初三物理动态电路及电路安全(极值问题)
中考物理专题复习《中考动态电路问题》
中考物理专题复习《中考动态电路问题》知识点1：导致电表示数变化的基本情况即电路动态问题1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化（1）串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化（2）并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化2.电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（1）串联电路中电键的断开或闭合引起的变化（2）并联电路中电键的断开或闭合引起的变化3.电键的断开或闭合、同时滑动变阻器也移动的情况下，引起电路中电学物理量的变化4. 电路出现的故障（短路和断路）引起。
5.敏感电阻阻值变化引起的动态电路分析。
知识点2：解决电路动态问题基本理论1.串并联电路特点（1）串联电路：电流关系： I=I1=I2电压关系： U=U1+U2电阻关系： R=R1+R2（2）并联电路：电流关系： I=I1+I2电压关系： U=U1=U2电阻关系： 1/R=1/R1+1/R22.欧姆定律（1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.（2）公式：I=U/R（3）变形公式：U=IR R=U/I3.电功率公式P=UI P=I2R P= U2/R4.判断电路连接——可以先简化电路，电流表当导线看，电压表当开路看.5.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流。
方法：看电流表与哪个用电器串联，则就测通过那个用电器的电流.6.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。
方法：电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压.知识点3：解决动态电路问题方法技巧1．学会正确分析电路图。
首先要让学生养成分析电路图的习惯，无论是静态电路还是动态电路，都要求学生能够独立分析题目给出的电路图中，各个用电器之间是串联还是并联。
具体的方法是把电流表简化成导线，将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉，把闭合的开关看成导线，把被局部短路的用电器拿掉，把开关断开的支路去掉，从而简化电路。
经过电路简化后，电路中基本只出现电源、用电器，电路显得比较简单，把刚才去掉的电表复原上去，明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流。
2019中考物理电路安全问题(“极值”和“范围”)
电路安全问题(“极值”和“范围”)01典例精析类型1串联电路如图甲所示，R的阻值为5 Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为40 Ω，电源电压为4.5 V，且保持不变．滑动变阻器的滑片由a端滑到b端的过程中，求：(1)R0两端的电压最大为__4__V，电路最大电流为__0.9__A.(2)若将电压表的0～3 V的量程接入电路中，如图乙所示，要使电压表在电路中不被烧坏，滑动变阻器允许调节的阻值范围是__0～10__Ω.(3)再将量程为0～0.6 A的电流表接入电路中，如图乙所示，要使电流表和电压表都不被烧坏，滑动变阻器允许调节的阻值范围是__2.5～10__Ω，R消耗的最小功率为__0.45__W.【变式训练1】如图所示，电源电压恒为7 V，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，灯泡标有“6 V 3 W”字样．闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，电压表示数变化范围为__1～3__V__；滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为__2～9__Ω__；电流表示数变化范围为__0.3～0.5__A__．【变式训练2】如图所示，电源电压保持6 V不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，定值电阻R1的规格为“10 Ω0.5 A”，滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1 A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为__10～20__Ω__，电阻R1消耗的最大电功率为__0.9__W.类型2并联电路如图所示，电源电压为12 V，定值电阻R1为12 Ω，滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样，电流表A1量程为0～3 A，A2量程为0～0.6 A．当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为__0.48__A；在滑片移动过程中，电路的最大功率为__19.2__W.【变式训练3】如图所示，变阻器R标有“20 Ω 1.5 A”字样，灯L标有“6 V 3 W”的字样，当只闭合S1时，灯L正常发光，再闭合S2，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表示数__不变__，电流表示数__变小__(填“变大”“变小”或“不变”)；保持S1、S2闭合，如果电流表所接量程是0～3 A，电压表所接量程是0～15 V，则电路消耗的总功率变化范围是__4.8～12__W__．【变式训练4】 (2018·荆州)如图，已知电源电压为24 V ，R 2上标有“100 Ω 3 A ”的字样，灯泡上标有“12 V 3 W ”的字样，电流表A 1的量程为0～0.6 A ，电流表A 的量程为0～3 A.(1)求灯泡正常工作时的电阻；(2)当闭合S ，断开S 1，S 2时，灯泡正常工作，求R 1的电阻；(3)当S 、S 1、S 2都闭合时，调节滑动变阻器，求R 2的电功率变化范围．解：(1)R L ＝U 2额P 额＝（12 V ）23 W ＝48 Ω (2)闭合S ，断开S 1、S 2时，R 1与L 串联，灯L 正常发光，U 1＝U 总－U L ＝24 V －12 V ＝12 VI ＝I L 额＝P 额U 额＝3 W 12 V＝0.25 A R 1＝U 1I ＝12 V 0.25 A＝48 Ω (3)当S 、S 1、S 2都闭合时，R 1、R 2并联，U 1＝U 2＝U 总＝24 VI 1＝U 1R 1＝24 V 48 Ω＝0.5 A I 干max ＝3 A ，I 2 max ＝I 干max －I 1＝3 A －0.5 A ＝2.5 AP 2 max ＝UI 2 max ＝24 V ×2.5 A ＝60 WR 2max ＝100 Ω时，P 2 min ＝U 22R 2max ＝（24 V ）2100 Ω＝5.76 W R 2的电功率范围为5.76～60 W02 专题训练1．(2018·岳阳)如图，电源电压恒为4.5 V ，电流表的量程为“0～0.6 A ”，电压表的量程为“0～3 V ”，灯泡上标有“2.5 V 1.25 W ”字样(不考虑灯丝电阻变化)，滑动变阻器R 的规格为“20 Ω 1 A ”．闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P 的过程中(D)A ．电流表的示数最大为0.6 AB ．灯泡消耗的最小功率为0.13 WC ．电路消耗的最大电功率为2.8 WD ．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω2．(2018·泸州)如图所示的电路，电源电压恒为9 V ，电压表量程为0～6 V ，滑动变阻器R 的规格为“30 Ω 1 A ”，灯泡L 标有“6 V 3 W ”字样．闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P 移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在满足以上条件的情况下，电流表的量程应选__0～0.6__A__(填“0～0.6 A ”或“0～3 A ”)最恰当，滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为__6__Ω；电路中电流的最小值应为__0.25__A.3．(2018·自贡)如图所示的电路中，电源电压为6 V 并保持不变，电压表的量程为0～3 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A ”，灯泡标有“5 V 2.5 W ”字样．闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，则该电路能消耗的最大功率为多少？(不考虑灯丝电阻的变化)解：滑动变阻器的滑片移到最左端，其阻值最大，即R ＝20 Ω，且R 与L 串联又∵小灯泡的电阻为R L ＝U 2L P L ＝（5 V ）22.5 W＝10 Ω ∴通过小灯泡的电流I L ＝U R ＋R L ＝ 6 V 20 Ω＋10 Ω＝0.2 A 又由P ＝UI 知，欲使电路消耗的总功率最大，电流应该尽量大，当小灯泡两端电压达到电压表量程，即U L ′＝3 V 时，电路中电流最大，功率最大．则I 最大＝U L ′R L ＝3 V 10 Ω＝0.3 A P 总＝UI 最大＝6 V ×0.3 A ＝1.8 W4．(2018·成都)如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12 V 6 W ”字样，定值电阻R 1＝120 Ω，滑动变阻器R 2上标有“50 Ω 1 A ”字样，电压表的量程选用“0～3 V ”．断开S 2，闭合S 和S 1滑片P 移到B 端，灯泡刚好正常发光．求：(1)将滑片P 移到B 端，三个开关都闭合，1 min 内电路消耗的电能是多少？(2)断开S 1，闭合S 和S 2，在保证电路安全的前提下，调节滑片P ，电路消耗的最小功率是多少？解：(1)当断开S 2，闭合S 和S 1，滑片P 移到B 端时，灯泡刚好正常发光．所以电源电压U ＝U L ＝12 V当三个开关都闭合，滑片P 移到B 端，此时L 和R 1并联，则有U 1＝U L ＝U ＝12 V通过灯泡的电流I L ＝P U L ＝6 W 12 V＝0.5 A 通过R 1的电流I 1＝U 1R 1＝12 V 120 Ω＝0.1 A 干路电流I ＝I 1＋I L ＝0.1 A ＋0.5 A ＝0.6 A故电路消耗的电能W ＝UIt ＝12 V ×0.6 A ×60 s ＝432 J(2)断开S 1，闭合S 和S 2时，R 1和R 2串联在电路中．在电路安全前提下，电压表示数为U 2＝3 V 时，有电路消耗的最小功率P min ，此时，R 1两端的电压U 3＝U －U 2＝9 V通过R 1的电流I 3＝U 3R 1＝9 V 120 Ω＝0.075 A 故电路消耗的最小功率P min ＝UI 3＝12 V ×0.075 A ＝0.9 W5．如图所示，电源电压为6 V ，滑动变阻器R 1标有“10 Ω 2 A ”的字样，当滑动变阻器滑片P 在最右端时，闭合开关S ，电流表A 1示数为0.5 A ．求：(1)R 2的阻值； (2)此时电流表A 的示数；(3)若在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P ，电路消耗的总功率范围．解：由电路图可知，滑动变阻器R 1和定值电阻R 2并联，电流表A 测干路电流，电流表A 1测R 2支路的电流．(1)∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴根据欧姆定律可得，R 2的阻值：R 2＝U I 2＝6 V 0.5 A＝12 Ω (2)此时通过滑动变阻器的电流：I 1＝U R 1＝6 V 10 Ω＝0.6 A ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴此时电流表A 的示数为：I ＝I 1＋I 2＝0.6 A ＋0.5 A ＝1.1 A(3)电路消耗的最小总功率：P min ＝UI ＝6 V ×1.1 A ＝6.6 W由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为2 A ，则干路中的最大电流：I ′＝I 1′＋I 2＝2 A ＋0.5 A ＝2.5 A电路消耗的最大总功率：P max ＝UI ′＝6 V ×2.5 A ＝15 W∴在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P ，电路消耗的总功率范围为6.6～15 W.。
电学中的极值问题--动态电路计算(解析版)
考点12-1电学中的极值问题--动态电路计算（多选）1．如图所示电路，电源电压为9V 且保持不变，闭合开关后，当滑片P 在右端时，电流表示数为0.3A ，滑动变阻器消耗功率为1.8W ，当滑片P 移至中点时，电压表示数变化了2V ，小灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（）A ．滑动变阻器的最大阻值为18ΩB ．滑片在右端时，灯泡的功率为0.9WC ．灯泡正常发光时的功率为2WD ．灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω【答案】BCD 【解析】【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A ．当滑片P 在右端时，滑动变阻器的电阻最大，电流表示数为0.3A ，滑动变阻器消耗功率为1.8W ，根据P=UI 知滑动变阻器的电压为： 1.8W===6V 0.3AP U I 滑滑，滑动变阻器的最大电阻为：6V===20Ω0.3AU R I 滑滑，故A 错误；B ．小灯泡两端的电压为U L =U -U 滑=9V-6V=3V ；此时小灯泡的功率为：P L =U L I =3V×0.3A=0.9W ，故B 正确；C ．当滑片P 移至中点时，滑动变阻器的电阻减小，变为原来的一半，为：11=20=1022R ⨯ΩΩ滑；滑动变阻器的电阻减小，分压减少，电压表示数减小了2V ，变为6V-2V=4V ，此时电路的电路为：4V==0.4A 10ΩI U R '''=滑滑，此时小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端的电压为：U L '=U -U 滑=9V-4V=5V ，小灯泡的额定功率为：P额=U L I'=5V×0.4A=2W ，故C 正确；D ．小灯泡的额定电阻：5V=12.5Ω0.4AL U R I '=='，故D 正确；2．现有一个电压不变的电源，两个定值电阻1R 、2R ．先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，1R 消耗功率为0P ；再将它们以另一种形式连接到该电源上，1R 消耗功率为90P ．两种连接形式中均有电流通过2R ，则先后两种连接形式中（）A ．1R 两端的电压比为1：2B ．1R 两端的电压比为1：3C ．2R 消耗的功率比为4：9D ．2R 消耗的功率比为2：9【答案】BC 【解析】根据P =I 2R 和I =U R 得P =2UR，则U =PR ，故两次R 1两端电压比为01P R ：019P R =1:3设电源电压为U 0，则R 1与R 2串联时，U 1=112R R R +U 0，R 1与R 2并联时，U 1’=U 0，U 1<U 1’，故第一次为串联，第二次为并联．U 1:U 1’=1:3，112R R R +=13，R 2=2R 1与P 2=I 2R 2=I 22R 1=2P 0，P 2’='222U R ='2112U R =92P 0，故两次R 2消耗的功率比为4:9．3．如图是一台电热饮水机的电路简图。
初中物理《电路分析与设计、动态电路、电路安全与极值》练习与答案
题型01 电路分析1．（多选）如图所示的电路，下列分析正确的是（ ）。
A．只闭合S l时，L1发光、L2不发光；B．只闭合S2时，L1不发光、L2发光；C．闭合S l、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流；D．闭合S l、S2时，L1、L2串联，A1、A2示数相等【答案】AC。
【解析】A．只闭合S l时，电路中只有L1，故L1发光、L2不发光，A正确；B．只闭合S2时，电路处于开路状态，L1、L2都不发光，故B错误；CD．闭合S l、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流，A1测干路的电流，故C正确，D错误。
故选AC。
2.如图所示，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应（ ）。
A．只闭合S2 B．只闭合S3 C．只闭合S1和S3 D．只闭合S2和S3【答案】C。
【解析】A．只闭合2S时，电路是开路，1L与2L两个灯泡均不发光，故A错误；B．只闭合3S时，只有2L灯亮，1L不亮，故B错误；C．只闭合1S和3S时，两灯都亮，且并联，故D正确；D．只闭合2S和3S时，灯L1被短路，电路中只有L2亮，故C错误。
故选C。
3.如图所示，当S1、S2都闭合时（）。
初中物理《电路分析与设计、动态电路、电路安全与极值》练习与答案A．只有R3接入电路 B．R2和R3接入电路，且R2和R3并联C．R1、R2、R3都接入电路，且它们并联 D．R1、R2、R3都接入电路，且它们串联【答案】C。
【解析】如图所示，当S1、S2都闭合时，电流从电源正极出发，分成三支，一支经S1、R3回到负极；一支经R1、S2回到负极；一支经S1、R2、S2回到负极。
所以R1、R2、R3都接入电路，且它们并联。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4.如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使L1、L2串联，应用导线分别连接____两个接线柱；为了防止电源短路，一定不能用导线连接_________两个接线柱。
【答案】B、C；C、D。
【解析】[1]若把接线柱B与C连接，此时电路中电流只有一条路径，电源正极→灯泡L1→灯泡L2→电源负极，此时L1、L2串联。
初中物理电学动态电路分析(极值问题)-基础篇含答案
初中物理电学动态电路分析（极值问题）基础版一、单选题1.如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。
电源电压恒为6V，定值电阻R2上标有“l5Ω0.3A”字样，R1为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值变化范围为10Ω～30Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
闭合开关S，环境湿度适当，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）A. 湿度增大时，电压表示数变大B. 湿度增大时，电流表示数减小C. 电流表的变化范围是0.2A～0.24AD. 电路的最大总功率是1.8W2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好，电阻不计。
小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。
若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，则根据题中提供的信息可知（）A. 电阻棒的总电阻是60ΩB. 小聪的身高是1.7m，小亮的身高是1.5mC. 小聪的身高是1.5m，小亮的身高是1.7mD. 从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.2∼1.8m3.如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱R x最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（）A. S1、S2均向左闭合，R x允许接入电路的最大阻值为20ΩB. S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7WC. S1向左、S2向右闭合，R x允许接入电路的最大阻值为60ΩD. S1向右、S2向左闭合，只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍4.如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是3.2W；当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；已知R2：R3=3：1，U1：U1′=3：2，P1：P1′=1：36。
中考物理复习专题 极值、范围类相关计算
(1)干路中通过的最大电流为 33 A，最小电流为 11..22 A. (2)滑动变阻器接入电路的阻值范围为 2.5～10Ω. (3)电路消耗的最小总功率为 77..22 W，最大总功率为 1188 W.
类型 2：多开关引起的极值、范围类
★(一题多设问)如图所示，电源电压恒定，R1、R2 为定值电阻，R2＝
20 Ω，灯泡 L 标有“6 V 3.6 W”字样．当 S、S1、S2 都闭合时，灯泡 L 正常发光；当 S 闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为 2 V(不考虑灯丝电阻 随温度变化)．则：
(1)灯泡电阻为 1100 Ω. (2)电源电压为 66 V.
(3)明确电路安全的因素 ①电流表、电压表的量程． ②滑动变阻器的规格．如：“50 Ω 2 A”． ③用电器的规格，即用电器的额定电压和额定功率．如：“220 V 200 W”．
思路：首先判断滑动变阻器的移动会导致的电表的变化以及由其引起的
安全隐患，从而推出滑动变阻器对应的最值．
①电流表的量程
②小灯泡的额定电流
取较小值
R 滑 min→Imax③滑动变阻器允许通过的最大电流作为最大
④用电器允许消耗的最大电功率 电流
⑤电压表的量程（测定值电阻时）
取滑动变阻器
①滑动变阻器的最大值
的较小值作为
R 滑 max→Imin②电 器压 两表 端的 电量 压程 时（ ）测滑动变阻的允最许大接电入阻电路
类型 1：滑动变阻器引起的极值、范围类 考向 1：串联电路
初三物理动态电路之电热(多档位)与功率极值问题初探讲义教案
(2)吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW⋅h，此时通过电动机的电流是多少?
(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
3.如图甲所示,电源电压一定,已知小灯泡L上标有“6V,3W”字样,且灯丝电阻不随温度变化,R0=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω.求：
课后作业：
1.如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W”字样，电流表的量程是0~0.6A，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的阻值范围是( )
A．15Ω～50ΩB．18Ω～50Ω
C．0Ω～14ΩD．14Ω～18Ω
2.如图6所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U－I”关系图像如图7所示。则下列判断正确的是（）
3.恒压方程在两种或多种状态下的应用
4.比值化简
5.不等式的运用
6.电功率相关公式合理运用
7.理解ΔU、ΔI变化量问题
8.安全电路分析电压、电流大小值及电功率大小值、滑动变阻器调节范围
例题精讲：
1.如图所示,是汽车启动装置的原理图。在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为60A,若电源电压恒为12V.求：(电流表内阻不计)
（1）车灯灯丝的电阻；
（2）电动机启动时，电动机消耗的电功率。
2.如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W.已知：电源电压为220V,c冰=2.1×103J/(kg⋅℃)。求：
电学中的极值问题--动态电路计算(解析版)
考点12-2电学中的极值问题--动态电路计算（多选）1．如图所示，电源电压保持不变，调节滑动变阻器滑片，下列说法正确的是（）A．滑片向左滑动，电流表示数增大，电压表示数减小B．滑片向左滑动，电流表、电压表示数都增大C．滑片向右滑动，电流表、电压表示数都减小D．滑片向右滑动，电流表示数减小，电压表示数增大【答案】BC【解析】AB．如图所示，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压，当滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，根据串联电路电阻规律，总电阻减小，利用欧姆定律可知，电路电流增大，根据串联分压的特点，灯泡两端电压也增大，即电流表、电压表示数都增大，故A错误，B正确；CD．当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，根据串联电路电阻规律，总电阻增大，利用欧姆定律可知，电路电流减小，根据串联分压的特点，灯泡两端电压也减小，即电流表、电压表示数都减小，故C正确，D错误。
2．在如图甲所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为0～0.6A，电压表的规格为0～15V，灯泡上标有“6V6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为8VB．为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是11.67ΩC．灯泡消耗的最大功率为5.4WD．灯泡消耗的最大功率为1.2W【答案】ABD【解析】A．由甲图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流，由图象可知，当电流表示数为0.4A时，小灯泡两端的电压为1V，则电压表读数U=U总−U L′=9V−1V=8V故A正确；B．灯泡正常发光时的电压为6V，由乙图可知正常发光时的电流为1A，电流表的量程为0∼0.6A，则电路中最大电流为0.6A，即灯泡能够达到最大电流为0.6A，由乙图可知，当电流为0.6A，灯泡两端的电压为2V，电源电压为9V，由串联电路的电压规律可知，电压表的示数为7V，根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的最小电阻R滑min=UI滑=7V0.6A≈11.67Ω故B正确；CD．灯泡能够达到最大电流为0.6A，灯泡两端的电压为2V，故灯泡消耗的最大总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W故C错误，D正确。
第十五章探究电路专项提升训练分析动态电路中的安全极值问题沪科版物理九年级全一册
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(3)夜间工作状态下，为确保灯泡不被烧坏，滑片P能够向 左移动的最大距离x。 【解】只闭合S、S1时，R1与R2串联，由图丙可知，当 滑片P在E处时，最大电流为0.6 A，则电源电压U＝ IER1＝0.6 A×10 Ω＝6 V。
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4. [2023·临沂八中月考]将标有“4 V 0.25 A”(正常工作的 电压、电流值)的小灯泡和“20 Ω 1 A”的滑动变阻器连接 在如图所示的电路中，电源电压为6 V，电流表量程为 “0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”。忽略小灯泡电 阻的变化，试求： (1)小灯泡正常发光时的电阻。
0.9 A C. R接入电路的阻值变化范围是5～15 Ω D. 电路总电阻的最大值为5 Ω
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【点拨】
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【答案】D
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6. 如图所示，电路中恒流装置能提供大小恒为1.5 A的电 流。R1是阻值为10 Ω的定值电阻，R2是标有“10 Ω 2 A”的滑动变阻器。当滑片在某一位置时，电流表的示数 为0.5 A，滑动变阻器接入电路的阻值为 5 Ω；滑片P 从一端向另一端移动的过程中电流表 示数的变化范围为 0～0.75 A。
A 的量程；为了保证两电表安全，应 控制滑动变阻器的阻值大约在
2.5～10 Ω 的范围内。
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【点拨】 由图知，待测电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R
两端的电压，电流表测电路中的电流。电源是3节新干电 池串联，则电源电压为4.5 V，若电压表用0～15 V量 程，则无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表指针的 偏转角度都太小，不会偏过中间刻度线，所以电压表应 选0～3 V的量程；
中考物理突破及解析：电路安全和极值问题
中考物理突破及解析：电路安全和极值问题1.如图所示电路，电源电压为4.5 V ，灯L 标有“3 V 0.9 W ”，灯丝电阻保持不变，滑动变阻器R 上标有“50 Ω 1 A ”的字样，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～3 V ，为了保证电路中各元件安全工作，求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围．1.【答案】灯泡的额定电流I L =P L U L=0.9W 3V=0.3A ，灯泡的电阻R L =U L I L=3V 0.3A=10Ω，由于灯泡的额定电流为0.3 A ，电流表量程为0～0.6 A ，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ，所以，电路中的最大电流I max ＝0.3 A ，电路中的总电阻R 总=UImax=4.5V0.3A =15Ω，滑动变阻器接入电路的最小阻值R min ＝R 总-R L ＝15 Ω-10 Ω＝5 Ω；当电压表的示数最大为3 V 时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端的电压U L min ＝U -U R max ＝4.5 V -3 V ＝1.5 V ，电路的电流I min =U Lmin R L=1.5V 10Ω=0.15A ，滑动变阻器接入电路的最大电阻值R max =U Rmax I min=3V0.15A =20Ω，即滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5～20 Ω2.如图所示，电源电压保持不变，R 2为定值电阻，小灯泡L 上标有“6 V 3 W ”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响) ，滑动变阻器R 1的最大阻值为20 Ω。
只闭合S 1，将滑动变阻器的滑片P 移动到A 端时，L 正常发光；闭合所有开关时整个电路1 min 消耗的电能为540 J 。
已知电流表的量程为0～0.6 A ，电压表的量程为0～3 V 。
求：（1）电源电压；（2）灯泡L 正常发光时1 min 消耗的电能； （3）R 2的阻值；（4）在保证电路安全的前提下，求电路中最小功率为P 1。
初三物理《电路动态分析和电路故障分析专题》含答案
电路动态分析和电路故障分析专题电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点，其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。
进行电路故障分析，要以电路动态分析能力作为基础，而电路故障分析又是电路动态分析的载体，因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。
在编排顺序中，我们以电路动态分析作为主线，而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。
一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化1．串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化[例1]如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向右移动时，请你判断A表和V表的变化。
分析：本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
P右移→R2↑→R总↑→I↓→A表↓。
R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。
（判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。
）扩展：根据串联电路的特点，滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。
推论：如果滑动变阻器R2足够大，当滑片P向右一直滑动时，电阻将不断增大，那么U2 将不断增大，U1将不断减小，I将不断减小。
假设R2无限大，这时U2 将增大到电源电压，U1将变为0，I 也将变为0，这时的电路就相当于断路。
这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。
[变式训练题]参考上图，在伏安法测电阻的实验中，若由于各种原因，电压表改接在滑动变阻器的两端，当滑片P向左移动时，请判断A表和V表的变化。
图1 图2 图3 [例2]如图2，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。
分析：首先要确定电路的类型，此电路属于串联电路呢还是并联电路。
我们可以将电流表简化成导线，将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。
此时可以容易地看出，这是一个串联电路。
而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器接成了定值电阻，所以A表示数不变。
第六章 微专题(十四) 电路安全与极值问题—2020教科版九年级物理全册习题课件(共28张PPT)
【解析】 小灯泡的额定电流：I 额＝PU额 额＝36 WV＝0.5 A；小灯泡的电阻：RL＝UI额 额＝
06.5VA＝12 Ω，
因灯泡的额定电流小于 0.6 A，所以电路中的最大电流为 I 大＝I 额＝0.5 A，
最小总电阻：R
U 18 总小＝I大＝0.5
VA＝36
Ω；
滑动变阻器连入电路的最小阻值：R 滑小＝R 总小－RL＝36 Ω－12 Ω＝24 Ω， 电压表的最小电压：U 滑＝R 滑小 I 大＝24 Ω×0.5 A＝12 V， 小灯泡的最大功率等于额定功率 3 W，
1．[2019·溧水区二模]如图甲电路，电源电压不变。闭合开关 S，当滑动变阻器
R2 的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，R1、R2 的 U－I 关系图像如图乙。下列判断：
(1)滑动变阻器 R2 的最大阻值为 30 Ω；
(2)移动过程中，电压表 V1 示数与电流表 A 示数的比值变大；
(3)移动过程中，电阻 R1 的最小电功率为 2.7 W；
如图所示，把标有“6 V 3 W”的小灯泡与最大阻值为 100 Ω的滑动变阻器连 接在电源电压恒为 18 V 的电路中，各表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允 许超过额定值(灯丝电阻不变)，闭合开关后，请回答下列问题：
(1)电流表示数最大值为__0_._5__A；电压表示数最大值为__1_5_V； (2)滑动变阻器的最小阻值为___2_4__Ω；最大阻值为__6_0___Ω； (3)电压表示数最小值为__1_2___V；电流表示数最小值为__0_._2_5_A； (4)小灯泡的最大功率为__3___W；最小功率为_0_._7_5__W； (5)电路的总功率最大值为__9___W；最小功率为__4_._5__W。