2023年中考物理復習-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

仔細分析近年來的中考物理試題會發(fā)現(xiàn)：無論是多選壓軸題、實驗探究壓軸題還是計算壓軸題，

都是“串聯(lián)電路”在獨領風騷，展現(xiàn)著無窮的魅力！我們認為“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”為基礎來總結探討串聯(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

無論實物圖還是電路圖的連接多么復雜，只要把電壓表、斷開的用電器、斷開的開關等元件去掉

后，總會顯現(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.由巨磁電阻效應引起的電阻變化

二'由電阻變化引起的相應物理量變化

如圖所示，下面我們僅以由滑動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

按滑片向右移動來分析）來歸納總結：

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&的最大值：等于Ri時，尸2最大

當/?2的最大值：大于R時，P?先變大后變小

當R2的最大值：小于用時，尸2一直變大

2

IE

證明：鳥=/2與=

(4-RJ2+4N&

凡喝=%

當R尸R\時,_函

當/?2<R時，處變大，(Ri—R?的值變小，尸2變大

當R2>R|時，〃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的知識點雖然很少考查，但從全國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?。?/p>

?業(yè)=2"=4（要記熟）

。號=」:=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。

務必注意：3/UVh關于這一點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)律兩例具體應用

1.某定值電阻/?兩端的電壓由3V增大到5V時，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系

的熟練掌握程度！越熟練，越易懂，越簡單！

_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為滑動變阻器，R的阻值大于滑動

變阻器心的最大阻值，只閉合開關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，三個開關同時閉合，電源會短路

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

C.只閉合開關S,滑動變阻器的滑片向右移動，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S,再閉合開關與，滑動變阻器的滑片保持不動，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量對象、以及對各變化量和變

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。要認真揣摩題意中的

每一句話，每一個字，都隱藏著解題攻關的突破口，這樣才能找準解題方向，提高解題效率和準確率!

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

變形圖1。

變形圖1

又因為“各電阻中均有電流通過，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4、&串聯(lián)的電壓之和，電壓表V2測&、&串聯(lián)的電壓之和。

“三個開關同時閉合”時，等效電路如圖（變形圖2）,很容易看出，這時，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A錯誤。

變形圖2

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

聯(lián)。

電壓表V|測R、&的串聯(lián)電壓和Uvi;

電壓表V2測&、穴3的串聯(lián)電壓和UV2；

滑片向右時，&連入阻值變大，總分得的電壓UR3變大

因為UV|+UR3=U=定值，UR3變大，所以Uvi變小

同理，因為UV2+URI=U=定值，URI變小，（Ri一定，/變小，URI變?。?/p>

所以Uv2變大。故選項B正確。

③“只閉合開關S”時，電路連接與上圖（變形圖1）完全相同，

很容易看出：/UV2=』URI（因為UV2+URI=U=定值），/UVI=4URI+4UR2>4UV2

故選項C錯誤。

④“先閉合開關S”時，&、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S”時，以和&串聯(lián)，等效電路如下（變形圖3）。

變形圖3

因為“滑動變阻器的滑片保持不動”，這時可以把“心當成定值電阻”

電壓表Vi所測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D也正確。

“4.Z

本題選項為BDo

我們暫時先探討到這里，至于計算題部分，每年不少省市物理電學計算題壓軸題最后1、2