2023年中考物理复习-突破串联电路中变化量问题

突破串联电路中变化量问题

仔细分析近年来的中考物理试题会发现：无论是多选压轴题、实验探究压轴题还是计算压轴题，

都是“串联电路”在独领风骚，展现着无穷的魅力！我们认为“串联电路的灵魂”体现在其“多姿的

变化量”上。

下面我们以“电阻R、电流/、电压U、功率P”为基础来总结探讨串联电路中的各种变化量。

一、变化的根源：由部分电路的“电阻变化”引起

无论实物图还是电路图的连接多么复杂，只要把电压表、断开的用电器、断开的开关等元件去掉

后，总会显现出以下几种最基本电路：

1.由变阻器阻值改变引起的电阻变化

2.由开关接通和断开引起的电阻变化

3.由光敏电阻、压敏电阻、气敏电阻等引起的

4.由巨磁电阻效应引起的电阻变化

二'由电阻变化引起的相应物理量变化

如图所示，下面我们仅以由滑动变阻器连入电路阻值的改变引起的各物理量变化为代表（以下都

按滑片向右移动来分析）来归纳总结：

1.电阻K变化

①Ri：不变----定值电阻

②&：变大一一按滑片向右来分析

③/U：变大——R&=Rt+R2

2.电流/变化

/=/1=/2=/,e：变小——/=」，不变，R*变大

R忌

3.电压。变化

①夫总：不变---电源电压一定

②5：变大一一以电阻变大，分压变大

③彷：变小——U&=Ut+U2,U总不变，5变大，口变小

4.电功率尸的变化

①P总：变小——P&=U&1,。总不变，,变小

②P：变小——Pi=fRi,Ri不变，/变小

③尸2：不好确定

当&的最大值：等于Ri时，尸2最大

当/?2的最大值：大于R时，P?先变大后变小

当R2的最大值：小于用时，尸2一直变大

2

IE

证明：鸟=/2与=

(4-RJ2+4N&

凡喝=%

当R尸R\时,_函

当/?2<R时，处变大，(Ri—R»的值变小，尸2变大

当R2>R|时，〃2变大，(Rz-Rl)的值变大，尸2变小

5.物理量的变化量、变化量比值、变化量乘积的意义

①/Ri=O——R为定值电阻，没有变化

②//?.&=/?/一&——见两次的阻值之差

③——R总的阻值变化由此变化决定

@Ah=Ah=Al&——串联电路电流处处相等

⑤/U总=0——电源电压不变

⑥/S=IR「I'Ri=(/一/')R\=A1R\

⑦45=45=4m1——[/总=5+[/2=定值

⑧/产总=U总/-U总/'=4IU总

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

=CI-1')(/+「)Ri

=41MU')

⑩/22=户&一/'2&的绝对值

（尸2功率可能变大、可能变小、具体变化由&的最大值和R的大小来决定！

P总不是定值,4Pl不等于/尸2!

/P2的知识点虽然很少考查，但从全国各地的中考试题中也可以看到，这需要引起我们足够的重

视！！

⑪业=2"=4（要记熟）

。号=」:=凡（要记熟）

◎一丝一一因/U怂=0,求比值没有意义

Ozlt/1•4/=（Ui+Ui'）（1+/'）WziPi（要记熟）

4Pl=（/+/'）4Ui=4/（UI+UI‘）>4J•4/（很重要）

Gt/2*//和4"愿"//,没多大意义，一般不作考查点。

务必注意：3/UVh关于这一点可用下面的图像分析来证明：作出定值电阻的U-/图像，如图甲、

乙所示。

从图像上容易看出，为图甲中阴影部分的面积，而/尸为图乙中阴影部分的面积，显见/P>

AU-AL

三、物理量变化规律两例具体应用

1.某定值电阻/?两端的电压由3V增大到5V时，通过它的电流变化了0.2A,则该定值电阻R为」

C;定值电阻R消耗的功率变化了」AW。

解析：本题考查对定值电阻的电阻、电压、电压变化、电流变化、电功率变化各量之间相互关系

的熟练掌握程度！越熟练，越易懂，越简单！

_U5V-3V

R=10。

77-0.2A

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

2.如图所示电路中，电源电压不变，品和值为定值电阻，R为滑动变阻器，R的阻值大于滑动

变阻器心的最大阻值，只闭合开关S,各电阻中均有电流通过，所有电表都有示数，下列说法正确的

是（BD）

A.电表a是电流表，三个开关同时闭合，电源会短路

B.只闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动，电压表Vi示数变小，电压表V2变大

C.只闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V2示数变化量45大于电压表Vi示数变

化量4U\

D.先闭合开关S,再闭合开关与，滑动变阻器的滑片保持不动，电压表V2示数变化量与电流变

化量的比值咛大于电压表1示数变化量与电流变化量的比值斗

解析：本题考查我们能否正确分析电路能力、能否正确判断各表测量对象、以及对各变化量和变

化量比值的大小判断能力，是我们必须掌握的，也是各地中考常常出现的内容。要认真揣摩题意中的

每一句话，每一个字，都隐藏着解题攻关的突破口，这样才能找准解题方向，提高解题效率和准确率!

①|“只闭合开关S”时等效电路如下图（变形图1）,很容易看出，这时，心、&和心串联，

变形图1。

变形图1

又因为“各电阻中均有电流通过，所有电表都有示数”可知：a表只能是电流表，且电压表W

测4、&串联的电压之和，电压表V2测&、&串联的电压之和。

“三个开关同时闭合”时，等效电路如图（变形图2）,很容易看出，这时，心、&和电压表V2

都被短路（图中&、&已去掉），仅有R连入电路，故选项A错误。

变形图2

②“只闭合开关S”时，等效电路图如下（就是变形图1）,很容易看出，这时，Ri、&和心串

联。

电压表V|测R、&的串联电压和Uvi;

电压表V2测&、穴3的串联电压和UV2；

滑片向右时，&连入阻值变大，总分得的电压UR3变大

因为UV|+UR3=U=定值，UR3变大，所以Uvi变小

同理，因为UV2+URI=U=定值，URI变小，（Ri一定，/变小，URI变小）

所以Uv2变大。故选项B正确。

③“只闭合开关S”时，电路连接与上图（变形图1）完全相同，

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

故选项C错误。

④“先闭合开关S”时，&、R2和心串联，等效电路图（仍是变形图1）。

变形图1

“再闭合开关S”时，以和&串联，等效电路如下（变形图3）。

变形图3

因为“滑动变阻器的滑片保持不动”，这时可以把“心当成定值电阻”

电压表Vi所测Ri与R2的串联总电阻在Si闭合后变小，

故Uvi变小，UR3变大（UV1+UR3=U=定值）

电压表V2所测R?与R3的串联总电阻在S,闭合后变小

由题意：R|>7?3的最大值

所以，二%〉工，所以选项D也正确。

“4.Z

本题选项为BDo

我们暂时先探讨到这里，至于计算题部分，每年不少省市物理电学计算题压轴题最后1、2