2023年中考物理復(fù)習(xí)-突破串聯(lián)電路中變化量問題

突破串聯(lián)電路中變化量問題

仔細(xì)分析近年來的中考物理試題會(huì)發(fā)現(xiàn)：無論是多選壓軸題、實(shí)驗(yàn)探究壓軸題還是計(jì)算壓軸題，

都是“串聯(lián)電路”在獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，展現(xiàn)著無窮的魅力！我們認(rèn)為“串聯(lián)電路的靈魂”體現(xiàn)在其“多姿的

變化量”上。

下面我們以“電阻R、電流/、電壓U、功率P”為基礎(chǔ)來總結(jié)探討串聯(lián)電路中的各種變化量。

一、變化的根源：由部分電路的“電阻變化”引起

無論實(shí)物圖還是電路圖的連接多么復(fù)雜，只要把電壓表、斷開的用電器、斷開的開關(guān)等元件去掉

后，總會(huì)顯現(xiàn)出以下幾種最基本電路：

1.由變阻器阻值改變引起的電阻變化

2.由開關(guān)接通和斷開引起的電阻變化

3.由光敏電阻、壓敏電阻、氣敏電阻等引起的

4.由巨磁電阻效應(yīng)引起的電阻變化

二'由電阻變化引起的相應(yīng)物理量變化

如圖所示，下面我們僅以由滑動(dòng)變阻器連入電路阻值的改變引起的各物理量變化為代表（以下都

按滑片向右移動(dòng)來分析）來歸納總結(jié)：

1.電阻K變化

①Ri：不變----定值電阻

②&：變大一一按滑片向右來分析

③/U：變大——R&=Rt+R2

2.電流/變化

/=/1=/2=/,e：變小——/=」，不變，R*變大

R忌

3.電壓。變化

①夫總：不變---電源電壓一定

②5：變大一一以電阻變大，分壓變大

③彷：變小——U&=Ut+U2,U總不變，5變大，口變小

4.電功率尸的變化

①P總：變小——P&=U&1,?？偛蛔?，,變小

②P：變小——Pi=fRi,Ri不變，/變小

③尸2：不好確定

當(dāng)&的最大值：等于Ri時(shí)，尸2最大

當(dāng)/?2的最大值：大于R時(shí)，P?先變大后變小

當(dāng)R2的最大值：小于用時(shí)，尸2一直變大

2

IE

證明：鳥=/2與=

(4-RJ2+4N&

凡喝=%

當(dāng)R尸R\時(shí),_函

當(dāng)/?2<R時(shí)，處變大，(Ri—R?的值變小，尸2變大

當(dāng)R2>R|時(shí)，〃2變大，(Rz-Rl)的值變大，尸2變小

5.物理量的變化量、變化量比值、變化量乘積的意義

①/Ri=O——R為定值電阻，沒有變化

②//?.&=/?/一&——見兩次的阻值之差

③——R總的阻值變化由此變化決定

@Ah=Ah=Al&——串聯(lián)電路電流處處相等

⑤/U總=0——電源電壓不變

⑥/S=IR「I'Ri=(/一/')R\=A1R\

⑦45=45=4m1——[/總=5+[/2=定值

⑧/產(chǎn)總=U總/-U總/'=4IU總

⑨/「1=八/?1一/'24=(/+/')(/一/')Ri=(/+/')45

=CI-1')(/+「)Ri

=41MU')

⑩/22=戶&一/'2&的絕對(duì)值

（尸2功率可能變大、可能變小、具體變化由&的最大值和R的大小來決定！

P總不是定值,4Pl不等于/尸2!

/P2的知識(shí)點(diǎn)雖然很少考查，但從全國(guó)各地的中考試題中也可以看到，這需要引起我們足夠的重

視??！

?業(yè)=2"=4（要記熟）

。號(hào)=」:=凡（要記熟）

◎一絲一一因/U慫=0,求比值沒有意義

Ozlt/1?4/=（Ui+Ui'）（1+/'）WziPi（要記熟）

4Pl=（/+/'）4Ui=4/（UI+UI‘）>4J?4/（很重要）

Gt/2*//和4"愿"http://,沒多大意義，一般不作考查點(diǎn)。

務(wù)必注意：3/UVh關(guān)于這一點(diǎn)可用下面的圖像分析來證明：作出定值電阻的U-/圖像，如圖甲、

乙所示。

從圖像上容易看出，為圖甲中陰影部分的面積，而/尸為圖乙中陰影部分的面積，顯見/P>

AU-AL

三、物理量變化規(guī)律兩例具體應(yīng)用

1.某定值電阻/?兩端的電壓由3V增大到5V時(shí)，通過它的電流變化了0.2A,則該定值電阻R為」

C;定值電阻R消耗的功率變化了」AW。

解析：本題考查對(duì)定值電阻的電阻、電壓、電壓變化、電流變化、電功率變化各量之間相互關(guān)系

的熟練掌握程度！越熟練，越易懂，越簡(jiǎn)單！

_U5V-3V

R=10。

77-0.2A

4P=4I(U+U')=0.2AX(5V+3V)=1.6W

2.如圖所示電路中，電源電壓不變，品和值為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，R的阻值大于滑動(dòng)

變阻器心的最大阻值，只閉合開關(guān)S,各電阻中均有電流通過，所有電表都有示數(shù)，下列說法正確的

是（BD）

A.電表a是電流表，三個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合，電源會(huì)短路

B.只閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，電壓表Vi示數(shù)變小，電壓表V2變大

C.只閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，電壓表V2示數(shù)變化量45大于電壓表Vi示數(shù)變

化量4U\

D.先閉合開關(guān)S,再閉合開關(guān)與，滑動(dòng)變阻器的滑片保持不動(dòng)，電壓表V2示數(shù)變化量與電流變

化量的比值嚀大于電壓表1示數(shù)變化量與電流變化量的比值斗

解析：本題考查我們能否正確分析電路能力、能否正確判斷各表測(cè)量對(duì)象、以及對(duì)各變化量和變

化量比值的大小判斷能力，是我們必須掌握的，也是各地中考常常出現(xiàn)的內(nèi)容。要認(rèn)真揣摩題意中的

每一句話，每一個(gè)字，都隱藏著解題攻關(guān)的突破口，這樣才能找準(zhǔn)解題方向，提高解題效率和準(zhǔn)確率!

①|(zhì)“只閉合開關(guān)S”時(shí)等效電路如下圖（變形圖1）,很容易看出，這時(shí)，心、&和心串聯(lián)，

變形圖1。

變形圖1

又因?yàn)椤案麟娮柚芯须娏魍ㄟ^，所有電表都有示數(shù)”可知：a表只能是電流表，且電壓表W

測(cè)4、&串聯(lián)的電壓之和，電壓表V2測(cè)&、&串聯(lián)的電壓之和。

“三個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合”時(shí)，等效電路如圖（變形圖2）,很容易看出，這時(shí)，心、&和電壓表V2

都被短路（圖中&、&已去掉），僅有R連入電路，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。

變形圖2

②“只閉合開關(guān)S”時(shí)，等效電路圖如下（就是變形圖1）,很容易看出，這時(shí)，Ri、&和心串

聯(lián)。

電壓表V|測(cè)R、&的串聯(lián)電壓和Uvi;

電壓表V2測(cè)&、穴3的串聯(lián)電壓和UV2；

滑片向右時(shí)，&連入阻值變大，總分得的電壓UR3變大

因?yàn)閁V|+UR3=U=定值，UR3變大，所以Uvi變小

同理，因?yàn)閁V2+URI=U=定值，URI變小，（Ri一定，/變小，URI變?。?/p>

所以Uv2變大。故選項(xiàng)B正確。

③“只閉合開關(guān)S”時(shí)，電路連接與上圖（變形圖1）完全相同，

很容易看出：/UV2=』URI（因?yàn)閁V2+URI=U=定值），/UVI=4URI+4UR2>4UV2

故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

④“先閉合開關(guān)S”時(shí)，&、R2和心串聯(lián)，等效電路圖（仍是變形圖1）。

變形圖1

“再閉合開關(guān)S”時(shí)，以和&串聯(lián)，等效電路如下（變形圖3）。

變形圖3

因?yàn)椤盎瑒?dòng)變阻器的滑片保持不動(dòng)”，這時(shí)可以把“心當(dāng)成定值電阻”

電壓表Vi所測(cè)Ri與R2的串聯(lián)總電阻在Si閉合后變小，

故Uvi變小，UR3變大（UV1+UR3=U=定值）

電壓表V2所測(cè)R?與R3的串聯(lián)總電阻在S,閉合后變小

由題意：R|>7?3的最大值

所以，二%〉工，所以選項(xiàng)D也正確。

“4.Z

本題選項(xiàng)為BDo

我們暫時(shí)先探討到這里，至于計(jì)算題部分，每年不少省市物理電學(xué)計(jì)算題壓軸題最后1、2