1、微专题微专题重难点突破重难点突破1甘肃近甘肃近年真题及拓展年真题及拓展2重难点突破重难点突破方法指导方法指导开关通断引起的动态电路计算开关通断引起的动态电路计算先判断电路的连接情况;先判断电路的连接情况;再判断电表的测量对象;再判断电表的测量对象;列出电表的量程、元件的规格;列出电表的量程、元件的规格;最后根据电源电压不变,定值电阻阻值不变,利用欧姆定律、电功率、最后根据电源电压不变,定值电阻阻值不变,利用欧姆定律、电功率、焦耳定律公式计算焦耳定律公式计算一题多设问一题多设问例例 如图所示,定值电阻如图所示,定值电阻R16,当,当S1闭合,闭合,S2、S3断开断开时,电流表示数为时,电流表示数
2、为1 A,S3闭合,闭合,S1、S2断开时,电流表示数为断开时,电流表示数为0.2 A.求:求:开关状态开关状态等效等效电路图电路图电阻连接情况电阻连接情况 电表示数电表示数当当S1闭合,闭合,S2、S3断断开时开时 当当S3闭合,闭合,S1、S2断断开时开时 仅为仅为R1的的简单电路简单电路1 AR1、R2串联串联0.2 A思路点拨思路点拨(1)电源电压;电源电压;(2)(核心考法核心考法)电阻电阻R2;解:解:电源电压电源电压UIR11 A6 6 V电路总电阻电路总电阻R总总 30,则电阻,则电阻R2R总总R130 6 24 开关状态开关状态等效等效电路图电路图电阻连接情况电阻连接情况 电
3、表示数电表示数当当S1、S2闭合,闭合,S3断开时断开时 /R1、R2并联并联0.6V0.2AUI(3)(核心考法核心考法)定值电阻定值电阻R2消耗的最大功率;消耗的最大功率;当当S3闭合,闭合,S1、S2断开时,断开时,R1、R2串联,电路中的电流为串联,电路中的电流为0.2 A根据根据PUI、I 可知可知PI2R所以此电路状态下电阻所以此电路状态下电阻R2的功率为的功率为P1(0.2 A)224 0.96 W当当S1、S2闭合,闭合,S3断开时,断开时,R1、R2并联并联根据根据PUI、I 可知可知P此时此时R2消耗的功率消耗的功率P2 1.5 W所以所以R2消耗的最大功率为消耗的最大功率
4、为1.5 W22(6V)24UR 2URURUR(4)当当S1、S2闭合,闭合,S3断开时,电路消耗的总功率;断开时,电路消耗的总功率;(5)电路功率最大时,电路功率最大时,1 min消耗的电能;消耗的电能;当当S1、S2闭合,闭合,S3断开时,断开时,R1、R2并联,电路总功率并联,电路总功率P总总 1.5 W 7.5 W由由P 可知,电路的总电阻越小,电路的功率越大,所以当可知,电路的总电阻越小,电路的功率越大,所以当R1、R2并联时,电路的功率最大并联时,电路的功率最大.根据根据WPt可知,可知,1 min消耗的电能消耗的电能WP总总t7.5 W60 s450 J2UR22212(6V)
5、6UURR (6)(核心考法核心考法)电路消耗的最大功率和最小功率之比电路消耗的最大功率和最小功率之比当当S3闭合,闭合,S1、S2断开时,断开时,R1、R2串联,此时电路的功率最小,根据串联,此时电路的功率最小,根据PUI可知,最小功率可知,最小功率Pmin6 V0.2 A1.2 W电路消耗的最大功率和最小功率之比为电路消耗的最大功率和最小功率之比为maxmin7.5W251.2W4PP甘肃近甘肃近年真题及拓展年真题及拓展1.(2023兰州兰州24题题2分分)在如图所示的电路中,电阻在如图所示的电路中,电阻R16,R28,电,电源电压及定值电阻源电压及定值电阻R的阻值未知当开关的阻值未知当开
6、关S接位置接位置1时,电流表的示数为时,电流表的示数为0.4 A,则此时,则此时R1两端的电压是两端的电压是_V;当开关;当开关S接位置接位置2时,电流表的时,电流表的示数将大于示数将大于_A且小于且小于0.4 A.2.40.32.(2022兰州兰州25题题2分分)如图所示,电源电压恒定,小灯泡如图所示,电源电压恒定,小灯泡L1、L2均标有均标有“6 V3 W”的字样的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响忽略温度对灯丝电阻的影响),当开关,当开关S1、S2都闭合都闭合时,灯泡时,灯泡L1正常发光,则电源电压为正常发光,则电源电压为_V;当开关;当开关S1闭合,闭合,S2断开断开时,电路的总功率为时,
7、电路的总功率为_W.61.5拓展训练拓展训练3.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻和定值电阻R1的电流与电压关系的图像当只闭合的电流与电压关系的图像当只闭合S1、S2时,电压表示数为时,电压表示数为2 V;当;当只闭合只闭合S2、S3时,电压表示数为时,电压表示数为4 V则电源电压则电源电压U_V,R2_.854.在如图所示的电路中,灯泡在如图所示的电路中,灯泡L上标有上标有“6 V3 W”的字样,当只闭合开的字样,当只闭合开关关S1时,灯泡时,灯泡L恰能正常发光,电阻恰能正常发光,电阻R1的功率为的功率为P1;当只
8、闭合开关;当只闭合开关S2时,时,电流表的示数为电流表的示数为0.3 A,电阻,电阻R2的功率为的功率为P2,已知,已知P1P22518,不考,不考虑温度对灯丝电阻的影响求:虑温度对灯丝电阻的影响求:(1)电阻电阻R1与与R2的比值;的比值;(2)电源电压电源电压U.解:解:(1)灯泡灯泡L正常发光时,正常发光时,I1IL 0.5 A由于由于 ,则可得则可得(2)RL 12 由由解得解得U18 V3W6VPU额额额额221111222222(0.5A)25(0.3A)18PI RRPI RR1212RR22(6V)3WUP额额额额)1216V+0.5A0.3A(12+0.3A(12+2URUR
9、R拓展训练拓展训练5.如图所示,电源电压保持不变,如图所示,电源电压保持不变,R1R214.只闭合只闭合S1时,电流表的时,电流表的示数为示数为0.3 A,R1消耗的功率为消耗的功率为P1;只闭合;只闭合S2时,时,R0消耗的功率为消耗的功率为0.8 W,R2消耗的功率为消耗的功率为P2,且,且P1P2916.求:求:(1)电源电压;电源电压;(2)R0先后两次消耗的功率之比先后两次消耗的功率之比解解:(1)因因P1P2916,R1R214,由由PI2R可得,可得,解得解得 ,I2 I1 0.3 A0.2 AR0的阻值的阻值R0 20 因电源电压一定时,电流与电阻成反比,所以因电源电压一定时,
10、电流与电阻成反比,所以解得解得R14,R24R144 16 电源的电压电源的电压UI1(R0R1)0.3 A(20 4)7.2 V(2)R0先后两次消耗的功率之比先后两次消耗的功率之比()()22220101122020223924PI RIIPI RII1021201120+4320+2IR+RRIR+RR 22111122222219416PI RIPI RI1232II232302220.8W(0.2A)PI6.如图所示的电路中,电源电压如图所示的电路中,电源电压U6 V,电阻,电阻R16,电阻,电阻R24,求:,求:(1)只闭合只闭合S1,通过,通过R1的电流是多大?的电流是多大?(2
11、)只闭合只闭合S2,通电,通电10 s的时间内电流通过的时间内电流通过R2产生的电热是多少?产生的电热是多少?(3)当三个开关处于何种状态时,整个电路消耗的电功率最大?求出此时当三个开关处于何种状态时,整个电路消耗的电功率最大?求出此时的最大电功率的最大电功率解:解:(1)只闭合只闭合S1时,电路为只有电阻时,电路为只有电阻R1的简单电路,故通过的简单电路,故通过R1的电流的电流是是I1 1 A(2)只闭合只闭合S2时,电路为时,电路为R1与与R2的串联电路;电路中的总电阻的串联电路;电路中的总电阻RR1R26 4 10;电路中的电流;电路中的电流I 0.6 A;由;由于串联电路各处电流相等,
12、故于串联电路各处电流相等,故I2I0.6 A;则通过则通过10 s的时间内电流通过的时间内电流通过R2产生的电热是产生的电热是Q2I22R2t(0.6 A)24 10 s14.4 J16V6UR 6V10UR(3)由由P 可知,当电路的总电阻最小时,整个电路消耗的电功率最大,可知,当电路的总电阻最小时,整个电路消耗的电功率最大,即:当闭合即:当闭合S1、S3,断开,断开S2时,电阻时,电阻R1与与R2并联,电路中的电阻最小,并联,电路中的电阻最小,整个电路消耗的电功率最大,此时电路中的总电阻整个电路消耗的电功率最大,此时电路中的总电阻R 2.4,此时电路中的最大功率此时电路中的最大功率P 15 W2UR12126464RRR+R 22(6V)2.4UR