文档内容
专题 18 电学微专题一（电路分析与设计、动态电路、电路
安全与极值）（讲义）（原卷版）
目录
考情分析
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考点一 电路分析与电路设计......................................................3
夯基·必备基础知识梳理........................................................3
提升·必考题型归纳............................................................5
考向01 电路分析........................................................................5
考向02 电路设计.......................................................................6
考点二 动态电路分析............................................................7
夯基·必备基础知识梳理........................................................................................................................................7
提升·必考题型归纳.................................................................................................................................................8
考向01 含滑动变阻器动态电路...........................................................8
考向02 多开关动态电路.................................................................9
考向03 含敏感电阻的动态电路..........................................................10
考点三 电路安全与电路极值.....................................................11
夯基·必备基础知识梳理......................................................................................................................................11
提升·必考题型归纳...............................................................................................................................................12
考向01 电路极值问题...................................................................12
考向02 电路安全与取值范围............................................................13本单元是中考必考和常考热点内容，也是考生较为头疼的考题。解答此类问题，要求考生不但应具备
较完善的电路理论基础，还要求考生具有较高分析问题、解决问题的能力。
本单元考题主要集中在电路分析、电路设计、实物电路与电路图的转化、最值问题和电路安全。考题
分值一般在2分-8分之间，选择题、填空题较低为2分，综合应用题分值可达8分。
在此应说明的是，对本单元的考查常常和《欧姆定律》、《电功率》结合在一起，一般属于综合性试
题。备考中，希望广大考生加强对此专题的练习、分考向地逐一展开。
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司考点一 电路分析与电路设计
一、电路分析
1.串、并联电路的识别
识别方法 图解说明
概念法（定义法）
电流路径法
拆除法（断路法）
短路法
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移点法
2.较复杂的电路图与实物图的转化方法
（1）根据电路图连接实物图的方法
标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两
端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。
电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有
分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两
端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。
（2）根据实物图画电路图的方法
替换法：所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来，再将符号整理整理成规范电路
图的一种方法。
节点法：所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画
的方法。
具体步骤：①先找出节点（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路；②对照实物图找出一条
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支路并画出来；③对照实物图找出其他支路并依次画出来；④将干路与各支路连接起来组成完整的电路
图。
二、电路设计
是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路。主要是设计一些生活上比较新颖的电路：例
如：探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路等。
1.电路设计步骤：
（1）仔细审题，分析需要哪些电路元件；
（2）根据题意，弄清用电器之间如何连接；
（3）找准开关和用电器之间的连接方式；
（4）综合以上分析，画出草图；
（5）对照题目要求，检查电路连接是否正确。
2.电路设计中常见的方法：
（1）用若干个开关控制同一个用电器：要求不管哪个开关闭合，用电器都能工作，那么这若干个开
关一定是并联的，并且用电器在它们的干路上；
（2）若要使某用电器通电工作，必须同时满足两个或以上条件才能实现，则这两个或以上条件即为
开关，并且开关必须串联起来控制这个用电器；
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司（3）开关的短路用法：如果要求当开关闭合时，某一灯发光，开关断开时两灯都发光，就要把这两
盏灯串联，把开关与其中一灯并联，在开关闭合时造成这盏灯短路，从而达到只有另一盏灯发光的目的；
（4）单刀双掷开关的应用：1)改变电路的连接方式，使用电器由并联变为串联，或由串联变为并
联；2)分别控制一盏灯。把开关安置在两个不同的位置，随意拨动任何一个开关，都能使灯由亮变灭，由
灭变亮。
考向01 电路分析
【例1】如图所示，灯泡 、 串联的电路是（ ）。
A. B. C. D.
【变式1-1】某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上红色和绿
色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画
在虚线的方框内，并根据所设计的电路图在图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。（要求：连线不
能交叉，线头接在接线柱上。）
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【变式1-2】在如图所示的电路中，正确的说法是（ ）。
A．闭合S，断开S，L 发光，L 不发光 B．闭合S，S，L，L 都发光；
1 2 1 2 1 2 1 2
C．S，S 都断开，L，L 都不发光 D．闭合S，断开S，L，L 都发光
1 2 1 2 2 1 1 2
考向02 电路设计
【例2】小强把台灯的插头插在插座上，插座上有一个开关 和一个指示灯 ，台灯开关和灯泡分
别用 、 表示，当只闭合 时，台灯不发光，当只闭合 时，指示灯发光，再闭合 时，台灯发光。
下列设计的电路符合要求的是（ ）。
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司A． B． C． D．
【变式2-1】如图是一种保险箱，小明为这种保险箱设计了智能解锁电路。正常解锁时，输入正确的
密码使开关S 闭合，小型电动机启动打开保险箱；也可通过使用正确的指纹使开关 S 闭合，电动机启动
1 2
打开保险箱。若多次解锁失败，则系统的防盗模式启动，锁定开关S 将会断开24小时，该时间段内，即
3
便输入正确的密码或指纹都无法启动电动机。图中所示模拟电路中符合要求的是（ ）。
A ． B ． C ． D ．
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【变式2-2】同学们在学习“串联和并联”时，分别用完好的小灯泡（两个）、干电池（两节）、开
关（一个）、导线（若干）设计并连接了各自的电路，小芳连接的两种电路在开关闭合或断开时两灯均同
时亮或同时灭：小明将开关闭合后两灯均亮，再从灯座上取下其中一盏灯，另一盏灯依然发光：小聪在连
接好电路的最后一根导线时，两灯都发光，但当闭合开关时，其中一盏灯泡熄灭了。请你解决下列问题：
（1）在图甲的虚线框中将小芳连接的两种电路图补画完整______；
（2）小明的电路连接方式为______联；
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司（3）在图乙的虚线框内将小聪连接的电路图补画完整______。
考点二 动态电路分析
中考物理中，动态电路分析主要以选择题、填空题和计算题形式出现。主要分为三种类型：
（1）滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；
（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；
（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。
动态电路分析步骤如下：
1.分析电路中各元件之间的关系：具体来说，就是要弄清电阻之间连接方式，是串联还是并联或两者
皆有；所给的电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）等。
2.掌握电表的特点
（1）电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路；
（2）电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路），即在分析此类问题时可先将电压表放在
一边，暂不考虑。
3.基本思想：明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小
灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
4.解题思路
总体遵循“先局部→再整体→再局部”的思路，具体说来：
①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；
②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；
③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局
部）。
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一、含滑动变阻器的动态电路
滑动变阻器滑片的移动一般不会改变电路结构，只会改变电路中电阻的大小，解题步骤如下：
（1）画出等效电路图，确定开关闭合前后电路的连接特点；
（2）明确电压表、电流表测量的对象；
（3）按照“先电阻、再电流、最后电压”的顺序，分析电路中电阻、电流、电压的变化情况。
二、多开关动态电路
开关类动态电路分析解题步骤：
（1）画出等效电路图，确定开关闭合前后电路的连接特点；
（2）明确电压表、电流表测量的对象；
（3）分析开关闭合前后各物理量的变化情况，得出结论。
三、含敏感电阻的动态电路
敏感电阻（传感器）类动态电路分析：由各敏感电阻（如光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等）引起的
电流动态变化，其本质上与滑动变阻器滑片移动引起的电路的动态变化相同，其分析方法也基本相同。
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司考向01 含滑动变阻器动态电路
【例1】如图，电源的电压不变。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时（ ）。
A．电压表的示数不变，电流表的示数增大；
B．电压表的示数减小，电流表的示数减小；
C．两表的示数都减小；
D．两表的示数都不变
【变式1-1】如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片适当左移，下列说
法正确的是（ ）。
A. 电流表A 示数不变、电流表A 示数变小 B. 电流表A 示数变大、电压表V示数不变
1 2 1
C. 电流表A 示数变大、电压表V示数变小 D. 电流表A 示数变大、电压表V示数不变
2 2
【变式1-2】（多选）图甲是探z究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，R是滑动变阻器，R是定值
1 2
电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两
1
电压表V、V 的示数变化关系图象。下列说法中正确的是（ ）。
1 2
A. 图线a是电流表A的示数随电压表V 的示数变化关系图象；
1
B. 当电压表V、V 的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置；
1 2
C. 电源电压是6V；
D. 定值电阻阻值是10Ω
考向02 多开关动态电路
【例2】如图，灯泡标有“6V 3W”字样。定值电阻R阻值为3Ω，滑动变阻器R规格为“20Ω
1 2
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司3A”。当电源电压为12V时，闭合S、S，断开S、S，调节滑片，使灯泡正常发光，断开电路，改变电源
1 2 3
电压。闭合S、S、S，断开S，将滑片移到最右端，灯泡再次正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。
2 3 1
下列说法正确的是（ ）。
A．电源电压为12V，灯泡正常发光时,R接入电路的阻值为12Ω；
2
B．改变电源电压，灯泡再次正常发光时，电流表的示数为0.5A；
C．改变后的电源电压为7.5V；
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为2∶5
【变式2-1】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“ ”的字样，滑动变阻器R的最
大阻值为 ， 为定值电阻。当S闭合， 、 断开，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电
阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数
变化了 。不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）。
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A. 电源电压是 ；
B. 小灯泡正常发光 ，整个电路消耗的电能是 ；
C. 的阻值为 ；
D. 当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗 的总功率是
【变式2-2】如图所示，电源电压不变， ， ， ．只闭合开关 ，电流表
、 的示数之比为______，电压表 、 的示数之比为______。再闭合开关 、 ，电流表 、
的示数之比为______，电压表 、 的示数之比为______。
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【例3】如图所示是一种温度测试仪的电路，R 为定值电阻，R 为热敏电阻（阻值随温度升高而减
1 2
小，电路图符号 ）。电源两端的电压不变，闭合开关S，当所测物体温度升高时，下列判断正确的
是（ ）。
A．电流表示数变小 B．电流表示数不变 C．电压表示数变小 D．电压表示数变大
【变式3-1】如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的电阻片，与之接触
的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是（ ）。
z
A．电流表示数增大 B．电路的总电阻减小；
C．电路消耗的总功率增大 D．定值电阻R两端的电压减小
0
【变式3-2】测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R
的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值R随温度t变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最
t
高温度为______℃，温度表的10℃应标在电压表______处，若增大U，电路可测量的最高温度将_______
若U增大3V，R增大40Ω，电路可测量的最高温度为________℃。
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一、求最大（小）电功率问题
根据公式P=U2/R可知：在电压一定时，电阻最小，电功率最大；电阻最大，电功率最小。所以，求电
路消耗的最大（小）功率，实际上是寻找什么时候电路中的电阻最小（大）。一般来说，当用电器串联且
电阻最大时，电功率最小；当用电器并联且电阻最小时，电功率最大。如果定值电阻与变阻器串联，变阻
器不连入或连入阻值最小时，电路总电阻最小，电路电功率最大。
二、电路安全问题
电路安全问题，是难点也是重点，是考查学生能否综合应用所学知识，全面准确地分析电路问题。电
路安全问题要坚持“取小原则”，即串联电路取小电流，并联电路取小电压，然后再综合分析电表的量
程。
这类问题一般来说，都是一个定值电阻与一个变阻器串联。但是电压表的位置不同，结果不同。
1.电压表测定值电阻的电压
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如上图所示，电压表测定值电阻R的电压。此时，在确定电路中的最大电流时，不但要考虑电流表的
量程，还要考虑R′允许通过的最大电流，关键还要考虑电压表的量程。一般来说，此时电路的最大电流
由电压表的量程来确定，即I =U /R，此时R′取得最小值：R ′=R —R=U/I -R。此时R′所能
最大 v最大 最小 总 最大
取得的最大值为它的最大值。
2.电压表测变阻器的电压（此情形较多）
（1）如上图所示。此时，电路中的最大电流，一般由变阻器R 允许通过的最大值和电流表的较小量
2
程来确定，一般是电流表的较小量程值，即I =0.6A，也有时候要考虑R 所允许通过的最大电流值。此
最大 1
时R 取得最小值：R =R -R=U/I -R。
2 2最小 总 1 最大 1
（2）此时，R 的最大值由电压表的量程来确定。因为R 两端的最高电压为电压表的量程，所以U
2 2 2最大
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司=Uv 。R 两端的电压U=U-U ；I =U/R。R 最大电阻：R =R -R=U/I -R。
最大 1 1 2最大 最小 1 1 2 2最大 总 1 最小 1
考向01 电路极值问题
【例1】图甲所示电路中，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从一端移动到另一端的
过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断中不正确的是（ ）。
A．R的电阻为5Ω B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
1
C．电路消耗的最大功率为1.8W D．R消耗的最小功率为0.4W
1
【变式1-1】小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”
字样。实验得到小灯泡的U−I图象如图乙所示。下列分析不正确的是（ ）。
A．小灯泡的电阻约为12.7Ω；
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B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值约为7.3Ω；
C．小灯泡的额定功率为1.14W；
D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
【变式1-2】如图所示电路中，电源电压保持恒定，电阻R 的阻值为10Ω，电阻R 的阻值为40Ω，只
1 2
闭合开关S和S ，将滑动变阻器R的滑动触头从最左端移到最右端的过程中，电流表的示数为0.2A逐渐增
1
大到0.6A，求：
（1）电源的电压U；
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）要使整个电路消耗的电功率为最大，请写出开关S、S 的开闭状态和滑动变阻器滑片R的滑动触
1 2
头所在位置，并计算出电功率的最大值。
学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司考向02 电路安全与取值范围
【例2】（多选）如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器上标有
1
“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则（ ）。
A. R的功率范围 5W～0.8W B. R的功率范围7.2W～0.8W
1 1
C. R的最大功率是1.8W D. R的最大功率为1.6W
2 2
【变式2-1】（多选）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程选择“0～3V”，电流表量
程选择“0～0.6A”，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝
电阻的变化）。闭合开关S，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，下列说法中
正确的是（ ）。
A．小灯泡灯丝电阻为5Ω B．电路中的最大电流为0.5A
C．滑动变阻器阻值变化范围为4～20Ω D．电路的最大功率为2.25W
【变式2-2】（多选）把标有“25Ω，1A”字样的滑动变阻器R，与一个R=5Ω的电阻串联接在6V的
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电源上，如图所示。在保证电路安全的情况下，则下列判断正确的是（ ）。
z
A．电阻R消耗的最小功率是0.2W B．电压表应选0~15V的量程
1
C．电路的最大功率是6W D．电压表示数的变化范围在0~5V之间
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