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中考物理《變化電路問題》歸類例析
有關變化電路(因某種原因而發生變化的電路)的問題，主要涉及電路的物理量如何變化、變化了多少、變化范圍以及相關量之間的變化關系等，是中考的常考點，著重考查綜合運用所學知識分析解決實際問題的能力，一般具有一定的難度和區分度，失分率較高。解答變化電路問題，需要熟練掌握串并聯電路的規律、歐姆定律、電功、電功率等相關知識和必要的方法技巧，抓住電路中的不變因素及變化因素，從相關量之間的關系入手，分析確定物理量的變化情況。現將有關變化電路的考題予以整合歸類，以供復習備考參考。
一、最值
求變化電路中有關物理量的最大值或最小值。在一定條件(受其他因素或相關量的影響和制約)下，變化電路中的一些物理量往往會出現最值。
變化電路中的最值，要弄清電路變化的原因，從與之相關量之間的關系入手，利用限制條件，應用相關知識，分析確定最小值與最大值。一般情況下:
(1)在用電器與可變電阻串聯的電路中，電流處處相等;可變電阻最大時，總電阻最大，電流最小，可變電阻兩端電壓最大，用電器兩端電壓最小;由 可知， 與 成正比，可變電阻最大時，其功率最大，而用電器的功率最小，電路的總功率最大。
(2)在用電器與可變電阻并聯的電路中，各支路兩端電壓相等;電阻大的支路，電流小;由 可知， 與 成反比，可變電阻最大時，其功率最小，而用電器的功率不變，電路的總功率最小。
(3)抓住不變量(電源電壓、定值電阻的阻值)和相同量(串聯電路電流相等、并聯支路兩端電壓相等)，利用相關知識建立等量關系式，是求解最值問題的重要而又便捷的方法。
(4)考慮電路安全時，電流、電壓、電功率的最值均受到電表量程或元件規格的制約，此時要結合實際情況綜合分析，利用限制條件確定變化電路中相關量的最大值或最小值。串聯電路中的最大電流，應為各元件允許通過最大電流中的最小值;并聯電路兩端的最大電壓，應為各元件允許加的最大電壓中的最小值。
例1 圖1甲為一個超聲波加濕器，圖1乙為其內部濕度監測裝置的簡化電路圖。已知電源電壓為12 V，定值電阻 的阻值為30 Ω，電流表的量程為0～200 mA，電壓表的量程為0～9 V。濕敏電阻 的阻值隨濕度RH變化的關系圖象如圖1丙所示，其阻值最大為120 Ω(圖中未畫出)。則在電路安全工作的前提下，計算可得出( )

A. 的電流最小值為80 mA
B. 的電功率最大值為0.9 W
C. 的電功率最小值為0.3 W
D.裝置能藍瀏濕度最大值為90%
解析:由圖乙可知， 與 串聯，電流表測電路電流，電壓表測 兩端電壓。
由電表量程可知，電路中的電流最大為200 mA， 兩端的電壓最大為9V。當 接入電路的阻值最大為120 Ω時，電路的電流最小， 的電流最小值:

此時， 兩端電壓:
可見，此時 兩端電壓超過了電壓表的量程，故電路中的最小電流不能為80 mA。
由歐姆定律可知，電路中的電流:
的電功率:


由此式可知，當 時， 最大，則 的電功率最大值:

由串聯電路的分壓原理可知，當 兩端電壓最大為9V時， 兩端電壓最小，電路中的電流最小， 的電功率最小。
電流的最小值:
的電功率最小值:
當 兩端電壓最大為9V時， 接入電路中的最大阻值:

由圖丙可知，該裝置能監測濕度最大值為80%。答案為C。
例2 如圖2所示，電源電壓不變，燈泡L上標有“4V 2W”字樣， 的阻值為16Ω。
當開關S1、S2斷開，S3閉合，滑片從b端滑到某一位置時，滑動變阻器 接入電路的電阻減小了8Ω，此過程中電壓表的示數由3.2 V變為4V。則:

(1)燈泡的電阻為 Ω;燈泡正常工作時的電流為 A。
(2)電源電壓和滑動變姐器的最大阻值各為多少?(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)
(3)當S1、S2閉合，S3斷開時，電路的最小功率是多少?(符合電路操作規范要求)
解析:(1)由 可知，燈泡L的電阻:
。
由 可知，燈泡正常工作時的電流:
。
(2)當開關S1、S2斷開，S3閉合時，L、 和 串聯，電壓表測L兩端電壓。當滑片P從b端滑到某一位置時，電壓表的示數由3.2 V變為4V，故滑片P在b端時電壓表的示數為 。則:

即 ①
當滑片P在某一位置時電壓表的示數為4V，此時燈泡兩端的實際電壓為 ，燈泡正常發光， 減小了8Ω，則:

即 ②
聯立①②式解得: ， 。
(3)當S1、S2閉合，S3斷開時， 和 并聯。變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的總功率最小。
電路的最小功率: 。
二、變化量
求變化電路中有關物理量的變化量(變化了多少)。
變化電路中的變化量，是由其大小變化過程中的最小值與最大值決定的。要弄清電路變化的原因，從變化量與不變量、相同量之間的關系入手，求出變化過程中物理量的最值，確定其變化量。
例3 圖3所示的電路中，電源電壓不變， 為定值電阻， 為滑動變阻器(a、b為其兩端點)。閉合開關S，當滑片P在某一端點時，電流表示數為0.1 A， 消耗的電功率為1W;當滑片P移至某一位置時，電流表示數為0.3 A， 消耗的電功率為1.8 W。則當滑片P從a移到b的過程中( )

A.電流表示數變化了0.6 A
B.電壓表示數變化了4V
C. 的電功率變化了5W
D.電路的總功率變化了6W
解析:由圖3可知， 與 串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測 兩端電壓。
由歐姆定律 和電流表的兩次示數可知，電流表示數為0.1 A時，電路中的電流最小，電阻最大，故此時滑片P在b端。
由 可得，滑動變阻器的最大阻值: