浅探中考电学专题复习中的电路分析思路

串联、并联电路是初中阶段电学部分的基础电路，无论看起来多复杂无序的电路，都是有一定的分析思路及解题规律的。如何从既接有测量物理量的电压表、电流表又接有能改变电路物理量的滑动变阻器且看似复杂的电路里判断出元件的连接情况，是学生学习电学的难点，特别是动态电路。动态电路主要的特点有：（1）通过开关的闭合或断开引起电路的变化；（2）通过滑动变阻器的滑片P的位置变化引起电路的变化。不管电路发生了怎样的变化，我们都应该遵循电学电路分析的基本规则：（1）如果电路中连接有电压表，我们可以把电压表所在的电路看成断路（因为电压表的内阻比较大，在初中阶段可以认为通过电压表的电流为0）；（2）如果电路中连接有电流表，则可以把这处电路看成一段导线（因为电流表的内阻比较小，对电流几乎没有阻碍作用）；（3）如果电路中接有滑动变阻器，应先判断有没有变阻作用，若有变阻作用再认清其哪部分是接入电路的电阻，这部分电阻如何随滑片移动而增大或减小。

这样，只要掌握了电学电路的分析思路，就可以得心应手地处理好各种动态电路问题了。

一、电路中电压表、电流表、滑动变阻器的处理情况

1.含有电压表的电路

【例1】 如图1所示电路，闭合开关S，电压表V1、V2的示数分别为8V，3V。问L2两端的电压。

分析：首先，我们把电压表V1，V2所在处看成断路，那么它们所在的电路可以认为没有电流通过，我们可以清除它们，通过简化可得到如图1-1所示的效果图。如此，电路的连接情况就一目了然了：两盏灯L1、L2串联连接。

图1图1-1

然后，将V1、V2分别放回到电路，看它们各自并联在哪部分电路的两端。V1并联在L1和L2的两端，则测的是总电压U；V2并联在L1两端，测的是L1两端电压U1。根据串联电路的电压规律就可得到L2两端电压U2=U－U1=8V－3V=5V。

2.既有电压表又有电流表的电路

图2

【例1】 如图2所示的电路中连接有电压表，也有电流表时，可进行如下处理：

（1）把电压表所在处看成断路。效果图如图2-1。

（2）把电流表所在处看成导线。效果图如图2-2。

综合三个图可知，R1与R2并联。电压表V并联在R1两端测电压U1，而并联电路各支路电压相等，U2=U1；电流表A1接在干路上，A1测的是干路电流I，A2和R1串联，则A2测的是R1这一支路的电流I1。

图2-1 图2-2

3.接有起变阻作用的滑动变阻器的电路

【例2】 如图3所示电路，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向左端滑动的过程中，电流表A和电压表V的示数如何变化？

图3图3-1

分析：滑动变阻器接入电路的部分如图3-1涂黑部分（即电流所经的路径），随着滑片向左滑动，这部分电阻减小，则整个串联电路的总电阻减小，在电源电压不变的情况下电路电流增大，所以电流表A的示数变大。而电压表V并联在滑动变阻器两端，测的是滑动变阻器两端的电压，随着滑片向左滑，它的阻值增大，所以两端电压也就随着增大，V的示数增大。（串联电路各处电流相等，所以各部分两端电压与电阻成正比）

图4

【例3】 如图4所示电路，当滑动变阻器滑片向左滑动时，灯泡的亮度会如何？电压表V的示数如何变化？

分析：（1）由于电压表接在滑片上，则这段线路可看成断路，电流不通过。那么滑动变阻器接入电路的电阻应是图4-1涂黑部分，此时的滑动变阻器已经不起变阻作用。所以不管滑片向哪端移动，整个电路的电阻不变，电流不变，灯泡亮度也不变。（2）电压表并联在滑动变阻器涂黑部分电阻两端，测的是这部分电阻两端的电压，当滑片P向左滑动时，这部分电阻增大，所以它两端电压增大，电表表V的示数变大。

图4-1 图4-2

二、动态电路的分析思路及解题规律

1．通过开关的闭合或断开引起电路的变化

【例1】 如图5所示是某家用电器的电路图，R1是“220V1100W”的电热丝，L是指示灯，R2是0~500Ω的变阻器，S是双联转换开关，电源电压不变（不计温度对电阻的影响）。

(1)当S放置在1、2位置时，R1正常工作。若L电阻为1210Ω，求整个电路消耗的电功率。

(2)当S放置在3、4位置时，调节R2，使整个电路消耗功率为110W，求此时R2的阻值。

图5

分析：（1）当S置于1、2位置时，与R2并联的导线将R2短路了，

电流不通过R2，电路图的等效图如图5-1所示，L与R1并联。此时

R1正常发光，所以R1两端的电压U1=220V，消耗的功率

P1=1100W。由并联电路各支路电压相等得UL=U1=220V，

根据P=U2/R可以算出灯泡的功率PL=（220V）2/1210Ω=40W，

那么整个电路消耗的电功率P总=P1+PL=1140（W）。

(2)当S置于3、4位置时，灯泡L所在电路断开没有电流通过,电路

等效为图5-2,R1和R2串联。整个电路的总电阻R总=R1+R2，由P总=U2额/R总可得R总=U2额/P总=（220V）2/110W=440Ω,而R1=U2额/P额=（220V）2/1100W=44Ω，所以R2=R总－R1=396（Ω）。

图5-1图5-2

2．通过滑动变阻器滑片P的位置变化引起电路的变化

【例2】 如图6所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器R2的滑片P滑到A端时，闭合开关S和S1，电流表示数为0.9A，标有“6V，3.6W”的小灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P滑到B端时，电压表示数为4.5V（小灯泡电阻不随温度变化）。求：

（1）电阻R1的阻值；

（2）变阻器R2的最大阻值；

（3）当开关S闭合、S1断开，滑片P在中点时，小灯泡L的实际功率。

分析：（1）滑动变阻器的滑片滑到A端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0（或称R2被短路）。当开关S和S1闭合时，电压表V所在处可以看成断路，则等效电路如图6-1所示，L与R1并联，

此时L正常发光，则UL=U1=U=6V，IL=P额/U额=3.6W/6V=0.6A。I1=I－IL=0.9A－0.6A=0.3A，R1=U1/I1=6V/0.3A=20Ω。

图6 图6-1

（2）当滑动变阻器滑片P滑到B端时，滑动变阻器连入电路的电阻最大。当开关S闭合、S1断开时，R1没有电流通过，等效电路如图6-2所示，L、R2串联，电压表并联在R2两端，U2=4.5V；而L的电阻RL=U2额/P额=（6V）2/3.6W=10Ω，UL=U－U2=6V－4.5V=1.5V，IL=I2=UL/RL=1.5V/10Ω=0.15A；R2=U2/I2=4.5V/0.15A=30Ω。

图6-2图6-3

（3）同（2）中，灯泡L和R2串联，只是此时滑片滑到中点（涂黑部分电阻接入电路），则R2=12×30Ω=15Ω；I=U/（RL+R2）=6V/25Ω=0.24A，L的实际功率P实=I2RL=(0.24A)2×10Ω=0.576W。

总观上面各例可知，电路分析无非是先把电压表、电流表和滑动变阻器在电路里作等效处理：电压表所在处看成断路；电流表所在处看成一段导线；滑动变阻器得认清是哪部分电阻线接入了电路，然后将电路等效成基础的串联或并联电路。再应用串联电路的规律（电流规律：各处电流相等；电压规律：各部分电路两端电压和等于总电压；电阻规律：总电阻等于各电阻之和）和并联电路的规律（电流规律：干路电流等于各支路电流之和；电压规律：电压处处相等；电阻规律：总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和）求解电学里的各物理量即可。

(责任编辑 黄春香）

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