# 电路图、电路元件与分压器

> 物理 · CIE IGCSE 0625 2026-2028
> 来源: https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-0625-u4-circuit-diagrams-components-and-potential/

本指南为CIE IGCSE物理0625的基础卷考生讲解电路元件符号、电路图绘制规则和元件功能，同时为拓展卷考生提供分压器计算与应用的拓展内容。

**先修:** [掌握电路中电流、电压和电阻的基础概念](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-0625-u4-current-voltage-resistance/); [了解串联和并联电路的相关规则](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-0625-u4-series-parallel-circuits/)

## 学习目标

- 能够按照CIE 0625考纲要求识别并绘制标准电路元件符号
- 能够绘制并解读正确的串联与并联电路图
- 能够描述电路中常见电路元件的功能
- （仅拓展内容）计算定值电阻与可变电阻构成的分压器的输出电压
- （仅拓展内容）解释分压器在传感器电路中的应用

## 电路元件符号（核心内容）

**电路元件符号** — 电路图中使用的电气元件的标准化图形表示，在所有国际考试局中保持统一。

*例:* 内部带十字的圆形是灯丝灯泡的官方符号。

所有参加CIE IGCSE 物理 0625 考试的考生都必须熟记核心元件符号，以正确绘制和解读电路图。下表列出了考频最高的符号及其功能：

| 元件 | 符号描述 | 功能 |
| --- | --- | --- |
| 灯丝灯泡 | 内部带十字的圆形 | 电流流过灯丝时发光 |
| 定值电阻 | 两端带引线的矩形 | 将电流限制为固定值 |
| 电流表 | 内部带大写字母A的圆形 | 测量电路中的电流，串联接入 |
| 电压表 | 内部带大写字母V的圆形 | 测量元件两端的电势差，并联接入 |
| 光敏电阻（LDR） | 内部带矩形、外侧有两个指向圆的箭头的圆形 | 电阻随光照强度升高而减小 |
| 热敏电阻 | 内部带矩形、矩形上有斜向刻痕线的圆形 | 电阻随温度升高而减小 |

**例题:** 画出闭合开关的符号，并说明它在电路中的功能。

1. 1. 画一条水平直线，左端连接一个可转动的杆，杆的另一端与直线右端接触，形成连续通路。
2. 2. 功能：开关闭合时接通电路，允许电流流过所有相连的元件。

## 电路图的绘制与解读（核心内容）

有效的电路图必须遵循严格的评分规则：所有连接线都要画成水平或垂直的直线，元件与连接导线呈直角放置，元件不能放在电路图的拐角处，所有符号都要符合0625考纲的规范。

> **考试评分提示**
>
> 一定要用实心小圆点标记导线的永久连接点。没有标记的交叉导线会被判定为互不连通，漏画连接点会导致失分。

**例题:** 绘制一个串联电路图，包含2节电池组成的电池组、断开的开关、灯丝灯泡、电流表，以及并联在灯泡两端的电压表。

1. 1. 在图的左侧画出2节电池的电池组符号（两对长短平行线段首尾相连）。
2. 2. 从电池正极向右画一条水平线，连接到断开的开关符号。
3. 3. 从开关向右画一条线，依次连接灯丝灯泡、电流表，最后回到电池负极，形成完整的串联回路。
4. 4. 将电压表并联在灯泡两端，用连接点圆点标记它与主电路的连接位置。

## 分压原理（仅拓展内容要求）

**分压器** — 由两个或多个电阻串联在电压源两端组成的电路，用于输出一个为电源电压固定比例的电压值。

*记法:* V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}

$$V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}$$

其中$V_{out}$是$R_2$两端的输出电压，$V_{in}$是电源总电压，$R_1$是靠近电源的串联电阻，$R_2$是测量输出电压的电阻。

**例题:** 一个分压器使用10Ω的定值电阻（$R_1$）和20Ω的定值电阻（$R_2$）串联接在12V的电池两端，计算$R_2$两端的输出电压。

1. 1. 确定已知值：$V_{in} = 12V$, $R_1 = 10\Omega$, $R_2 = 20\Omega$
2. 2. 代入分压公式：
3. $$V_{out} = 12 \times \frac{20}{10 + 20}$$
4. 3. 化简并计算：
5. $$V_{out} = 12 \times \frac{2}{3} = 8V$$

## 分压器的应用（仅拓展内容要求）

分压器广泛应用于传感器电路，其中一个电阻会被传感元件（光敏电阻或热敏电阻）替代，使得输出电压可以随环境条件自动变化。

> **传感器电路规则**
>
> 如果传感元件是$R_2$，那么传感器电阻增大时$V_{out}$会升高，传感器电阻减小时$V_{out}$会降低。如果传感元件是$R_1$，则变化关系相反。

**例题:** 一个分压器使用热敏电阻作为$R_2$，与10kΩ的定值电阻$R_1$串联后接在9V的电池两端。在20°C时，热敏电阻的阻值为20kΩ，计算该温度下的$V_{out}$。

1. 1. 确定已知值：$V_{in}=9V$, $R_1=10k\Omega$, $R_2=20k\Omega$
2. $$V_{out} = 9 \times \frac{20}{10 + 20}$$
3. 2. 计算结果：
4. $$V_{out} = 9 \times \frac{2}{3} = 6V$$
5. 如果温度升高，热敏电阻的阻值会减小，因此$V_{out}$将低于6V。

## 常见错误

- **错误做法:** 将电压表与元件串联绘制
  - 原因: 电压表内阻极高，串联接入电路会阻断电流，导致读数无效。
  - 正确做法: 始终将电压表并联在你要测量电势差的元件两端。
- **错误做法:** 忘记用实心圆点标记导线连接点
  - 原因: 未标记的交点会被判定为互不连通的交叉导线，导致阅卷老师对电路的解读出现错误。
  - 正确做法: 在两根或多根导线永久连接的所有位置添加一个小实心圆点。
- **错误做法:** 在分压器公式中混淆$R_1$和$R_2$
  - 原因: 这会得到颠倒的输出电压值，导致你丢失计算步骤的分数。
  - 正确做法: 代入数值前请确认$R_2$就是你测量$V_{out}$两端电压的那个电阻。
- **错误做法:** 将元件绘制在电路图的拐角处
  - 原因: 这违反了CIE对有效电路图的评分规则，即使电路图其余部分正确也会扣分。
  - 正确做法: 将所有元件放置在水平或垂直的直导线上，不要放在电路图的拐角处。
- **错误做法:** 误以为热敏电阻的阻值随温度升高而增大
  - 原因: CIE 0625考纲仅要求掌握负温度系数（NTC）热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。
  - 正确做法: 除非题目明确说明，否则所有热敏电阻相关题目都使用NTC特性进行分析。

## 速查表

| 主题 | 难度层级 | 核心要点 |
| --- | --- | --- |
| 元件符号 | 基础 | 电流表串联，电压表并联；熟记所有标准符号 |
| 电路图规则 | 基础 | 导线为直线，元件不放在拐角处，连接点用圆点标记 |
| 分压器公式 | 拓展 | $V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}$ |
| 传感器特性 | 拓展 | 光敏电阻阻值随光照增强而减小；热敏电阻阻值随温度升高而减小 |

## 下一步

在掌握电路图、电路元件和分压器相关内容后，你就可以继续学习CIE IGCSE物理0625考纲中更进阶的电学主题。接下来你将学习串联和并联电路中电流、电压和电阻的计算方法，之后学习保险丝、断路器等市电安全装置的功能。拓展卷考生还将学习晶体管、继电器等电子开关，这些内容直接建立在本指南讲解的分压器概念之上。请定期练习绘制电路图并完成历年真题以巩固理解，该主题在基础卷和拓展卷考试中出现频率都很高。

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