北京市初三物理复习提升训备课笔记(振臂高呼系列)电路动态变化分析

振臂高呼系列
（3 min ）
这个世界上，理解一件事有两种不同的方式。

第一种是聚焦在记住一件事的名称。

第二种理解方式，是聚焦在真正理解这件事的实质。

诺贝尔物理学奖得主，著名理论物理学家费曼儿时父亲教育他一个道理：看见那只鸟了吗？那是一只短雉转鸣鸟，但是在德国它被叫作halzenfugel ，在中国他被叫作Chung Ling ，即便你知道它所有的名字，你依然对这只鸟一无所知。

你只是对人有一点理解罢了：你知道人们怎么叫这只鸟。

现在你看，这只短雉转鸣鸟在歌唱，在教导幼鸟学习飞行，它在夏天横跨整个国家横渡上万英里，但是没有人知道它是如何辨别方向的。

这告诉我们一个很简单的道理：知道一件事的名称，并不等同于真正理解它。

这就像是我们从小学习数学，一直学到大学，我们从背九九乘法表，一直记到偏微分方程，却偏偏没有学会“数学思维”，真正学会从数学的角度来看待身边发生的问题。

我刚接的学生在课堂上，能够把复杂的物理公式倒背如流，但却不能回答我提出的生活中的简单物理学问题。

研究了很久以后我才明白，原来我的学生把什么都背得很熟，但完全不理解自己在背些什么。

当学生听到“从具备某个折射率的介质折射出来的光”，他们完全不晓得这就是指“水”之类的东西。

他们不晓得“光的方向”就是当你看着一些东西时的方向，诸如此类。

正确的做法是：建立一个更好的处理系统的第一步，是聚焦在真正理解这件事的实质，真正理解它们，不再模糊、似是而非，而不再纠结于是否记住了一个概念的名称。

（20 min ）
电路动态变化问题通常将电路识别、电路变化、欧姆定律、电功和电功率等知识综合起来进行考查，其中，电路变化主要由滑动变阻器的变化或开关的变化引起。

中考考查主要集中在选择题、实验题部分，每年必考。

知识点、题型固定，形式灵活，做题的“套路”非常容易把握。

解决电路动态变化问题，首先要判断电路的连接方式、电表的测量对象和电路变化前后的对比，在此基础上，根据电阻或电流变化，运用欧姆定律等相关规律并结合电路特点，对相关物理量的变化做出正确判断。

电路动态变化分析
一．北京中考题型特点
电路动态变化问题以选择题形式考查最多，题目极具规律性：
1.电路组成有规律：电源1、电阻2（一定值一滑变）、电表2（一电流表一电压表）、开关导线若干；
2.电路连接有规律：因为电阻有且只有两个，所以导致电阻的连接形式也只有两种：串联或并联，无混联；
3.考题的“出难点”有规律：因为电路中只有两个电阻，只能串联或并联，这样电路整体比较简单，对于出题人，要加深难度，只能从两方面下手：一是“花样”画电路图，增加学生分析的难度和分析耗时（如下图各种变态画法）；二是北京中考讲求创新，滑变的变化原因“多姿多彩”，而不是简单的滑片P 向左向右，设置了一道通向真理的屏障。

通过以上分析，这种题型要用时最少还得做对就得从三方面入手：
一是通过讲解练题把这种题型的考察套路烂熟于心，见佛杀佛，遇神斩神，来者不拒； 二是要熟悉各种电路图的“画风”，见怪不怪，并能快速分析到位； 三是准确判断题设条件（如各种传感器电阻）导致滑变具体怎么变。

二．电阻串、并联电路规律特点
三．其他涉及到的知识点
1.电功率：
R U R I UI P 2
2
=
== 2.电阻产生的焦耳热：
t
R U Rt I UIt P W Q 22
t ===⋅==
四．解题思路分析
电路变化问题主要由滑动变阻器或开关引起的电路中电阻、电流、电压的变化，主要解题思路是将欧姆定律与串、并联电路特点相结合，先分析电路连接方式、电表测量对象，再分析电阻变化，电流变化及电压变化。

以北京2016年中考单选13题为例：
如图所示电路中，电源两端电压保持不变。

闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 向右滑动，则下列说法中正确的是（ ） A.总电阻变小 B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变大
D.滑动变阻器接入电路中的电阻变小
电路中有两个电阻R1和R2，且为串联；电流表测量总电流，电压表测量电阻R1电压。

当滑片P 向右滑动时：
其中，并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和：
b 01+1 =1R R R b 0b
0+=R R R R R ⋅ 1+=b 00R R R R
若题目考察全面，涉及到电功、电功率等，直接对待求电阻运动公式即可。

电功：t
R U Rt I UIt P W Q 2
2
t ===⋅==
电功率：
R U R I UI P 2
2
=
==
（20min）
A类
【典题1】（2016房山二模11）光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图6所示的电路。

闭合开关，逐渐增
大对光敏电阻的光照强度，观察电表示数变化情况正确的是（）A．电流表和电压表示数均变小
B．电流表和电压表示数均变大
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D
．电流表示数变小，电压表示数变大
答案：C
解析：一般情况下，见到的大部分敏感电阻的阻值都是随敏感因素增大而阻值减小。

本题中滑变由光敏电阻充当，R0为定值电阻。

电路中两电阻串联，电流表测量总电流，电压表测量滑变电压。

由题知：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，逐渐增大对光敏电阻的光照强度，Rb减小，电流增大，电流表示数变大；由U0=IR0知定值电阻R0两端电压增大，由U=U0+U b 知光敏电阻两端电压减小，电压表示数变小。

【典题2】（2016丰台二模14）某型号天燃气泄漏检测
仪器的电路如图6甲所示，图中R为气敏电阻，其阻值
R与天然气浓度β的变化关系如6乙所示，已知R0为定
值电阻，电源电压恒定不变。

用此仪器检测天然气是否
泄漏时，若仪器正常工作，则下列判断正确的是（）
A．天然气浓度增大时，电压表示数变小
B．天然气浓度减小时，电流表示数变大
C．天然气浓度增大时，电路消耗的总功率变小
D．无论天然气浓度怎样变化，电压表与电流表示数的比值不变
答案：D
解析：和上一题同样的套路，气感电阻的阻值都是随天然气浓度增大而阻值减小。

本题电路中两电阻串联，电流表测量总电流，电压表测量定值电阻R0两端电压。

图6
由图知：当天然气浓度增大时，滑变阻值减小，电路电流增大，由U 0=IR 0知定值电阻R 0两端电压增大，A 错。

由P=UI ，电源两端电压不变，电流减小，则电路消耗的总功率变大，C 错。

当天然气浓度减小时，滑变阻值增大，电路电流减小，B 错。

电压表与电流表分别测量的是定值电阻R 0的电压、电流，所以比值的含义是R 0阻值，其不变。

D 正确。

B 类
【典题3】（2016海淀一模14）随着人们安全意识的加强，酒驾的危害也越发引起人们的重视。

小林出于好奇设计了一种酒精气体浓度测试电路。

图中R 0为定值电阻，R 为酒精气敏元件，其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图8甲所示。

小林希望随着气体中酒精气体浓度的增大，电表的示数也增大。

若电源两端的电压不变，则闭合开关S 后，图8甲中能够实现上述功能的电路是（ ）
答案：B
解析：这是一道单表类型题，决定了电表的读数只能随着检测物质的浓度增大而增大，不论是电压表还是电流表，这才符合常理。

由图乙知酒精气体浓度增大时，酒精气敏电阻R
阻值增大。

A 中两电阻并联，电压表所测为电源电压，其不变，不符；
B 中两电阻串联，R 阻值增大，电路电流减小，定值电阻R
0两端电压减小，则其两端电压增大，示数增大，符合。

C 中两电阻并联，R 阻值增大，由
R
U I 知电流I 减小，不符；
D 中两电阻串联，R 阻值增大，电路电流减小，不符。

【典题4】（2016平谷一模12）如图5所示，电源两端的电压保持
不变，灯丝电阻不变。

闭合开关S 后，各电表均有示数，灯泡的发光情况正常。

现将滑动变阻器的滑片P 向右移动，则（ ） A ．电流表A 1示数变大
R R 图8
C
甲 酒精气体浓度
乙
图5
B ．灯泡L 变暗
C ．电流表A 2示数变小
D ．电压表V 示数变大 答案：C
解析：本题虽然电路图画的四方四正，但是很明显是出题人故意把简单画复杂，以增加本题的难度。

图中灯泡L 是定值电阻，与滑动变阻器是并联的关系。

电流表A 1测量干路电流，电流表A 2测量流过支路滑动变阻器的电流，电压表所测电压为电源电压、灯泡电压、滑变电压。

将滑动变阻器的滑片P 向右移动，阻值增大，干路电流减小，电流表A 1示数变小。

由U=IR 知R 支路电流减小，电流表A 2示数变小，C 正确。

电压表示数不变，灯亮度不变。

C 类
【典题5】（2016昌平二模14）图6所示是一种风速测定装置。

其中风速表是由电压表改装而成，R 为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T ”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连（活塞与管道壁接触紧密），活塞运动时，细杆可带动滑动变阻器滑片移动。

当风速变小时，下列说法中正确的是（ ） A ．电压表示数变大
B ．电压表示数变小
C ．活塞上方气压变小
D ．活塞向上移动
答案：B
解析：这个题是典型的“北京”风格，考察常规的核心知识，但是又和压强结合，稳中有创新。

就得联想到关于“气体流度大，压强小”的知识点。

本题中滑变明确给出为R 1，滑变触头为与活塞相连的轻质细杆一端，大小由活塞的上下运动决定，R 为定值电阻。

电路中两电阻串联，电压表测量定值电阻R 两端电压。

由题知：当风速变小时，活塞处气压增大，活塞下移，滑变触头下移，R 1阻值增大，电流减小，由U=IR 知定值电阻R 两端电压减小，电压表示数变小。

（15min ）
A 类
风
1.（2016大兴一模12）如图7所示，是安装在潜水器上深度表的电路简图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源电压不变，R 0是定值电阻，在潜水器下潜过程中，下列说法正确的是（ ） A ．通过显示器的电流减小 B ．R 0两端的电压增大 C ．传感器两端的电压增大 D ．电路的总功率减小
B 类
2.（2016朝阳二模9）如图6所示是科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中R 为气敏电阻，R 的阻值随天然气浓度变化曲线如图7所示，R 0为定值电阻，电源两端的电压恒定不变。

电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图6中电路图符合设计要求的是（ ）
3.（2016丰台一模13）2016年修正后的《道路交通安全法》对饮酒后驾驶机动车有了更严格的处罚。

用酒精测试仪可以检测驾驶员是否酒后驾车。

如图7所示是一种酒精测试仪的原理图，R 1为一个定值电阻，R 2为酒精气体传感器，它的阻值随酒精气体浓度的增大而增大，电源电值压不变，闭合开关S ，检测时，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么下列说法正确的是（ ） A ．电压表示数越大 B ．电压表示数不变 C ．电流表示数不变 D ．电流表示数越大
C 类
图7
A
图6
B
4.（2016东城一模13）如图4所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动，电压表和电流表的变化情况是（ ） A ．电压表和电流表示数都变小 B ．电压表示数变大，电流表示数变小 C ．电压表和电流表示数都变大 D ．电压表示数变小，电流表示数变大
5.（2016房山一模12）在如图5所示的电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电压表、电流表示数的变化情况是（ ） A ．电压表示数变大、电流表示数变小 B ．电压表示数变小、电流表示数变大 C ．电压表、电流表示数均变大 D ．电压表、电流表示数均变小
6.（2016西城一模13）国家规定严禁在公共场所吸烟，小明设计了一种简易烟雾报警装置如图8所示。

电源电压保持不变，R 0为定值电阻，光敏电阻R 的阻值随光照强度的减弱而增大。

当电流表的示数减小至某一数值时，电流表的指针进入报警区域。

闭合开关S 后，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R 的激光时，下列判断正确的是（ ） A ．R 0两端电压增大 B ．电路消耗的总功率增大 C ．电压表与电流表的示数之比增大
D ．增大R 0的阻值，可使装置在更高浓度烟雾下才报警
（5 min ）
第一步：分析电路连接方式、电表测量对象； 第二部：分析电阻变化，电流变化及电压变化。

图5
当堂练习答案部分
1.答案：B
解析：在潜水器下潜过程中，压力传感器受到的压力变大，其电阻变小。

由电路图可知，两电阻串联，电流表显示器串联在电路中，由p=ρgh知，在潜水器下潜过程中，压力传感器受到的压力增大、其电阻减小，电路中的电流增大，即通过显示器的电流增大，A错；
由U=IR，R0两端的电压增大，B正确;
串联电路中总电压等于各分电压之和，所以传感器两端的电压减小，C错;
已知P=UI，电源电压不变，电路总功率增大，D错。

2.答案：C
解析：由图知，当天然气浓度增大时，气敏电阻R阻值减小。

A中R与R0并联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电压表的示数不变，不符；
B中R与R0并联，电流表测R0支路的电流，根据并联电路独立工作互不影响可知，当天然气浓度增大，气敏电阻的阻值减小，电流表的示数不变，不符；
C中R与R0串联，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大，符合；
D中R与R0串联，电压表测R两端的电压，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，根据串联电路电阻的分压特点可知R两端分得的电压减小，即电压表的示数减小，不符。

3.答案：A
解析：由图可知，定值电阻与传感器的电阻串联，电压表测传感器电阻两端的电压；如果测试到的酒精气体浓度越大，则传感器的电阻越大，电路中的总电阻越大；电源电压不变，电路中的电流变小；CD错；
由U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，由串联电路电压的特点可知，酒精气体传感器两端电压增大，A正确，B错。

4.答案：B
解析：由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

将滑动变阻器的滑片向右移动，接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，CD错；
由U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，A错，B正确。

5.答案：A
解析：由图知两电阻串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流。

滑片P右移，变阻器连入电路的电阻变大，电源电压不变，电路中电流变小，即电流表示数变小；由U=IR可知，R1两端电压变小，根据串联电路的电压特点知，U2=U-U1，所以R2两端电压变大，即电压表示数变大。

6.答案：C
解析：由图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，由U=IR可知，R0两端电压减小，A错；
电压表与电流表的示数之比等于R的阻值，R的阻值增大，则电压表与电流表的示数之比增大，C正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率减小，B错；
（2）增大R0的阻值时电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，则可使装置在更低浓度烟雾下报警，D错。

10。