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發(fā)現(xiàn)：無論是多選壓軸題、實(shí)驗(yàn)探究壓軸題還是計算壓軸題，

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，總會顯現(xiàn)出以卜.幾種最基本電路：

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?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(jié)：

1.電阻R變化

①Ri：不變----定值電阻

②生：變大一一按滑片向右來分析

③我總：變大----R總:Ri+R?

2.電流/變化

/=/i=/2=/&：變小——/二空，U總不變，R總變大

3.電壓U變化

①Ro：不變——電源電壓一定

②S：變大一一&電阻變大，分壓變大

③S：變小——U十S+S,U總不變，S變大，S變小

4.電功率產(chǎn)的變化

①P總：變小—P息=U由1,U總不變，/變小

②Pi:變小——P尸尸修，必不變，/變小

③Pz：不好確定

當(dāng)&的最大值：等于此時，尸2最大

當(dāng)Rz的最大值：大于2時，P2先變大后變小

當(dāng)Rz的最大值：小于R時，P2一直變大

證明：￡二/鳥=（一%］凡=^---------------

R/二%

當(dāng)R2=Rl時，^2max

4344

當(dāng)&VQ時，&變大，（Ri-R?）的值變小，尸2變大

當(dāng)時.，K變大，（R2—R）的值變大，P2變小

5.物理量的變化量、變化量比值、變化量乘積的意義

①/油=0一—心為定值電阻，沒有變化

②/R.g=Rj-R2---&兩次的阻值之差

③,「如——R總的阻值變化由此變化決定

?Ah=Ah=AU——串聯(lián)電路電流處處相等

⑤/U總=0---電源電壓不變

⑥4U產(chǎn)/當(dāng)-/7?尸(/一/')R\=A1R\

⑦/S=/Ui=4IRi——。總=3+。2=定值

⑧AP鏟U息1—U總I'=AIU總

⑨/P尸尸⑹一/'次尸(/+1')(/一/')R\=(/+/')AU\

=(/一/')(/+/')Ri

=//(U+U')

⑩/。2二尸治一/'2代的絕對值

（P2功率可能變大、可能變小、具體變化由&的最大值和修的大小來決定!

P總不是定值，ZfPl不等于ZIP2!

/P2的知識點(diǎn)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??！

?當(dāng)=釁=《（要記熟）

A，A1

?烏二14=個（要記熟）

?—一一因/（/總=0,求比值沒有意義

Q4Ui?4/=（Ui+Ui'）（/+/'）（要記熟）

dPi=（/+/'）4Ui=4/（Ui+UJ）>4口?4/（很重要）

（?4S?41和4U總-4/，沒多大意義，一般不作考查點(diǎn)。

務(wù)必注意：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，/U-4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/尸>

三、物理?變化規(guī)律兩例具體應(yīng)用

1.某定值電阻K兩端的電壓由3\增大到5Y時，通過它的電流變化了0.2A,則該定值電阻K為10

Q;定值電阻R消耗的功率變化了L6W。

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(guān)系

的熟練掌握程度！越熟練，越易懂，越簡單！

_5V-3V

/?==10Q

77-0.2A

AP=AI（U+UD=0.2AX（5V+3V）=1.6W

2.如圖所示電路中，電源電壓不變，修和￡為定值電阻，R為滑動變阻器，修的阻值大于滑動

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，三個開關(guān)同時閉合，電源會短路

B.只閉合開關(guān)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(guān)S,滑動變阻器的滑片向右移動，電壓表V2示數(shù)變化量4S大于電壓表Vi示數(shù)變

化最/U\

D.先閉合開關(guān)S,再閉合開關(guān)Si，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

化量的比值必大于電壓表Vi示數(shù)變化量與電流變化量的比值更

△/〃

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(rèn)真揣摩題意中的

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

①|(zhì)“只閉合開關(guān)S”時，等效電路如下圖（變形圖1）,很容易看出，這時，R、扭2和Ra串聯(lián)，

變形圖lo

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V1

測R、R2串聯(lián)的電壓之和，電壓表V2測心、心串聯(lián)的電壓之和。

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

都被短路（圖中治、R已去掉〕，僅有R連入電路，故選項(xiàng)A錯誤。

變形圖2

②“只閉合開關(guān)S”時，等效電路圖如下（就是變形圖1）,很容易看出，這時，R、R2和以串

變形圖1

電壓表V］測心、處的串聯(lián)電壓和Uw；

電壓表V?測&、/?3的串聯(lián)電壓和Uv2：

滑片向右時，以連入阻值變大，R3分得的電壓UR3變大

因?yàn)閁vi+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，（R1一定，/變小，URI變?。?/p>

所以Uvz變大。故選項(xiàng)B正確。

③“只閉合開關(guān)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?yàn)閁V2+UR尸U二定值），^Uvi=AU^+AUR2＞^Uv2

故選項(xiàng)C錯誤。

④”先閉合開關(guān)S”時，R、放和心串聯(lián)，等效電路圖（仍是變形圖1）o

變形圖1

“再閉合開關(guān)S”時，昭和自串聯(lián)，等效電路如下（變形圖3）。

￡過

變形圖3

因?yàn)椤盎瑒幼冏杵鞯幕３植粍印?，這時可以把“當(dāng)當(dāng)成定值電阻”

電壓表V、所測R,與R2的串聯(lián)總電阻在Si閉合后變小，

故UVI變小，UR3變大（UVI+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：Ri＞當(dāng)?shù)淖畲笾?/p>

所以，烏?。綺”，所以選項(xiàng)D也正確。

▲/▲/

本題選項(xiàng)為BD..

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(xué)計算題壓軸題最后1、2