器R1的最左端移动到中点的过程中，求电流表的示数变化范围？
（3）若电源电压大小可调，闭合开关S和S2，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R1可接入的最大阻值是最小阻值的4倍，求此时电源电压是多少V？
5．在图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 1A”，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，闭合开关S。
（1）当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是多少？
（2）在确保电路安全情况下，移动滑片R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中的哪个因素？说明理由。
（3）在电路中某位置串联接入一电流表，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电流表示数从1.9A减小为1.4A；同时，在移动变阻器滑片过程中，发现电流表示数能达到的最小值为1.35A。
①请确定电流表所接位置并说明理由；
②请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。
7．小新同学设计了如图的模拟电路对追光灯的工作情况进行探究。已知L1标有“12V6W”字样，L2标有“12V12W”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R0的规格为“200Ω1A”。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）
（1）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R0，当R0接入电路的阻值为12Ω时，灯L1恰好正常发光，求电源电压为多少？
（2）闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器R0，灯L2恰好正常发光，此时R0接入电路的阻值为多少Ω？
（3）闭合开关S、S1，断开开关S2，为了保证整个电路的安全，滑动变阻器的阻值取值范围是多少？