資源簡介

專題18 電學微專題一（電路分析與設計、動態電路、電路安全與極值）（講義）（解析版）
目錄
考情分析 2
考點一 電路分析與電路設計 3
夯基·必備基礎知識梳理 3
提升·必考題型歸納 5
考向01 電路分析 5
考向02 電路設計 6
考點二 動態電路分析 8
夯基·必備基礎知識梳理 8
提升·必考題型歸納 9
考向01 含滑動變阻器動態電路 9
考向02 多開關動態電路 11
考向03 含敏感電阻的動態電路 13
考點三 電路安全與電路極值 15
夯基·必備基礎知識梳理 15
提升·必考題型歸納 16
考向01 電路極值問題 16
考向02 電路安全與取值范圍 19
考情分析
本單元是中考必考和常考熱點內容，也是考生較為頭疼的考題。解答此類問題，要求考生不但應具備較完善的電路理論基礎，還要求考生具有較高分析問題、解決問題的能力。
本單元考題主要集中在電路分析、電路設計、實物電路與電路圖的轉化、最值問題和電路安全。考題分值一般在2分-8分之間，選擇題、填空題較低為2分，綜合應用題分值可達8分。
在此應說明的是，對本單元的考查常常和《歐姆定律》、《電功率》結合在一起，一般屬于綜合性試題。備考中，希望廣大考生加強對此專題的練習、分考向地逐一展開。
考點一 電路分析與電路設計
一、電路分析
1.串、并聯電路的識別
識別方法 圖解說明
概念法（定義法）
電流路徑法
拆除法（斷路法）
短路法
移點法
2.較復雜的電路圖與實物圖的轉化方法
（1）根據電路圖連接實物圖的方法
標號法：從電源正極開始，先在電路圖中各元件的符號兩端標出序號，再在對應的實物圖中各元件兩端標上對應的序號，最后按照電路圖連接實物電路。
電流路徑法：先確定電流方向，即電流從電源正極流出后依次經過哪些元件，再觀察有無分支。若有分支，先將一條支路連接完成，再在對應的支路處并聯上另一條支路。
標號法：從電源正極開始，先在電路圖中各元件的符號兩端標出序號，再在對應的實物圖中各元件兩端標上對應的序號，最后按照電路圖連接實物電路。
（2）根據實物圖畫電路圖的方法
替換法：所謂替換法就是先將實物圖中的元件用規定的符號替換下來，再將符號整理整理成規范電路圖的一種方法。
節點法：所謂節點法就是找出電路中電流的分流點和匯流點，以這些點為分界，將電路分成幾段來畫的方法。
具體步驟：①先找出節點（并聯電路的分流點和匯流點）的位置，畫出干路；②對照實物圖找出一條支路并畫出來；③對照實物圖找出其他支路并依次畫出來；④將干路與各支路連接起來組成完整的電路圖。
二、電路設計
是指通過一定規則和方法設計出符合使用要求的電路。主要是設計一些生活上比較新穎的電路：例如：探究搶答器電路、病房呼叫電路的設計、簡易交通燈電路等。
1.電路設計步驟：
（1）仔細審題，分析需要哪些電路元件；
（2）根據題意，弄清用電器之間如何連接；
（3）找準開關和用電器之間的連接方式；
（4）綜合以上分析，畫出草圖；
（5）對照題目要求，檢查電路連接是否正確。
2.電路設計中常見的方法：
（1）用若干個開關控制同一個用電器：要求不管哪個開關閉合，用電器都能工作，那么這若干個開關一定是并聯的，并且用電器在它們的干路上；
（2）若要使某用電器通電工作，必須同時滿足兩個或以上條件才能實現，則這兩個或以上條件即為開關，并且開關必須串聯起來控制這個用電器；
（3）開關的短路用法：如果要求當開關閉合時，某一燈發光，開關斷開時兩燈都發光，就要把這兩盞燈串聯，把開關與其中一燈并聯，在開關閉合時造成這盞燈短路，從而達到只有另一盞燈發光的目的；
（4）單刀雙擲開關的應用：1)改變電路的連接方式，使用電器由并聯變為串聯，或由串聯變為并聯；2)分別控制一盞燈。把開關安置在兩個不同的位置，隨意撥動任何一個開關，都能使燈由亮變滅，由滅變亮。
考向01 電路分析
【例1】如圖所示，燈泡、串聯的電路是（　?。?br/>A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】ACD．閉合開關后，兩燈的兩端分別連在一起，然后接到電路中，兩燈并聯，故ACD不符合題意；
B．閉合開關后，兩燈依次相連，然后接到電路中，兩燈串聯，故B符合題意。故選B。
【變式1-1】某保密室有三道門，關上一道門相當于閉合一個開關。只要有一道門沒有關上紅色和綠色的指示燈都會發光。當三道門都關上時，紅燈會熄滅，只有綠燈會發光。請設計出符合要求的電路圖畫在虛線的方框內，并根據所設計的電路圖在圖中用筆畫線將實物連接成符合要求的電路。（要求：連線不能交叉，線頭接在接線柱上。）
【解析】只要有一道門沒有關上紅色和綠色的指示燈都會發光。當三道門都關上時，紅燈會熄滅，只有綠燈會發光，即兩燈串聯，開關閉合時將紅燈短路，如圖所示：
將電路圖接成實物圖，如圖所示：
【變式1-2】在如圖所示的電路中，正確的說法是（ ）。
A．閉合S1，斷開S2，L1發光，L2不發光 B．閉合S1，S2，L1，L2都發光；
C．S1，S2都斷開，L1，L2都不發光 D．閉合S2，斷開S1，L1，L2都發光
【答案】D。
【解析】由電路圖知道只要閉合S1，就會造成短路，故AB錯誤；S1，S2都斷開，電路中只有L1，且發光，故C錯誤；閉合S2，斷開S1，L1，L2并聯，且都發光，故D正確。
考向02 電路設計
【例2】小強把臺燈的插頭插在插座上，插座上有一個開關和一個指示燈，臺燈開關和燈泡分別用、表示，當只閉合時，臺燈不發光，當只閉合時，指示燈發光，再閉合時，臺燈發光。下列設計的電路符合要求的是（　?。?br/>A．B．C．D．
【答案】D。
【解析】A．圖中指示燈、臺燈、兩開關串聯，只有兩開關同時閉合，指示燈、臺燈才能亮，故A不符合題意；
B．圖中指示燈、臺燈并聯，開關S1控制指示燈，開關S2控制臺燈，開關S1閉合指示燈亮，開關S2閉合臺燈亮，故B不符合題意；
C．圖中S2與臺燈串聯后與開關S1并聯，再與指示燈串聯，開關S1閉合臺燈被短路，故C不符合題意；
D．圖中S2與臺燈串聯后與指示燈并聯，再與開關S1串聯，當只閉合時，臺燈不發光，當只閉合時，指示燈發光，再閉合時，臺燈發光，古D符合題意。故選D。
【變式2-1】如圖是一種保險箱，小明為這種保險箱設計了智能解鎖電路。正常解鎖時，輸入正確的密碼使開關S1 閉合，小型電動機啟動打開保險箱；也可通過使用正確的指紋使開關S2 閉合，電動機啟動打開保險箱。若多次解鎖失敗，則系統的防盜模式啟動，鎖定開關S3 將會斷開24小時，該時間段內，即便輸入正確的密碼或指紋都無法啟動電動機。圖中所示模擬電路中符合要求的是（　?。?。
A． B．C． D．
【答案】A。
【解析】由題意可知，開關S1 閉合，小型電動機啟動打開保險箱；使用正確的指紋使開關S2 閉合，電動機啟動打開保險箱；這說明開關S1 、S2 是并聯的，能獨立工作；鎖定開關S3 斷開時，即便輸入正確的密碼或指紋都無法啟動電動機，這說明S3 串聯在干路中，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
【變式2-2】同學們在學習“串聯和并聯”時，分別用完好的小燈泡（兩個）、干電池（兩節）、開關（一個）、導線（若干）設計并連接了各自的電路，小芳連接的兩種電路在開關閉合或斷開時兩燈均同時亮或同時滅：小明將開關閉合后兩燈均亮，再從燈座上取下其中一盞燈，另一盞燈依然發光：小聰在連接好電路的最后一根導線時，兩燈都發光，但當閉合開關時，其中一盞燈泡熄滅了。請你解決下列問題：
（1）在圖甲的虛線框中將小芳連接的兩種電路圖補畫完整______；
（2）小明的電路連接方式為______聯；
（3）在圖乙的虛線框內將小聰連接的電路圖補畫完整______。
【解析】（1）[1]根據開關閉合或斷開時兩燈均同時亮或同時滅，則兩燈串聯、并聯均可，如下圖所示：
（2）[2]根據從燈座上取下其中一盞燈，另一盞燈依然發光可知：兩燈之間互不影響，故兩燈應是并聯。
（3）[3]小聰在連接好電路的最后一根導線時，兩燈都發光，說明電路是通路，當閉合開關時，其中一盞燈泡熄滅了，而另一盞燈仍然是通路，說明開關閉合時這盞燈泡短路，如圖：
考點二 動態電路分析
中考物理中，動態電路分析主要以選擇題、填空題和計算題形式出現。主要分為三種類型：
（1）滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化；
（2）開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化；
（3）其他電學量發生變化或客觀因素引起電路中電學物理量的變化。
動態電路分析步驟如下：
1.分析電路中各元件之間的關系：具體來說，就是要弄清電阻之間連接方式，是串聯還是并聯或兩者皆有；所給的電表是測量干路的電流（或電壓）還是支路中的電流（或電壓）等。
2.掌握電表的特點
（1）電流表的電阻非常小，在電路中相當于導線，可看作短路；
（2）電壓表的電阻非常大，在電路中相當于斷路（開路），即在分析此類問題時可先將電壓表放在一邊，暫不考慮。
3.基本思想：明確電路中的變量和不變量，首先確定不變的物理量（如電源的電壓、各定值電阻，小燈泡的電阻以及小燈泡的額定電壓和額定功率），然后根據相關的規律去分析其它量的變化。
4.解題思路
總體遵循“先局部→再整體→再局部”的思路，具體說來：
①由某個電阻或開頭的變化分析總電阻的變化（局部）；
②根據歐姆定律，由總電阻的變化分析總電流的變化（整體）；
③由總電流的變化，根據歐姆定律和電路和串、并聯規律分析各支路的電壓、電流的變化（局部）。
一、含滑動變阻器的動態電路
滑動變阻器滑片的移動一般不會改變電路結構，只會改變電路中電阻的大小，解題步驟如下：
（1）畫出等效電路圖，確定開關閉合前后電路的連接特點；
（2）明確電壓表、電流表測量的對象；
（3）按照“先電阻、再電流、最后電壓”的順序，分析電路中電阻、電流、電壓的變化情況。
二、多開關動態電路
開關類動態電路分析解題步驟：
（1）畫出等效電路圖，確定開關閉合前后電路的連接特點；
（2）明確電壓表、電流表測量的對象；
（3）分析開關閉合前后各物理量的變化情況，得出結論。
三、含敏感電阻的動態電路
敏感電阻（傳感器）類動態電路分析：由各敏感電阻（如光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻等）引起的電流動態變化，其本質上與滑動變阻器滑片移動引起的電路的動態變化相同，其分析方法也基本相同。
考向01 含滑動變阻器動態電路
【例1】如圖，電源的電壓不變。閉合開關后，當滑動變阻器的滑片P向左滑動時（　?。?br/>A．電壓表的示數不變，電流表的示數增大；
B．電壓表的示數減小，電流表的示數減?。?br/>C．兩表的示數都減??；
D．兩表的示數都不變
【答案】A。
【解析】由電路圖可知，R1與R2并聯，電流表測干路電流，電壓表測電源的電壓。因電源的電壓不變，所以，滑片移動時，電壓表的示數不變。因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，滑片移動時，通過R1的電流不變，當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，變阻器接入電路中的電阻變小，通過R2的電流變大；因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流變大，即電流表的示數增大，故A正確、BCD錯誤。故選A。
【變式1-1】如圖所示，電源兩端電壓保持不變，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片適當左移，下列說法正確的是（　?。?br/>A. 電流表A1示數不變、電流表A2示數變小 B. 電流表A1示數變大、電壓表V示數不變
C. 電流表A2示數變大、電壓表V示數變小 D. 電流表A2示數變大、電壓表V示數不變
【答案】D。
【解析】如圖，小燈泡與滑動變阻器并聯，電流表A1測量通過小燈泡的電流，電流表A2測量干路電流；
在滑動變阻器的滑片向左移動的過程中，小燈泡所在的支路兩端的電壓為電源電壓保持不變（并聯電路各支路兩端的電壓均等于電源電壓），故通過小燈泡的電流不變，即電流表A1的示數不變；
滑動變阻器所在的支路電阻變小，電流變大，故干路的電流變大（并聯電路中干路電流等于各支路電流之和），即電流表A2的示數變大；
電壓表V測量電源電壓保持不變。故選D。
【變式1-2】（多選）圖甲是探究歐姆定律的實驗電路，電源電壓恒定，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻；圖乙中的a、b分別是將滑動變阻器R1的滑片從最左端移動到最右端的過程中，電流表A的示數隨兩電壓表V1、V2的示數變化關系圖象。下列說法中正確的是（　?。?br/>A. 圖線a是電流表A的示數隨電壓表V1的示數變化關系圖象；
B. 當電壓表V1、V2的示數相等時，滑片在滑動變阻器的中點位置；
C. 電源電壓是6V；
D. 定值電阻阻值是10Ω
【答案】ACD。
【解析】A．通過定值電阻的電流與定值電阻兩端電壓成正比，所以圖線b是對應的是定值電阻，a對應滑動變阻器。由甲圖可知，電壓表V1測定值電阻兩端電壓，故A正確；
BD．定值電阻的阻值
滑動變阻器的最大阻值
當電壓表V1、V2的示數相等時，即滑動變阻器的最值等于定值電阻的阻值，此時滑動變阻器的阻值
故B錯誤，D正確；
C．當電流為0.1A時，V1和V2的示數分別為1V和5V，串聯電路中，電源電壓等于各用電器兩端電壓之和，故電源電壓為6V，故C正確。故選ACD。
考向02 多開關動態電路
【例2】如圖，燈泡標有“6V 3W”字樣。定值電阻R1阻值為3Ω，滑動變阻器R2規格為“20Ω 3A”。當電源電壓為12V時，閉合S、S1，斷開S2、S3，調節滑片，使燈泡正常發光，斷開電路，改變電源電壓。閉合S、S2、S3，斷開S1，將滑片移到最右端，燈泡再次正常發光（不計溫度對燈絲電阻的影響）。下列說法正確的是（ ）。
A．電源電壓為12V，燈泡正常發光時,R2接入電路的阻值為12Ω；
B．改變電源電壓，燈泡再次正常發光時，電流表的示數為0.5A；
C．改變后的電源電壓為7.5V；
D．前后兩次燈泡正常發光時，電路消耗的總功率之比為2∶5
【答案】D。
【解析】A．電源電壓為12V，閉合S、S1，斷開S2、S3，調節滑片，燈泡正常發光時,燈泡與滑動變阻器R2、定值電阻R1串聯，燈泡兩端的電壓為6V,滑動變阻器加R1兩端的電壓也為6V，此時有
此時接入電路的R2的阻值為；故A錯誤；
B．閉合S、S2、S3，斷開S1，將滑片移到最右端，電路中燈泡與R1并聯，改變電源電壓，燈泡再次正常發光時，故此時電源電壓為6V；通過燈泡的電流
通過R1的電流為
電流表的示數為；故B錯誤；
C．改變后的電源電壓為6V，故C錯誤；
D．前后兩次燈泡正常發光時，電路消耗的總功率之比為
；故D正確。故選D。
【變式2-1】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“”的字樣，滑動變阻器R的最大阻值為，為定值電阻。當S閉合，、斷開，滑片P由b端向a端滑動，使其連入電路的電阻是最大阻值的三分之一時，小燈泡恰好正常發光。當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電流表的示數變化了。不考慮燈絲電阻的變化，下列說法正確的是（　?。?。
A. 電源電壓是；
B. 小燈泡正常發光，整個電路消耗的電能是；
C. 的阻值為；
D. 當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電路消耗總功率是
【答案】ABD。
【解析】小燈泡正常工作的電流：IL==0.5A
燈泡的電阻：RL==24Ω
A．當S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器滑片P從b端向a端滑過三分之一時，燈泡與變阻器的電阻串聯，因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，所以，電路中的電流：I=IL=0.5A
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：
U=I(RL+R)=0.5A×(24Ω+×36Ω)=18V
故A正確；
B．小燈泡正常發光10s，整個電路消耗的電能：W=UIt=18V×0.5A×10s=90J，故B正確；
CD．當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電阻R0和變阻器并聯，電流表測量干路中的電流，由串并聯電阻的規律可知總電阻變小，干路中的電流變大，所以干路中的電流為I干=I+2A=0.5A+2A=2.5A
電路的總電阻：R總=7.2Ω，，
R0=18Ω；電路消耗的總功率：P=UI=18V×2.5A=45W。
故C錯誤，D正確。故選ABD。
【變式2-2】如圖所示，電源電壓不變，，，．只閉合開關，電流表、的示數之比為______，電壓表、的示數之比為______。再閉合開關、，電流表、的示數之比為______，電壓表、的示數之比為______。
【答案】1:1；1:3；3:5；1:1。
【解析】(1)只閉合開關，與串聯，電流表、測量電路中的電流，根據串聯電路中電流處處相等，電流表、的示數之比為1:1；
(2)電壓表測量兩端的電壓，電壓表測量與兩端的總電壓，根據串聯電路分壓規律可得：電壓表、的示數之比為；
(3)(4)再閉合開關、，與并聯，電壓表、測量并聯電路兩端的電壓，所以電壓表、的示數之比為．電流表測量的電流，電流表測量干路電流，根據歐姆定律和并聯電路的電流特點可得：電流表、的示數之比為：。
考向03 含敏感電阻的動態電路
【例3】如圖所示是一種溫度測試儀的電路，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減小，電路圖符號 ）。電源兩端的電壓不變，閉合開關S，當所測物體溫度升高時，下列判斷正確的是（ ）。
A．電流表示數變小 B．電流表示數不變 C．電壓表示數變小 D．電壓表示數變大
【答案】D。
【解析】已知R2為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小。
由圖可知定值電阻R1、熱敏電阻R2串聯，電流表測電路電流，電壓表測定值電阻R1兩端電壓，閉合開關S，當所測物體溫度升高時，熱敏電阻R2阻值減小，則通過電路電流增大，即電流表示數變大；
定值電阻R1阻值不變，通過電流增大，根據U=IR可知，兩端電壓增大，即電壓表示數變大。故ABC錯誤，D正確。故選D。
【變式3-1】如圖所示是一種測定油箱內油量的裝置模型，其中R為滑動變陽器的電阻片，與之接觸的滑片P可以繞O點轉到，當油量減少時，以下說法中正確的是（ ）。
A．電流表示數增大 B．電路的總電阻減?。?br/>C．電路消耗的總功率增大 D．定值電阻R0兩端的電壓減小
【答案】D。
【解析】AB．當油量減少時，浮子向下運動，滑片向上運動，由圖可知，此時滑動變阻器的電阻變大，電路總電阻變大，電源電壓和定值電阻R0的電阻不變，根據公式得電路中的電流變小，電流表示數變小，故AB錯誤；
C．電源電壓一定，電流減小，根據公式得電路的總功率變小，故C錯誤；
D．定值電阻R0的電阻不變，電路中的電流變小，根據公式得R0兩端的電壓減小，故D正確。故選D。
【變式3-2】測溫模擬電路如圖1所示，溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成，電源電壓U為6V，R的阻值為40Ω，熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關系如圖2所示，則當開關S閉合后，電路可測量的最高溫度為______℃，溫度表的10℃應標在電壓表______處，若增大U，電路可測量的最高溫度將_______ 若U增大3V，R增大40Ω，電路可測量的最高溫度為________℃。
【答案】30；2；變??；30。
【解析】[1]由1圖可知，R、Rt串聯，電壓表測Rt兩端電壓，當電壓表的示數最大，即Ut=3V時，電路允許測量的溫度最高，根據串聯電路兩端的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可得：定值電阻R兩端的電壓UR=U-Ut=6V-3V=3V
則電路中的電流I=
熱敏電阻的阻值
由圖象可知，此電路允許的最高環境溫度為30℃。
[2]溫度表在10℃時，Rt1=20Ω，電路中的電流=0.1A
電壓表的示數
[3]若增大電源電壓U，電壓表的量程仍為0-3V，根據串聯電路的分壓作用知，定值電阻兩端的電壓增大，由歐姆定律知電路的電流增大，熱敏電阻的阻值Rt的阻值減小，電路可測量的最高溫度減小。
[4]若U增大3V，即電源電壓為3V+6V=9V
R增大40Ω，此時電壓表的量程仍為0-3V，根據串聯電路的分壓作用知，定值電阻兩端的電壓增大，變為9V-3V=6V
此時電路的電流為
熱敏電阻的阻值Rt的阻值為=40Ω
由圖2知此時電路可測量的最高溫度是30℃。
考點三 電路安全與電路極值
一、求最大（?。╇姽β蕟栴}
根據公式P=U2/R可知：在電壓一定時，電阻最小，電功率最大；電阻最大，電功率最小。所以，求電路消耗的最大（小）功率，實際上是尋找什么時候電路中的電阻最?。ù螅?。一般來說，當用電器串聯且電阻最大時，電功率最小；當用電器并聯且電阻最小時，電功率最大。如果定值電阻與變阻器串聯，變阻器不連入或連入阻值最小時，電路總電阻最小，電路電功率最大。
二、電路安全問題
電路安全問題，是難點也是重點，是考查學生能否綜合應用所學知識，全面準確地分析電路問題。電路安全問題要堅持“取小原則”，即串聯電路取小電流，并聯電路取小電壓，然后再綜合分析電表的量程。
這類問題一般來說，都是一個定值電阻與一個變阻器串聯。但是電壓表的位置不同，結果不同。
1.電壓表測定值電阻的電壓
如上圖所示，電壓表測定值電阻R的電壓。此時，在確定電路中的最大電流時，不但要考慮電流表的量程，還要考慮R′允許通過的最大電流，關鍵還要考慮電壓表的量程。一般來說，此時電路的最大電流由電壓表的量程來確定，即I最大=Uv最大/R，此時R′取得最小值：R最小′=R總—R=U/I最大-R。此時R′所能取得的最大值為它的最大值。
2.電壓表測變阻器的電壓（此情形較多）
（1）如上圖所示。此時，電路中的最大電流，一般由變阻器R2允許通過的最大值和電流表的較小量程來確定，一般是電流表的較小量程值，即I最大=0.6A，也有時候要考慮R1所允許通過的最大電流值。此時R2取得最小值：R2最小=R總-R1=U/I最大-R1。
（2）此時，R2的最大值由電壓表的量程來確定。因為R2兩端的最高電壓為電壓表的量程，所以U2最大=Uv最大。R1兩端的電壓U1=U-U2最大；I最小=U1/R1。R2最大電阻：R2最大=R總-R1=U/I最小-R1。
考向01 電路極值問題
【例1】圖甲所示電路中，電源電壓為3V且保持不變，閉合開關S后，滑片P從一端移動到另一端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖象如圖乙所示，下列判斷中不正確的是（　?。?。
A．R1的電阻為5Ω B．滑動變阻器的最大電阻為10Ω
C．電路消耗的最大功率為1.8W D．R1消耗的最小功率為0.4W
【答案】D。
【解析】A．由圖甲可知，兩電阻串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當滑片位于a端時，滑動變阻器接入電路的電阻為0，電路中的電流最大，電路中只有R1，由圖乙可知I1＝0.6A
電源電壓為3V，故R1的電阻為，故A正確，不符合題意；
B．當滑片位于b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖乙可知
I2＝0.2A，U2＝2V
由歐姆定律，則滑動變阻器的最大阻值，故B正確，不符合題意；
C．電路消耗的最大功率P大＝UI1＝3V×0.6A＝1.8W，故C正確，不符合題意；
D．R1消耗的最小功率：P1＝I22R1＝(0.2A)2×5Ω＝0.2W
D不正確，符合題意。故選D。
【變式1-1】小明測量小燈泡的電功率，電路如圖甲所示，電源電壓恒為6V，小燈泡上標有“3.8V”字樣。實驗得到小燈泡的U I圖象如圖乙所示。下列分析不正確的是（　?。?。
A．小燈泡的電阻約為12.7Ω；
B．小燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路中的阻值約為7.3Ω；
C．小燈泡的額定功率為1.14W；
D．小燈泡兩端電壓為2.0V時，滑動變阻器消耗的電功率為0.88W
【答案】A。
【解析】A．小燈泡與變阻器串聯，電壓表測小燈泡兩端的電壓，電流表測通過小燈泡的電流，由圖乙知，小燈泡的電流隨電壓的變化關系為一曲線，說明小燈泡的電阻是變化的，故A錯誤，符合題意；
B．燈泡的額定電壓是3.8V，由圖乙可知，燈泡在額定電壓下的電流0.30A，電源電壓恒為6V，由串聯電路的規律及歐姆定律，燈正常發光時變阻器連入電路的電阻，故B正確，不符合題意；
C．燈的額定功率PL=ULIL=3.8V×0.30A=1.14W，故C正確，不符合題意；
D．由乙圖知，當燈兩端的電壓為2.0V時，通過燈的電流為0.22A，根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為U滑=U-U′=6V-2V=4V
滑動變阻器消耗的電功率為P滑=U滑I′=4V×0.22A=0.88W
故D正確，不符合題意。故選A。
【變式1-2】如圖所示電路中，電源電壓保持恒定，電阻R1的阻值為10Ω，電阻R2的阻值為40Ω，只閉合開關S和S1，將滑動變阻器R的滑動觸頭從最左端移到最右端的過程中，電流表的示數為0.2A逐漸增大到0.6A，求：
（1）電源的電壓U；
（2）滑動變阻器R的最大阻值；
（3）要使整個電路消耗的電功率為最大，請寫出開關S1、S2的開閉狀態和滑動變阻器滑片R的滑動觸頭所在位置，并計算出電功率的最大值。
【答案】（1）6V；（2）20Ω；（3）4.5W。
【解析】（1）只閉合開關S和S1，該電路為串聯電路；電阻R1與R串聯接入電路中，電流表測量電路中的電流；當滑動變阻器的滑片移動到最右端時，滑動變阻器接入電路的電阻為0，該電路為R1的電路，此時電路中的總電阻值最小，電路中的電流是最大的，
根據歐姆定律可知，電源電壓為：U＝I大R1＝0.6A×10Ω＝6V。
（2）滑動變阻器的滑片移至最左端時，滑動變阻器全部接入電路中，此時電路中的電阻最大，根據歐姆定律可知，此時電路中的電流是最小的，則電路的總電阻為：R'＝U/I小=6V/0.2A＝30Ω；
則滑動變阻器的最大阻值為：R＝R'﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
（3）要使整個電路消耗的電功率為最大，根據公式P＝U2/R可知，在電源電壓不變時，需要使電路的總電阻最??；
根據串聯電路的電阻關系可知，串聯的電阻越多，總電阻越大；根據并聯電路的電阻關系可知，并聯的電阻越多，總電阻越?。凰援敾瑒幼冏杵鞯幕苿拥阶钣叶耍_關S1、S2都閉合時，電路的總電阻是最小的，總功率最大，此時為并聯電路，電阻R1、R2并聯在電路中，
最大功率為：P=P1+P2= + = + =4.5W。
答：（1）電源的電壓U為6V；（2）滑動變阻器R的最大阻值為20Ω；（3）電功率的最大值為4.5W。
考向02 電路安全與取值范圍
【例2】（多選）如圖所示，電源電壓為6V保持不變，電阻R1的阻值為5Ω，滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣。在元件安全的情況下，移動滑動變阻器滑片P過程中，則（ ）。
A. R1的功率范圍 5W～0.8W B. R1的功率范圍7.2W～0.8W
C. R2的最大功率是1.8W D. R2的最大功率為1.6W
【答案】BC。
【解析】AB．當滑片P在最右端時，電路中總電阻最小，電流最I最大=U/R1=6V/5Ω=1.2A；
此時R1的功率最大：P1最大=I最大2R1=（1.2A）2×5Ω=7.2W。
當滑片P在最左端時，電路中總電阻最大，電流最?。篒最小=U/R總=6V/（5Ω+10Ω）=0.4A，此時R1的功率最?。篜1最小=I最小2R1=（0.4A）2×5Ω=0.8W。所以R1的功率范圍7.2W～0.8W，A錯，B正確。
CD．當R2＇=R1=5Ω時，滑動變阻器R2的功率最大，
此時，電路中的電流：I2最大= = = =0.6A,
最大功率P2最大=I2最大2R2＇=(0.6A)2×5Ω=1.8W。C正確，D錯。選BC。
【變式2-1】（多選）如圖所示，電源電壓為4.5V保持不變，電壓表量程選擇“0～3V”，電流表量程選擇“0～0.6A”，滑動變阻器R規格為“20Ω 1A”，小燈泡L上標有“2.5V 1.25W”字樣（忽略燈絲電阻的變化）。閉合開關S，若兩電表示數均不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定電壓，下列說法中正確的是（　?。?。
A．小燈泡燈絲電阻為5Ω B．電路中的最大電流為0.5A
C．滑動變阻器阻值變化范圍為4～20Ω D．電路的最大功率為2.25W
【答案】ABD。
【解析】由電路圖可知：R與L串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
A.由P＝U2/R得，燈泡的阻值：RL= = ＝5Ω，A正確。
B.滑片移動的過程中，當燈泡正常發光時，電路中的電流是最大的；由P＝UI得，電路中的最大電流：I大＝P額/U額=1.25W/2.5V＝0.5A，B正確。
C.當電壓表示數為3V時，滑動變阻器連入電路中的阻值最大，此時燈泡兩端的電壓：
UL＝U﹣U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，電路中的最小電流：I小＝UL/RL=1.5V/5Ω＝0.3A；
滑動變阻器連入電路中的最大阻值：R滑大＝U滑/I小=3V/0.3A＝10Ω；
燈泡正常發光時，電流最大，則電路的總電阻最?。?br/>滑動變阻器兩端的電壓U滑′＝U﹣U額＝4.5V﹣2.5V＝2V，
滑動變阻器連入電路中的最小阻值：R滑?。経滑′/I大=2V/0.5A＝4Ω，所以滑動變阻器的阻值變化范圍是4Ω～10Ω，C錯。
D.根據P＝UI可知，電路中的電流最大時，總功率最大，最大功率為：P＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，D正確。選ABD。
【變式2-2】（多選）把標有“25Ω，1A”字樣的滑動變阻器R2，與一個R1=5Ω的電阻串聯接在6V的電源上，如圖所示。在保證電路安全的情況下，則下列判斷正確的是（　?。?。
A．電阻R1消耗的最小功率是0.2W B．電壓表應選0~15V的量程
C．電路的最大功率是6W D．電壓表示數的變化范圍在0~5V之間
【答案】ABC。
【解析】A．電阻R1和變阻器R2串聯，電壓表測量R2兩端的電壓，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，由電阻的串聯可知電路的總電阻最大，由可知此時電路中的電流最小，由串聯電路電阻的特點和歐姆定律可知最小電流為
則電阻R1消耗的最小功率為P1=I小2R1=(0.2A)2×5Ω=0.2W，故A正確；
B．由圖可知電壓表測量R2兩端的電壓，當R2連入電路阻值最大時，通過的電流為I小=0.2A，由歐姆定律可知此時R2兩端的最大電壓為U2=I小R2=0.2A×25Ω=5V，因此電壓表應選0～15V的量程，故B正確；
C．由題可知滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，為保護電路安全，則電路中最大電流應為I大=1A，則電路的最大功率為P=UI大=6V×1A =6W，故C正確；
D．當電流最大時，R1兩端的電壓為U1=I大R1=1A×5Ω=5V
由串聯電路電壓特點可知此時R2兩端電壓最小為U2小=U-U1=6V-5V=1V
由B選項可知，R2兩端的最大電壓為5V，則電壓表示數的變化范圍是1～5V，故D錯誤。
故選ABC。專題18 電學微專題一（電路分析與設計、動態電路、電路安全與極值）（講義）（原卷版）
目錄
考情分析 2
考點一 電路分析與電路設計 3
夯基·必備基礎知識梳理 3
提升·必考題型歸納 5
考向01 電路分析 5
考向02 電路設計 6
考點二 動態電路分析 7
夯基·必備基礎知識梳理 7
提升·必考題型歸納 8
考向01 含滑動變阻器動態電路 8
考向02 多開關動態電路 9
考向03 含敏感電阻的動態電路 10
考點三 電路安全與電路極值 11
夯基·必備基礎知識梳理 11
提升·必考題型歸納 12
考向01 電路極值問題 12
考向02 電路安全與取值范圍 13
本單元是中考必考和?？紵狳c內容，也是考生較為頭疼的考題。解答此類問題，要求考生不但應具備較完善的電路理論基礎，還要求考生具有較高分析問題、解決問題的能力。
本單元考題主要集中在電路分析、電路設計、實物電路與電路圖的轉化、最值問題和電路安全?？碱}分值一般在2分-8分之間，選擇題、填空題較低為2分，綜合應用題分值可達8分。
在此應說明的是，對本單元的考查常常和《歐姆定律》、《電功率》結合在一起，一般屬于綜合性試題。備考中，希望廣大考生加強對此專題的練習、分考向地逐一展開。
考點一 電路分析與電路設計
一、電路分析
1.串、并聯電路的識別
識別方法 圖解說明
概念法（定義法）
電流路徑法
拆除法（斷路法）
短路法
移點法
2.較復雜的電路圖與實物圖的轉化方法
（1）根據電路圖連接實物圖的方法
標號法：從電源正極開始，先在電路圖中各元件的符號兩端標出序號，再在對應的實物圖中各元件兩端標上對應的序號，最后按照電路圖連接實物電路。
電流路徑法：先確定電流方向，即電流從電源正極流出后依次經過哪些元件，再觀察有無分支。若有分支，先將一條支路連接完成，再在對應的支路處并聯上另一條支路。
標號法：從電源正極開始，先在電路圖中各元件的符號兩端標出序號，再在對應的實物圖中各元件兩端標上對應的序號，最后按照電路圖連接實物電路。
（2）根據實物圖畫電路圖的方法
替換法：所謂替換法就是先將實物圖中的元件用規定的符號替換下來，再將符號整理整理成規范電路圖的一種方法。
節點法：所謂節點法就是找出電路中電流的分流點和匯流點，以這些點為分界，將電路分成幾段來畫的方法。
具體步驟：①先找出節點（并聯電路的分流點和匯流點）的位置，畫出干路；②對照實物圖找出一條支路并畫出來；③對照實物圖找出其他支路并依次畫出來；④將干路與各支路連接起來組成完整的電路圖。
二、電路設計
是指通過一定規則和方法設計出符合使用要求的電路。主要是設計一些生活上比較新穎的電路：例如：探究搶答器電路、病房呼叫電路的設計、簡易交通燈電路等。
1.電路設計步驟：
（1）仔細審題，分析需要哪些電路元件；
（2）根據題意，弄清用電器之間如何連接；
（3）找準開關和用電器之間的連接方式；
（4）綜合以上分析，畫出草圖；
（5）對照題目要求，檢查電路連接是否正確。
2.電路設計中常見的方法：
（1）用若干個開關控制同一個用電器：要求不管哪個開關閉合，用電器都能工作，那么這若干個開關一定是并聯的，并且用電器在它們的干路上；
（2）若要使某用電器通電工作，必須同時滿足兩個或以上條件才能實現，則這兩個或以上條件即為開關，并且開關必須串聯起來控制這個用電器；
（3）開關的短路用法：如果要求當開關閉合時，某一燈發光，開關斷開時兩燈都發光，就要把這兩盞燈串聯，把開關與其中一燈并聯，在開關閉合時造成這盞燈短路，從而達到只有另一盞燈發光的目的；
（4）單刀雙擲開關的應用：1)改變電路的連接方式，使用電器由并聯變為串聯，或由串聯變為并聯；2)分別控制一盞燈。把開關安置在兩個不同的位置，隨意撥動任何一個開關，都能使燈由亮變滅，由滅變亮。
考向01 電路分析
【例1】如圖所示，燈泡、串聯的電路是（　?。?。
A. B. C. D.
【變式1-1】某保密室有三道門，關上一道門相當于閉合一個開關。只要有一道門沒有關上紅色和綠色的指示燈都會發光。當三道門都關上時，紅燈會熄滅，只有綠燈會發光。請設計出符合要求的電路圖畫在虛線的方框內，并根據所設計的電路圖在圖中用筆畫線將實物連接成符合要求的電路。（要求：連線不能交叉，線頭接在接線柱上。）
【變式1-2】在如圖所示的電路中，正確的說法是（ ）。
A．閉合S1，斷開S2，L1發光，L2不發光 B．閉合S1，S2，L1，L2都發光；
C．S1，S2都斷開，L1，L2都不發光 D．閉合S2，斷開S1，L1，L2都發光
考向02 電路設計
【例2】小強把臺燈的插頭插在插座上，插座上有一個開關和一個指示燈，臺燈開關和燈泡分別用、表示，當只閉合時，臺燈不發光，當只閉合時，指示燈發光，再閉合時，臺燈發光。下列設計的電路符合要求的是（　　）。
A．B．C．D．
【變式2-1】如圖是一種保險箱，小明為這種保險箱設計了智能解鎖電路。正常解鎖時，輸入正確的密碼使開關S1 閉合，小型電動機啟動打開保險箱；也可通過使用正確的指紋使開關S2 閉合，電動機啟動打開保險箱。若多次解鎖失敗，則系統的防盜模式啟動，鎖定開關S3 將會斷開24小時，該時間段內，即便輸入正確的密碼或指紋都無法啟動電動機。圖中所示模擬電路中符合要求的是（　?。?br/>A． B．C． D．
【變式2-2】同學們在學習“串聯和并聯”時，分別用完好的小燈泡（兩個）、干電池（兩節）、開關（一個）、導線（若干）設計并連接了各自的電路，小芳連接的兩種電路在開關閉合或斷開時兩燈均同時亮或同時滅：小明將開關閉合后兩燈均亮，再從燈座上取下其中一盞燈，另一盞燈依然發光：小聰在連接好電路的最后一根導線時，兩燈都發光，但當閉合開關時，其中一盞燈泡熄滅了。請你解決下列問題：
（1）在圖甲的虛線框中將小芳連接的兩種電路圖補畫完整______；
（2）小明的電路連接方式為______聯；
（3）在圖乙的虛線框內將小聰連接的電路圖補畫完整______。
考點二 動態電路分析
中考物理中，動態電路分析主要以選擇題、填空題和計算題形式出現。主要分為三種類型：
（1）滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化；
（2）開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化；
（3）其他電學量發生變化或客觀因素引起電路中電學物理量的變化。
動態電路分析步驟如下：
1.分析電路中各元件之間的關系：具體來說，就是要弄清電阻之間連接方式，是串聯還是并聯或兩者皆有；所給的電表是測量干路的電流（或電壓）還是支路中的電流（或電壓）等。
2.掌握電表的特點
（1）電流表的電阻非常小，在電路中相當于導線，可看作短路；
（2）電壓表的電阻非常大，在電路中相當于斷路（開路），即在分析此類問題時可先將電壓表放在一邊，暫不考慮。
3.基本思想：明確電路中的變量和不變量，首先確定不變的物理量（如電源的電壓、各定值電阻，小燈泡的電阻以及小燈泡的額定電壓和額定功率），然后根據相關的規律去分析其它量的變化。
4.解題思路
總體遵循“先局部→再整體→再局部”的思路，具體說來：
①由某個電阻或開頭的變化分析總電阻的變化（局部）；
②根據歐姆定律，由總電阻的變化分析總電流的變化（整體）；
③由總電流的變化，根據歐姆定律和電路和串、并聯規律分析各支路的電壓、電流的變化（局部）。
一、含滑動變阻器的動態電路
滑動變阻器滑片的移動一般不會改變電路結構，只會改變電路中電阻的大小，解題步驟如下：
（1）畫出等效電路圖，確定開關閉合前后電路的連接特點；
（2）明確電壓表、電流表測量的對象；
（3）按照“先電阻、再電流、最后電壓”的順序，分析電路中電阻、電流、電壓的變化情況。
二、多開關動態電路
開關類動態電路分析解題步驟：
（1）畫出等效電路圖，確定開關閉合前后電路的連接特點；
（2）明確電壓表、電流表測量的對象；
（3）分析開關閉合前后各物理量的變化情況，得出結論。
三、含敏感電阻的動態電路
敏感電阻（傳感器）類動態電路分析：由各敏感電阻（如光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻等）引起的電流動態變化，其本質上與滑動變阻器滑片移動引起的電路的動態變化相同，其分析方法也基本相同。
考向01 含滑動變阻器動態電路
【例1】如圖，電源的電壓不變。閉合開關后，當滑動變阻器的滑片P向左滑動時（　?。?br/>A．電壓表的示數不變，電流表的示數增大；
B．電壓表的示數減小，電流表的示數減小；
C．兩表的示數都減小；
D．兩表的示數都不變
【變式1-1】如圖所示，電源兩端電壓保持不變，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片適當左移，下列說法正確的是（　?。?。
A. 電流表A1示數不變、電流表A2示數變小 B. 電流表A1示數變大、電壓表V示數不變
C. 電流表A2示數變大、電壓表V示數變小 D. 電流表A2示數變大、電壓表V示數不變
【變式1-2】（多選）圖甲是探究歐姆定律的實驗電路，電源電壓恒定，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻；圖乙中的a、b分別是將滑動變阻器R1的滑片從最左端移動到最右端的過程中，電流表A的示數隨兩電壓表V1、V2的示數變化關系圖象。下列說法中正確的是（　?。?。
A. 圖線a是電流表A的示數隨電壓表V1的示數變化關系圖象；
B. 當電壓表V1、V2的示數相等時，滑片在滑動變阻器的中點位置；
C. 電源電壓是6V；
D. 定值電阻阻值是10Ω
考向02 多開關動態電路
【例2】如圖，燈泡標有“6V 3W”字樣。定值電阻R1阻值為3Ω，滑動變阻器R2規格為“20Ω 3A”。當電源電壓為12V時，閉合S、S1，斷開S2、S3，調節滑片，使燈泡正常發光，斷開電路，改變電源電壓。閉合S、S2、S3，斷開S1，將滑片移到最右端，燈泡再次正常發光（不計溫度對燈絲電阻的影響）。下列說法正確的是（ ）。
A．電源電壓為12V，燈泡正常發光時,R2接入電路的阻值為12Ω；
B．改變電源電壓，燈泡再次正常發光時，電流表的示數為0.5A；
C．改變后的電源電壓為7.5V；
D．前后兩次燈泡正常發光時，電路消耗的總功率之比為2∶5
【變式2-1】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“”的字樣，滑動變阻器R的最大阻值為，為定值電阻。當S閉合，、斷開，滑片P由b端向a端滑動，使其連入電路的電阻是最大阻值的三分之一時，小燈泡恰好正常發光。當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電流表的示數變化了。不考慮燈絲電阻的變化，下列說法正確的是（　?。?。
A. 電源電壓是；
B. 小燈泡正常發光，整個電路消耗的電能是；
C. 的阻值為；
D. 當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電路消耗總功率是
【變式2-2】如圖所示，電源電壓不變，，，．只閉合開關，電流表、的示數之比為______，電壓表、的示數之比為______。再閉合開關、，電流表、的示數之比為______，電壓表、的示數之比為______。
考向03 含敏感電阻的動態電路
【例3】如圖所示是一種溫度測試儀的電路，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減小，電路圖符號 ）。電源兩端的電壓不變，閉合開關S，當所測物體溫度升高時，下列判斷正確的是（ ）。
A．電流表示數變小 B．電流表示數不變 C．電壓表示數變小 D．電壓表示數變大
【變式3-1】如圖所示是一種測定油箱內油量的裝置模型，其中R為滑動變陽器的電阻片，與之接觸的滑片P可以繞O點轉到，當油量減少時，以下說法中正確的是（ ）。
A．電流表示數增大 B．電路的總電阻減?。?br/>C．電路消耗的總功率增大 D．定值電阻R0兩端的電壓減小
【變式3-2】測溫模擬電路如圖1所示，溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成，電源電壓U為6V，R的阻值為40Ω，熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關系如圖2所示，則當開關S閉合后，電路可測量的最高溫度為______℃，溫度表的10℃應標在電壓表______處，若增大U，電路可測量的最高溫度將_______ 若U增大3V，R增大40Ω，電路可測量的最高溫度為________℃。
考點三 電路安全與電路極值
一、求最大（?。╇姽β蕟栴}
根據公式P=U2/R可知：在電壓一定時，電阻最小，電功率最大；電阻最大，電功率最小。所以，求電路消耗的最大（小）功率，實際上是尋找什么時候電路中的電阻最?。ù螅Ｒ话銇碚f，當用電器串聯且電阻最大時，電功率最??；當用電器并聯且電阻最小時，電功率最大。如果定值電阻與變阻器串聯，變阻器不連入或連入阻值最小時，電路總電阻最小，電路電功率最大。
二、電路安全問題
電路安全問題，是難點也是重點，是考查學生能否綜合應用所學知識，全面準確地分析電路問題。電路安全問題要堅持“取小原則”，即串聯電路取小電流，并聯電路取小電壓，然后再綜合分析電表的量程。
這類問題一般來說，都是一個定值電阻與一個變阻器串聯。但是電壓表的位置不同，結果不同。
1.電壓表測定值電阻的電壓
如上圖所示，電壓表測定值電阻R的電壓。此時，在確定電路中的最大電流時，不但要考慮電流表的量程，還要考慮R′允許通過的最大電流，關鍵還要考慮電壓表的量程。一般來說，此時電路的最大電流由電壓表的量程來確定，即I最大=Uv最大/R，此時R′取得最小值：R最小′=R總—R=U/I最大-R。此時R′所能取得的最大值為它的最大值。
2.電壓表測變阻器的電壓（此情形較多）
（1）如上圖所示。此時，電路中的最大電流，一般由變阻器R2允許通過的最大值和電流表的較小量程來確定，一般是電流表的較小量程值，即I最大=0.6A，也有時候要考慮R1所允許通過的最大電流值。此時R2取得最小值：R2最小=R總-R1=U/I最大-R1。
（2）此時，R2的最大值由電壓表的量程來確定。因為R2兩端的最高電壓為電壓表的量程，所以U2最大=Uv最大。R1兩端的電壓U1=U-U2最大；I最小=U1/R1。R2最大電阻：R2最大=R總-R1=U/I最小-R1。
考向01 電路極值問題
【例1】圖甲所示電路中，電源電壓為3V且保持不變，閉合開關S后，滑片P從一端移動到另一端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖象如圖乙所示，下列判斷中不正確的是（　　）。
A．R1的電阻為5Ω B．滑動變阻器的最大電阻為10Ω
C．電路消耗的最大功率為1.8W D．R1消耗的最小功率為0.4W
【變式1-1】小明測量小燈泡的電功率，電路如圖甲所示，電源電壓恒為6V，小燈泡上標有“3.8V”字樣。實驗得到小燈泡的U I圖象如圖乙所示。下列分析不正確的是（　?。?br/>A．小燈泡的電阻約為12.7Ω；
B．小燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路中的阻值約為7.3Ω；
C．小燈泡的額定功率為1.14W；
D．小燈泡兩端電壓為2.0V時，滑動變阻器消耗的電功率為0.88W
【變式1-2】如圖所示電路中，電源電壓保持恒定，電阻R1的阻值為10Ω，電阻R2的阻值為40Ω，只閉合開關S和S1，將滑動變阻器R的滑動觸頭從最左端移到最右端的過程中，電流表的示數為0.2A逐漸增大到0.6A，求：
（1）電源的電壓U；
（2）滑動變阻器R的最大阻值；
（3）要使整個電路消耗的電功率為最大，請寫出開關S1、S2的開閉狀態和滑動變阻器滑片R的滑動觸頭所在位置，并計算出電功率的最大值。
考向02 電路安全與取值范圍
【例2】（多選）如圖所示，電源電壓為6V保持不變，電阻R1的阻值為5Ω，滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣。在元件安全的情況下，移動滑動變阻器滑片P過程中，則（ ）。
A. R1的功率范圍 5W～0.8W B. R1的功率范圍7.2W～0.8W
C. R2的最大功率是1.8W D. R2的最大功率為1.6W
【變式2-1】（多選）如圖所示，電源電壓為4.5V保持不變，電壓表量程選擇“0～3V”，電流表量程選擇“0～0.6A”，滑動變阻器R規格為“20Ω 1A”，小燈泡L上標有“2.5V 1.25W”字樣（忽略燈絲電阻的變化）。閉合開關S，若兩電表示數均不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定電壓，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．小燈泡燈絲電阻為5Ω B．電路中的最大電流為0.5A
C．滑動變阻器阻值變化范圍為4～20Ω D．電路的最大功率為2.25W
【變式2-2】（多選）把標有“25Ω，1A”字樣的滑動變阻器R2，與一個R1=5Ω的電阻串聯接在6V的電源上，如圖所示。在保證電路安全的情況下，則下列判斷正確的是（　　）。
A．電阻R1消耗的最小功率是0.2W B．電壓表應選0~15V的量程
C．電路的最大功率是6W D．電壓表示數的變化范圍在0~5V之間

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