2022-2023学年九年级人教物理同步习题 17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用五（滑动变阻器的取值范围）（解析版）

1、17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用（五）第5课时 滑动变阻器的取值范围 当滑动变阻器移动时，会引起电路中的电流以及用电器两端的电压变化，如果电路中的电流或电压超过允许的最大值，则会损坏电路元件，所以为了保护电路元件的安全，滑动变阻器有最大值和最小值的限制。串联电路中滑动变阻器的取值范围电压表与定值电阻并联当滑动变阻器取最小值时，电路中的电流达到最大值，所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定；滑动变阻器的最大值没有限制，取量程的最大值。电压表与滑动变阻器并联当滑动变阻器取最小值时，电路中的电流达到最大值，所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定。当滑动变阻器连入

2、电路的阻值变大时，电压表的示数也会变大，所以滑动变阻器的最大值由电压表的最大量程决定。并联电路中滑动变阻器的取值范围并联电路中，由于各支路两端的电压等于电源电压，所以电压表的安全问题一般不会考虑。滑动变阻器的阻值范围主要由支路或者干路的电流表的量程决定。滑片的移动方向所在支路电阻大（小）所在支路电流小（大）干路电流小（大）另一条支路电压、电阻和电流都不变，不受影响串联电路中滑动变阻器的取值范围电压表与定值电阻并联例1.标有“ ”字样的小灯泡和标有“”字样的滑动变阻器。连接在如图所示的电路中。已知电源电压为，电流表的量程为“”。电压表的量程为“”。闭合开关。移动滑动变阻器滑片。在不烧坏各元件的前

3、提下求：（1）电流表的取值范围；（2）变阻器的取值范围；【答案】：（1）变阻器的取值范围为；（2）电流表的取值范围为；（3）电压表的取值范围为。【解析】：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为，电流表的量程为，变阻器允许通过的最大电流为，所以，电路中的最大电流，此时灯泡两端电压表的示数最大，变阻器接入电路中的电阻最小，由可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器接入电路中的最小阻值：。则变阻器的取值范围为；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小

4、，电压表的示数最小，此时电路中的最小电流：，则电流表的取值范围为；电压表的最小示数：，则电压表的取值范围为。例2在如图所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“”字样，电流表的量程为，电压表的量程为，电阻的阻值为当滑片在滑动变阻器的最右端点时，闭合电键，电压表的示数为，求：（1）通过电阻的电流。（2）电源电压。（3）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，滑动变阻器的取值范围。【答案】：（1）通过电阻的电为。（2）电源电压为。（3）滑动变阻器的取值范围应为欧。【解析】：（1）；（2）电源电压：；（3）按要求：，当，电压表不会超出量程，滑动变阻器连入电阻范围：。(2)电压表与滑动变

5、阻器并联例3如图所示电路，电源电压且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，电流表量程为，电压表的量程为，通过分析计算：说明滑动变阻器允许的取值范围。【答案】：的取值范围为。【解析】：当电流表示数为时，电阻两端电压为；滑动变阻器两端的电压，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为；当电压表示数最大为时，两端电压为，电路电流为；滑动变阻器接入电路的电阻最大为。所以的取值范围为。例4在如图所示电路中，电源电压为9伏不变，电压表量程伏、电流表量程安，定值电阻欧，滑动变阻器标有“”字样。闭合电键。求：电流表的读数为0.4安时，电阻两端的电压。滑动变阻器允许接入电路的最大阻值。为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到

6、最大值，现选取合适的定值电阻替换定值电阻，求出符合要求的的取值范围。【答案】：电阻两端的电压是。滑动变阻器允许接入电路的最大阻值。的取值范围是。【解析】：电阻两端的电压；电阻接入电路的电阻最大时，电阻两端的电压，此时电路电流；滑动变阻器接入电路的最大电阻；电流表达到最大量程时，电路电流最大为，此时电路总电阻最小，如果此时滑动变阻器接入电路的阻值为零，则电阻的最大阻值为，电压表达到最大量程时，滑动变阻器两端电压是，此时电阻两端电压，滑动变阻器允许的最大电流是，而电流表允许通过的最大电流是，则电流最大电流是，电阻；由此可见，定值电阻的最小阻值，的取值范围为。二、并联电路中滑动变阻器的取值范围例5如

7、图所示，电源电压为，为的滑动变阻器，电流表的量程为，合上后移动滑片，求：（1）电流表最小示数是多大？（2）为保证电流表的安全，变阻器接入电路的阻值范围多大？【答案】：（1）电流表最小示数是；（2）为保证电流表的安全，变阻器接入电路的阻值范围是。【解析】：（1）由图可知：与并联，电流表测量的是干路电流，所以当阻值全部进入电路时，最大，干路中电流表示数最小；这时电流表示数为：；（2）当阻值进入电路最小为时，干路中电流表示数最大，由于滑片无论怎样移动，支路中电流不变，。由此可得，为保证电流表的安全，变阻器接入电路的阻值范围是。例6. 在如图所示的电路中，为的变阻器，合上开关后，的示数为，表的示数为，

8、的示数为求：（1）电阻的阻值；（2）变阻器连入电路部分的阻值；（3）如果表的量程为，表的量程为，为了不使电表损坏，变阻器连入电路的阻值应在什么范围内？【答案】：(1)电阻的阻值为。（2）变阻器连入电路中的阻值为。（3）变阻器连入电路的阻值应在至范围内。【解析】：（1）组成的是一个并联电路，又，。（2）通过的电流，变阻器连入电路部分的阻值。（3）为了不使电表损坏，通过的电流，不能大于，变阻器连入电路的阻值最小应为，故变阻器连入电路的阻值在至范围内。三、综合运用例7. 如图所示的电路中，电源电压恒为，电阻的阻值为，滑动变阻器上标有“”的字样，小灯泡上标有“”的字样，电流表的量程为。（1）当开关、都

9、闭合时，电流表的示数为，求流过 的电流大小；（2）当开关、都断开，闭合时，为了确保测量准确，要求电流表示数不大于其量程的，求滑动变阻器接入电路的最小阻值。【答案】：（1）当开关、都闭合时，消耗的电功率为；（2）当开关、都断开，闭合时，为了确保测量准确，滑动变阻器接入电路的最小阻值为。【解析】：（1）当开关、都闭合时，与并联，电流表测干路电路，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，所以，由可得，通过灯泡的电流：，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过的电流：，消耗的电功率：；（2）当开关、都断开，闭合时，与串联，电流表测电路中的电流，因电流表示数不大于其量程的，

10、所以，电路中的最大电流，此时电路中的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的最小阻值：。如图所示的电路中，小灯泡标有“”字样，电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器的最大阻值为，电源电压为（设灯泡的电阻不随温度的变化而改变），求：（1）灯泡的电阻是多少？（2）当滑动变阻器接入的电阻为时，通过灯泡的电流为多少？（3）在确保安全的情况下，滑动变阻器的取值范围是多少？【答案】：（1）灯泡的电阻是；（2）当滑动变阻器接入的电阻为时，通过灯泡的电流为；（3）在确保安全的情况下，滑动变阻器的取值范围是。【解析】：（1）由“ ”知，灯泡额定电压是，额定功率是；因为，所以灯

11、泡的电阻；（2）由图知，滑动变阻器与灯泡串联，当滑动变阻器接入的电阻为时，电路总电阻为，因为，所以通过灯泡的电流：；（3）因为，所以灯泡的额定电流，由于电流表的量程为，所以电路中的最大电流为，电路中的最小阻值为，所以滑动变阻器接入电路的最小值为；由于电压表量程为，滑动变阻器接入电路阻值最大时电压表示数应等于，此时灯泡两端电压为：，此时电路中的电流为，滑动变阻器接入电路的最大阻值为：。故滑动变阻器接入电路的阻值范围为：。2. 如图所示电路，电源电压为且保持不变，电阻，滑动变阻器的阻值变化范围为，电流表量程为，电压表量程为求滑片移动时，变阻器的取值范围。【答案】：变阻器的取值范围为。【解析】：由电

12、路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数最大为时，电路中的电流：，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为，所以，为了保证各电表的安全，电路中的电流最大为，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器接入电路中的最小阻值：，则变阻器的取值范围为。3.如图所示，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“ ”字样，电流表的量程为，电压表的量程为，电阻的阻值为当滑片在滑动变阻器的最右端点时，闭合开关电压表的示数为，求：（1）电源电压。（2）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，滑动变阻器的取值范围。【

13、答案】：（1）电源电压为；（2）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，滑动变阻器的取值范围为。【解析】：（1）由电路图可知，电阻和滑动变阻器串联，电压表测电阻两端的电压，根据欧姆定律可知，电路中的电流：，当滑片在滑动变阻器的最右端点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，即：，根据串联电路电阻的规律可知，电路总电阻：，由得，电源电压：；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，电路中的电流增大，根据可知，电阻两端的电压的增大，即电压表的示数增大，由于电压表的量程为，所以电阻两端的电压最大，此时电路中的电流，即为电路允许通过的最大电流，根据串联电压电压的规律，滑动变阻器两端的电压：，为了保证电路能正

14、常工作及各电表不致损坏，变阻器连入电路中的最小阻值：所以滑动变阻器连入电阻范围为。4. 如图所示，电源电压为，小灯泡标有“4V 10”的字样，定值电阻，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“，”字样。求：（1）若只闭合，时，电路中电流的最小值是多少？（2）若电流表的测量范围为，电压表的测量范围为，当只闭合与时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。【答案】： 若只闭合，时，最小电流为0.2A （2）滑动变阻器的取值范围是：。【解析】：（2）由图示电路图可知，只闭合，时两电阻串联， 在电压一定时，电路总电阻越大，电流越小，只闭合、，滑片移至端时电路总电阻最大，电流最小，最小电流

15、为；（3）由可知，灯泡额定电流：，由图示电路图可知，当只闭合与时灯泡与滑动变阻器串联，电流表的测量范围为，灯泡额定电流为，则电路最大电流：，由可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻：，电压表的测量范围为，滑动变阻器两端最大电压：，此时滑动变阻接入电路的阻值最大，电路电流最小，最小电路电流：，由可知，滑动变阻器接入电路的阻值范围是：；5（2019兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“6V 12”的字样，为定值电阻，滑动变阻器上标有“”的字样，电流表的量程为，电压表的量程为，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）闭合、与时，灯泡正常发光，电流表的示数为，求电源电压和的阻值；（2）闭合，断开

16、与时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。【答案】：（1）灯泡的电阻为；（2）闭合、与时，灯泡正常发光，电流表的示数为，电源电压为，的阻值为；（3）闭合，断开与时，在确保电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围为。 【解析】：（1）闭合、与时，由图可知与并联，电流表测干路电流，未接入电路，灯泡正常发光，则灯泡两端实际电压等于额定电压，电源电压：，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流：，的阻值：；（2）由图可知，闭合，断开与时，与串联，电压表测电压，根据题意，滑动变阻器上标有“”的字样，电流表的量程为，可得电路中的最大电流，此时电压表的示数，故不会损坏

17、电压表，变阻器的值：， 当滑片向右滑动时，其接入电路的电阻变大，电流变小，根据分压原理，变阻器两端电压即电压表示变大，由于电压表使用的量程为，可得，电路中的电流：，变阻器的值：， 故的阻值范围为 6 如图所示，是阻值为的定值电阻，为滑动变阻器，其上标有“”字样，电流表的量程为，电流表的量程为，灯泡上标有“8V 40”字样。求：（1）灯泡的额定电流；（2）闭合开关，断开开关、时，灯泡正常发光，求电源电压的大小；（3）开关、都闭合时，在不损坏电流表的前提下，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。【答案】：（1）灯泡的额定电流为；（2）闭合开关，断开开关、时，灯泡正常发光，电源电压为；（3）开关、都闭合时

18、，在不损坏电流表的前提下，消耗电功率的最小值为、最大值为。【解析】：（1）由得灯泡额定电流为：。（2）闭合，断开、，灯泡与电阻串联，灯泡正常发光，则此时灯泡两端的电压为，此时电路中的电流为，由可知：电阻两端的电压为：，所以，电源电压。（3）开关、都闭合时，电阻和滑动变阻器并联，灯泡被短路；电流表测通过电阻的电流，电流表测干路中的总电流。由于滑动变阻器的最大电阻为，则消耗电功率的最小值为：。此时通过的电流为：，电流表测通过电阻的电流，电流表测干路中的总电流，电流表的量程为，电流表的量程为，所以，通过的最大电流为：，消耗电功率的最大值为：。如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“”字样，已知，滑

19、动变阻器的最大阻值为，电流表量程为，电压表量程为，灯泡电阻不随温度变化，求：（1）闭合、，断开，滑动变阻器滑片在最右端时，电路的总电阻是多少？（2）保持滑片不动，断开、，此时灯泡的电流为0.25A，求电源电压是多大？（3）只闭合，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器的取值范围。【答案】：（1）电路的总电阻是。（2）电源电压是。（3）滑动变阻器的取值范围是。【解析】：（1）闭合、，断开，滑动变阻器滑片在最右端时，电阻与滑动变阻器的全部阻值并联，并联电阻；（2），灯泡电阻，断开、时，灯泡与滑动变阻器串联，电源电压；（3）只闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡额定电流，电流表量程是，则电路最大电流，灯

20、泡两端电压，此时滑动变阻器电压最小，滑动变阻器接入电路的最小值，当电压表示数是时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡两端的电压，此时电路电流，此时滑动变阻器接入电路的阻值，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是。8. 如图所示，是标有“，”字样的灯泡（忽略温度对灯泡电阻的影响），电流表，电流表的量程均为，电源电压保持不变。将滑动变阻器的滑片滑至端。（1）求小灯泡的阻值（2）闭合、电压表示数为，电流表的示数为，电流表的示数为求滑动变阻器的最大阻值；（3）断开，为了保证电路的安全，求滑动变阻器的阻值取值范围。【答案】：（1）小灯泡的阻值为；（2）滑动变阻器的最大阻值为30欧；（3）滑动变阻器的变化范围为。【解析】：（1）根据公式可知，灯泡的电阻；（2）闭合、，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，电压表测量滑动变阻器的电压，也是电源的电压，电源电压，通过滑动变阻器的电流为，所以滑动变阻器的最大阻值；（3）断开、，滑动变阻器与电灯串联，电压表测量滑动变阻器的电压，由于在（2）中的电压表的读数为，故电压表用的是的量程，最大电压大于电源电压，电压表不会超过量程。