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中考物理《变化电路问题》归类例析
有关变化电路(因某种原因而发生变化的电路)的问题，主要涉及电路的物理量如何变化、变化了多少、变化范围以及相关量之间的变化关系等，是中考的常考点，着重考查综合运用所学知识分析解决实际问题的能力，一般具有一定的难度和区分度，失分率较高。解答变化电路问题，需要熟练掌握串并联电路的规律、欧姆定律、电功、电功率等相关知识和必要的方法技巧，抓住电路中的不变因素及变化因素，从相关量之间的关系入手，分析确定物理量的变化情况。现将有关变化电路的考题予以整合归类，以供复习备考参考。
一、最值
求变化电路中有关物理量的最大值或最小值。在一定条件(受其他因素或相关量的影响和制约)下，变化电路中的一些物理量往往会出现最值。
变化电路中的最值，要弄清电路变化的原因，从与之相关量之间的关系入手，利用限制条件，应用相关知识，分析确定最小值与最大值。一般情况下:
(1)在用电器与可变电阻串联的电路中，电流处处相等;可变电阻最大时，总电阻最大，电流最小，可变电阻两端电压最大，用电器两端电压最小;由 可知， 与 成正比，可变电阻最大时，其功率最大，而用电器的功率最小，电路的总功率最大。
(2)在用电器与可变电阻并联的电路中，各支路两端电压相等;电阻大的支路，电流小;由 可知， 与 成反比，可变电阻最大时，其功率最小，而用电器的功率不变，电路的总功率最小。
(3)抓住不变量(电源电压、定值电阻的阻值)和相同量(串联电路电流相等、并联支路两端电压相等)，利用相关知识建立等量关系式，是求解最值问题的重要而又便捷的方法。
(4)考虑电路安全时，电流、电压、电功率的最值均受到电表量程或元件规格的制约，此时要结合实际情况综合分析，利用限制条件确定变化电路中相关量的最大值或最小值。串联电路中的最大电流，应为各元件允许通过最大电流中的最小值;并联电路两端的最大电压，应为各元件允许加的最大电压中的最小值。
例1 图1甲为一个超声波加湿器，图1乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V，定值电阻 的阻值为30 Ω，电流表的量程为0～200 mA，电压表的量程为0～9 V。湿敏电阻 的阻值随湿度RH变化的关系图象如图1丙所示，其阻值最大为120 Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下，计算可得出( )

A. 的电流最小值为80 mA
B. 的电功率最大值为0.9 W
C. 的电功率最小值为0.3 W
D.装置能蓝浏湿度最大值为90%
解析:由图乙可知， 与 串联，电流表测电路电流，电压表测 两端电压。
由电表量程可知，电路中的电流最大为200 mA， 两端的电压最大为9V。当 接入电路的阻值最大为120 Ω时，电路的电流最小， 的电流最小值:

此时， 两端电压:
可见，此时 两端电压超过了电压表的量程，故电路中的最小电流不能为80 mA。
由欧姆定律可知，电路中的电流:
的电功率:


由此式可知，当 时， 最大，则 的电功率最大值:

由串联电路的分压原理可知，当 两端电压最大为9V时， 两端电压最小，电路中的电流最小， 的电功率最小。
电流的最小值:
的电功率最小值:
当 两端电压最大为9V时， 接入电路中的最大阻值:

由图丙可知，该装置能监测湿度最大值为80%。答案为C。
例2 如图2所示，电源电压不变，灯泡L上标有“4V 2W”字样， 的阻值为16Ω。
当开关S1、S2断开，S3闭合，滑片从b端滑到某一位置时，滑动变阻器 接入电路的电阻减小了8Ω，此过程中电压表的示数由3.2 V变为4V。则:

(1)灯泡的电阻为 Ω;灯泡正常工作时的电流为 A。
(2)电源电压和滑动变姐器的最大阻值各为多少?(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(3)当S1、S2闭合，S3断开时，电路的最小功率是多少?(符合电路操作规范要求)
解析:(1)由 可知，灯泡L的电阻:
。
由 可知，灯泡正常工作时的电流:
。
(2)当开关S1、S2断开，S3闭合时，L、 和 串联，电压表测L两端电压。当滑片P从b端滑到某一位置时，电压表的示数由3.2 V变为4V，故滑片P在b端时电压表的示数为 。则:

即 ①
当滑片P在某一位置时电压表的示数为4V，此时灯泡两端的实际电压为 ，灯泡正常发光， 减小了8Ω，则:

即 ②
联立①②式解得: ， 。
(3)当S1、S2闭合，S3断开时， 和 并联。变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小。
电路的最小功率: 。
二、变化量
求变化电路中有关物理量的变化量(变化了多少)。
变化电路中的变化量，是由其大小变化过程中的最小值与最大值决定的。要弄清电路变化的原因，从变化量与不变量、相同量之间的关系入手，求出变化过程中物理量的最值，确定其变化量。
例3 图3所示的电路中，电源电压不变， 为定值电阻， 为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1 A， 消耗的电功率为1W;当滑片P移至某一位置时，电流表示数为0.3 A， 消耗的电功率为1.8 W。则当滑片P从a移到b的过程中( )

A.电流表示数变化了0.6 A
B.电压表示数变化了4V
C. 的电功率变化了5W
D.电路的总功率变化了6W
解析:由图3可知， 与 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 两端电压。
由欧姆定律 和电流表的两次示数可知，电流表示数为0.1 A时，电路中的电流最小，电阻最大，故此时滑片P在b端。
由 可得，滑动变阻器的最大阻值: