初中物理電學(xué)專題強(qiáng)化訓(xùn)練：專題46 多檔位問(wèn)題與電熱綜合計(jì)算（學(xué)生版+解析版）

專題46多檔位問(wèn)題與電熱綜合計(jì)算

>考點(diǎn)解讀

在學(xué)習(xí)焦耳定律以后，會(huì)遇到運(yùn)用焦耳定律解決電熱毯、電熱水器、電飯鍋、電暖氣等發(fā)熱體的檔位

問(wèn)題，也會(huì)遇到電吹風(fēng)、豆?jié){機(jī)等既發(fā)熱又做功的用電器的檔位問(wèn)題。

多檔位的實(shí)質(zhì)是在電壓不變時(shí)，利比多開(kāi)關(guān)控制接入電路中電阻的大小，從而改變用電器電功率來(lái)實(shí)

現(xiàn)對(duì)檔位的控制。

常見(jiàn)的檔位：高溫檔、中溫檔、低溫檔；加熱檔、保溫檔。

u2

家庭電路中電源電壓U=220V,根據(jù)P=—知R總越大，P次越小，檔位越低；R卓越小，P唉越大，

R

檔位越高。

高溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量最多，熱功率最大，電阻七最??；

中溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量低于高溫檔，熱功率低于高溫檔，電阻品高于高溫檔；

低溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量最少，熱功率最小，電阻R低最大。

電路圖如下:

-----1----1-------―ab

&So

電路圖R2

sULJ

」220\?_

_o220V<^^_11-------o22OVo------1

（并聯(lián)式）

（短路式）（單刀雙擲開(kāi)關(guān)）

低溫檔閉合S,兩電阻串聯(lián)，閉合S,只有R2接入電品各，Si斷開(kāi)，S2接b,對(duì)、R2串聯(lián)，

p=U?U2P，_u?

P氏二

低R+R?低R+R?

中溫檔只閉合S1，斷開(kāi)S2，只有RI

u2

接入電路，％=---

R、

高溫檔閉合S、So，只有R1接入電S、So均閉合，R、R2并聯(lián)，S|閉合,S2接a,R|、R2并聯(lián),

路，2222

o_uuD_uu

禹R\&尚顯網(wǎng)

%與

利用開(kāi)關(guān)控制局部短路的方利用串并聯(lián)電路電阻關(guān)系改利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)控制電路的

式改變接入電路的電阻阻值變接入電路的電阻阻值大小，通斷，改變接入電路的電阻大

原理

大小，從而實(shí)現(xiàn)不同檔位的從而實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換。小，從而實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換。

切換。

注意：并聯(lián)電路中求解總功率時(shí)，可以采用兩種方法:

方法一：求出總電阻，然后再求解總功率（此方法計(jì)算量大，不推薦）：

U

方法二：根據(jù)公式p=‘+匕U-求解較為方便。

技巧點(diǎn)撥

1.電阻的求解由單獨(dú)接入?個(gè)電阻的檔位對(duì)應(yīng)的功率進(jìn)行求解;

2.串并聯(lián)電路中，”&=叱+叱+…，&=6+2+…。

＞典例賞析

【例1】如圖是一臺(tái)電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖。其額定電壓為220V,具有加熱和保溫兩種功能，對(duì)應(yīng)的功率

分別是400W和40W,下列說(shuō)法正確的是（）

A.S52均閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)

B.R1阻值為121Q

C.R2阻值為1210。

D.高溫檔加熱lh,耗電O.35kwh,此時(shí)飲水機(jī)處于正常工作狀態(tài)

【例2】圖甲是某款“即熱式”電熱水龍頭，圖乙是它的原理電路，Ri、R2為電熱絲（不考慮溫度對(duì)電熱絲

的影響），A、8、C、。是四個(gè)觸點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)電路，實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切

換，有關(guān)參數(shù)如下表；當(dāng)水龍頭放熱水時(shí)，正常工作60s,消耗的電能是J；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于B、C之間

時(shí)，水龍頭工作電路處于擋（選填“熱水”或“溫水”）；電熱絲&的電阻是C：若在家使用該

水龍頭時(shí)，水龍頭發(fā)生短路，家中會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，起到保護(hù)電路的作用.

額定電壓220V

溫水2200W

額定功率

熱水3000W

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1.如圖所示是某加熱器的電路圖，電源電壓為220V,R、R2均為發(fā)熱電阻絲。通過(guò)開(kāi)關(guān)Si和S2的通

斷組合，可得到不同加熱檔位。其中加熱檔功率為4840W,保溫檔功率為400W。下列說(shuō)法正確的是（）

A.開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，加熱器處于保溫檔

B.發(fā)熱電阻絲的阻值大小關(guān)系為RV&

C.處于加熱檔時(shí)，2的功率為400W

D.俁溫5min,加熱器需消耗2000J的電能

2.如圖為電熱水器的簡(jiǎn)化電路，具有加然和保溫功能。R和R2是兩根電熱絲，S為溫控開(kāi)關(guān)，可在1、2

兩個(gè)觸點(diǎn)間自動(dòng)切換，使水溫維持在設(shè)定的范圍。已知電熱水器的加熱功率為400W,保溫功率為100W,

忽略溫度對(duì)電阻的影響。開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)1接通時(shí)，電熱水器處于____狀態(tài)（選填“加熱”或“保溫”）,4=Q,

&=C。若僅適當(dāng)提高電熱水器的保溫功率，則電路改進(jìn)措施是（寫(xiě)出一種即可）。

3.圖為一電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖，其額定電壓為220V,具有“加熱”、“保溫”兩種功能，對(duì)應(yīng)功率分別為

400W和40W。當(dāng)開(kāi)關(guān)舟、S2均閉合，飲水機(jī)處于（選填“保溫”或“加熱”）狀態(tài)，&的阻值為

3a

C;用飲水機(jī)給2kg的水加熱，當(dāng)水溫升高50℃,水吸收的熱量為Jo[c^=4.2xl0J/（kg*C）]o

尸F(xiàn)

220VS\Kz

L^2U

4.圖甲是某款電熱水龍頭，即開(kāi)即熱、冷熱兼用，圖乙是它的電路圖.Ri、R2為電熱絲，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄

帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路，從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換.已知電急水龍頭的額定電壓是220V,

溫水時(shí)額定功率是2000W,Rz的阻值為48.4C.不考慮溫度對(duì)電阻絲的影響,熱水時(shí)水龍頭30s內(nèi)產(chǎn)生的

電熱是J.

5.圖甲是某款“即熱式”電熱水龍頭，圖乙是它的原理電路，R、&為電熱絲（不考慮溫度對(duì)電熱絲的影

響），A、B、C、。是四個(gè)觸點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)電路，實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換，

有關(guān)參數(shù)如下表；當(dāng)水龍頭放熱水時(shí)，正常工作60s,消耗的電能是J：當(dāng)開(kāi)關(guān)置于夙C之間時(shí)，

水龍頭工作電路處于擋（選填“熱水''或"溫水”）;電熱絲&的電阻是C：若在家使用該水龍

頭時(shí)，水龍頭發(fā)生短路，家中會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，起到保護(hù)電路的作用。

額定電壓220V

溫水2200W

額定功率

熱水3000W

6.某一天晚上睡覺(jué)前，小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥。小文將大米等食材放入

電飯煲內(nèi)，接通220V家庭電路，經(jīng)過(guò)了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過(guò)程，早餐前斷開(kāi)電源，電飯煲消耗的電

功率隨時(shí)間變化的圖像如圖甲所示，電飯煲加熱過(guò)程消耗的電能是kWh,已知小文家電飯煲加熱和

保溫部分基本電路原理如圖乙所示，S是接通家庭電路的開(kāi)關(guān)，Si是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，&和R2為電阻不變的電熱

絲，則R尸Q。

7.如圖所示是XX型“220V1000W”電飯煲的原理圖。它有高溫和保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行

調(diào)節(jié)，Ro為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?fù)鯐r(shí)，電路的功率為1000W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接保溫?fù)鯐r(shí)。電路的總功率

為22W。求：

(1)電飯煲在高溫?fù)鯐r(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？

(2)電熱絲R)的阻值多大？

(3)當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，實(shí)際電流多大？俁溫5min,電熱絲Ro消耗的電能為多少？

8.圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V,它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪

溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。圖乙為其電路原理圖，R和R2為電阻不變的電熱絲，S是自動(dòng)控制

開(kāi)關(guān)，將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間的變化如圖內(nèi)所示。

求

(1)5-10min,電飯煲的功率。

(2)20?30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量

9.小華家買(mǎi)了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，主要技術(shù)參數(shù)如下表.電吹風(fēng)在額定電壓下工作,

請(qǐng)解答如下問(wèn)題：

熱風(fēng)溫度50-75?

額定功率熱風(fēng)時(shí)：990W

冷風(fēng)時(shí)：11OW

額定電壓220V

質(zhì)量0.5kg

(I)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多大？

(2)電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？

(3)電吹風(fēng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電阻是1C,電吹風(fēng)吹冷風(fēng)30min產(chǎn)生的熱量是多少?

10.如圖所示的某應(yīng)急燈和它的銘牌，兩個(gè)燈泡是并聯(lián)，當(dāng)外部電路停電時(shí)應(yīng)急燈亮，這時(shí)電池電壓為6V,

額定功率為2X3W

某消防應(yīng)急燈

充電時(shí)間約20小時(shí)

電池6V2500mAh

額定功率2x3W

(1)通過(guò)兩燈的總電流是多少A?2min所消耗的電能是多少？

(2)如果2min內(nèi)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能否使20℃,1kg的水升到30℃?

11.家用豆?jié){機(jī)的外形如圖甲所示，其機(jī)頭主要由一個(gè)電熱器(電熱絲)R和一個(gè)電動(dòng)機(jī)M帶動(dòng)的打漿器

構(gòu)成，內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖如圖乙所示.制作豆?jié){的過(guò)程是先加熱，后打漿，再加熱煮熟，即加熱和打漿是交

替進(jìn)行的.某品牌豆?jié){機(jī)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如表.

額定電壓220V

額定頻率50Hz

電熱器額定功率1000W

電動(dòng)機(jī)額定功率180W

凈重2.4kg

甲

(1)豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？

(2)小明同學(xué)想測(cè)算該豆?jié){機(jī)的加熱效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆?jié){機(jī)中，測(cè)出其初溫為20℃,

當(dāng)電熱器正常工作時(shí)加熱總時(shí)間為9min豆?jié){沸騰，測(cè)其溫度為100C.請(qǐng)你幫他計(jì)算豆?jié){吸收了多少熱

量？豆?jié){機(jī)的加熱效率是多少？[C^=4X103J/(kg-℃)1

(3)小明同學(xué)晚上使用該豆?jié){機(jī)，在與第(2)問(wèn)條件相同的情況下，發(fā)現(xiàn)電熱器加熱總時(shí)間由以前的9min

變?yōu)閘Omin,豆?jié){機(jī)的加熱電阻R和加熱效率均不變，求晚上的實(shí)際電壓值.(已知JRM.95)

12.如圖甲是一種恒溫調(diào)奶器，可以自動(dòng)調(diào)試好加水的奶粉，然后加熱到最適合寶寶飲用的溫度40C,還

可以自動(dòng)保溫，特別適合夜間使用.圖乙是機(jī)器的參數(shù)表及電路簡(jiǎn)圖（尺、R2為電熱絲，S為雙觸點(diǎn)自動(dòng)

開(kāi)關(guān)〕.求：

甲乙

型號(hào)：HY\Q\M電源：220/50Hz

加熱功率：500%保溫功率：16%

（1）調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流（結(jié)果保留兩位小數(shù)）？

（2）電阻&的阻值？

（3）若把200g調(diào)好的奶粉從20C加熱到40C所用時(shí)間為32s,則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少（不計(jì)熱損

失）？

專題46多檔位問(wèn)題與電熱綜合計(jì)算

＞考點(diǎn)解讀

在學(xué)習(xí)焦耳定律以后，會(huì)遇到運(yùn)用焦耳定律解決電熱毯、電熱水器、電飯鍋、電暖氣等發(fā)熱體的檔位

問(wèn)題，也會(huì)遇到電吹風(fēng)、豆?jié){機(jī)等既發(fā)熱又做功的用電器的檔位問(wèn)題。

多檔位的實(shí)質(zhì)是在電壓不變時(shí)，利生多開(kāi)關(guān)控制接入電路中電阻的大小，從而改變用電器電功率來(lái)實(shí)

現(xiàn)對(duì)檔位的控制。

常見(jiàn)的檔位：高溫檔、中溫檔、低溫檔；加熱檔、保溫檔。

u2

家庭電路中電源電壓U=220V,根據(jù)尸=—知R總越大，P女越小，檔位越低；Ra越小，P女越大，

檔位越高。

高溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量最多，熱功率最大，電阻雁最小;

中溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量低于高溫檔，熱功率低于高溫檔，電阻高于高溫檔:

低溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量最少，熱功率最小，電阻R低最大。

電路圖如下:

?b

電路圖

」220Vo_o<<J

--o220V<^<-1

（并聯(lián)式）

（短路式）（單刀雙擲開(kāi)關(guān)）

低溫檔閉合S,兩電阻串聯(lián)，閉合S,只有R2接入電路，S1斷開(kāi)，S2接b,R|、R2串聯(lián),

%與

p=_^_p.=_^

低R+R?低R+殳

中溫檔只閉合Si，斷開(kāi)S2，只有Ri

U2

接入電路，R=—

與

高溫檔閉合S、So，只有R1接入電S、So均閉合，Ri、R2并聯(lián)，S]閉合，S?接a,R]NR2并聯(lián),

路，DU?U2

&=-----1-----

高R\&高段電

P

高R1

利用開(kāi)關(guān)控制局部短路的方利用串并聯(lián)電路電阻關(guān)系改利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)控制電路的

式改變接入電路的電阻阻值變接入電路的電阻阻值大小，通斷，改變接入電路的電阻大

原理

大小，從而實(shí)現(xiàn)不同檔位的從而實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換。小，從而實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換。

切換。

注意：并聯(lián)電路中求解總功率時(shí)，可以采用兩種方法:

方法一：求出總電阻，然后再求解總功率（此方法計(jì)算量大，不推薦）：

方法二：根據(jù)公式「二U'一+’U求解較為方便。

R\&

技巧點(diǎn)撥

1.電阻的求解由單獨(dú)接入?個(gè)電阻的檔位對(duì)應(yīng)的功率進(jìn)行求解:

2.串并聯(lián)電路中，町=叱+叱+…，私=4+8+…。

＞典例賞析

【例1】如圖是一臺(tái)電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖。其額定電壓為220V,具有加熱和保溫兩種功能，對(duì)應(yīng)的功率

分別是400W和40W,下列說(shuō)法正確的是（）

A.Sb2均閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)

B.“阻值為121Q

C.R2阻值為1210。

D.高溫檔加熱lh,耗電0.35kw-h,此時(shí)飲水機(jī)處于正常工作狀態(tài)

【答案】AB

【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S］閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P=UI=q：可知，電路的總功

R

率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；

當(dāng)開(kāi)關(guān)&、S2均閉合時(shí)，電路為Ri的簡(jiǎn)單電路，電路的總電阻最小，總功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),

故A正確；

當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2均閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，由P=UI=J可得，R1的阻值：

R

R尸）=（22。/）=121C,故B正確；

6用熱400W

當(dāng)開(kāi)關(guān)S|閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，則電路的總電阻：R=±=（220V）

展溫40W

=1210。，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2=R-R1=1210Q-121Q=1089Q,故C錯(cuò)誤;

若高溫檔正常加熱Ih,其耗電W=P加熱t(yī)=0.4kWxlh=0.4kW?h,而實(shí)際耗電O.35kW?h,所以此時(shí)飲水機(jī)處

于非正常工作狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選：ABo

【例2】圖甲是某款“即熱式”電熱水龍頭，圖乙是它的原理電路，4、R2為電熱絲（不考慮溫度對(duì)電熱絲

的影響），A、8、C、。是四個(gè)觸點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)電路，實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切

換，有關(guān)參數(shù)如下表；當(dāng)水龍頭放熱水時(shí)，正常工作60s,消耗的電能是J；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于B、C之間

時(shí)，水龍頭工作電路處于擋（選填“熱水”或“溫水''）；電熱絲&的電阻是_______C：若在家使用該

水龍頭時(shí)，水龍頭發(fā)生短路，家中會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，起到保護(hù)電路的作用.

額定電壓220V

溫水2200W

額定功率

熱水3000W

【答案】1.8X105溫水60.5空氣開(kāi)關(guān)

【解析】

[1]由尸=彳可得，水龍頭放熱水時(shí)60s消耗的電能

W=^/=3000WX60S=1.8X105J

⑵當(dāng)開(kāi)關(guān)置于B、C之間時(shí)，只有電阻R接入電路，電路中電阻較大，根據(jù)尸=人可知，此時(shí)功率較小,

R

則此時(shí)放出的是溫水，處于溫水檔；

[3]加熱狀態(tài)下，電阻&、R2并聯(lián)，此時(shí)放出熱水，已知A產(chǎn)3000W,則必消耗的電功率

6=4_瑜=3000W-2200W=800W

根據(jù)P=」可知，&的阻值

R

U2(220V)

/?,=—=--------^-=60.5。

”P(pán)、800W

⑷若在家使用該水龍頭時(shí)，水龍頭發(fā)生短路，家中空氣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，起到保護(hù)電路的作用。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1.如圖所示是某加熱器的電路圖，電源電壓為220V,R、R2均為發(fā)熱電阻絲。通過(guò)開(kāi)關(guān)8和S2的通

斷組合，可得到不同加熱檔位。其中加熱檔功率為4840W,保溫檔功率為400W,下列說(shuō)法正確的是（）

A.開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，加熱器處于保溫檔

B.發(fā)熱電阻絲的阻值大小關(guān)系為品＜修

C.處于加熱檔時(shí)，Ri的功率為400W

D.俁溫5min,加熱器需消耗2000J的電能

【答案】B

【解析】A.開(kāi)關(guān)SHS2都閉合時(shí)，兩個(gè)電阻絲并聯(lián)在電路中，此時(shí)電路中的電阻最小，根據(jù)尸=一知,

R

此時(shí)電路消耗的電功率最大，那么加熱器處于加熱檔，故A錯(cuò)誤;

B.由題意知，當(dāng)開(kāi)關(guān)與閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，加熱器處于保溫檔，此時(shí)電路是只有&工作的簡(jiǎn)單電路，則

U2_(220V)2

-=121Q

耳隨4(X)W

加熱器處于加熱檔時(shí)，電路的總電阻

/?=^=(2W=]0Q

品熱4840W

111

根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)彳二不+彳■得

K仆K）

R'VR?

故B正確；

C.加熱器處于加熱檔時(shí)，其總功率為4840W,那么電阻修的功率

P\=P用熱-P保利二4840W~400W=4440W

故C錯(cuò)誤；

D.俁溫5min,加熱器消耗的電能

W=P,,..,/=400Wx5x60s=12000J

故D錯(cuò)誤。

故選D。

2.如圖為電熱水器的簡(jiǎn)化電路，具有加然和保溫功能。N和R2是兩根電熱絲，S為溫控開(kāi)關(guān)，可在1、2

兩個(gè)觸點(diǎn)間自動(dòng)切換，使水溫維持在設(shè)定的范圍。已知電熱水器的加熱功率為400W,保溫功率為IOOW,

忽略溫度對(duì)電阻的影響。開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)1接通時(shí)，電熱水器處于狀態(tài)（選填“加熱”或“保溫”）,R=C,

R，=d若僅適當(dāng)提高電熱水器的保溫功率，則電路改進(jìn)措施是（寫(xiě)出一種即可）。

【答案】加熱121363減小生阻值或與R2并聯(lián)一個(gè)電阻

【解析】［1］多檔位電路的溫度檔分析可以根據(jù)公式片上-來(lái)判斷，由于電路的總電壓是不變的，為220V,

R

故電路總電阻越大，電功率越小，溫度檔位越低，所以當(dāng)開(kāi)關(guān)S在1檔位時(shí)，電路總電阻為刈，開(kāi)關(guān)S

在2檔位時(shí)，電阻火1和7?2串聯(lián)，電路總電阻為吊和治之和，故開(kāi)關(guān)在1檔位時(shí)，為加熱狀態(tài)。

⑵⑶在加熱檔時(shí)，電路只有電阻Ri，電功率為400W,可求

U2(220V)2

R'==1210

品熱400W

在保溫檔時(shí)，電路是品和R2串聯(lián)，電功率為I00W,可求

%溫100W

6=嚷一4=484Q-121C=363C

[4]若僅適當(dāng)提高電熱水器的保溫功率，則減小保溫電路的總電阻即可，減小金阻值或與R2并聯(lián)一個(gè)電阻

均可減小電路的總電路。

3.圖為一電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖，其額定電壓為220V,具有“加熱”、“保溫”兩種功能，對(duì)應(yīng)功率分別為

400W和40W。當(dāng)開(kāi)關(guān)$、S2均閉合，飲水機(jī)處于(選填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)，R的阻值為

P；用飲水機(jī)給2kg的水加熱，當(dāng)水溫升高50℃,水吸收的熱量為Jo[c^=4.2xl03J/(kg*℃)]o

4.2X105

【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)與、S2均閉合時(shí)，電路為Ri的簡(jiǎn)單電路，電路的總電阻最小，由

P=UI=—

R

可知，電路的總功率最大，飲水機(jī)處于加熱檔，則R的阻值

U1(220V)

R、==1210

品熱400W

[3]水吸收的熱量

C?=cwzl/=4.2xlO3J/(kg-℃)x2kgx5O℃=4.2xlO5J

4.圖甲是某款電熱水龍頭，即開(kāi)即熱、冷熱兼用，圖乙是它的電路圖.Ri>R2為電熱絲，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄

帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路，從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換.已知電然水龍頭的額定電壓是220V,

溫水時(shí)額定功率是2000W,R?的阻值為48.4Q.不考慮溫度對(duì)電阻絲的影響.熱水時(shí)水龍頭30s內(nèi)產(chǎn)生的

電熱是J.

【答案】9X104J

【解析】由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通2時(shí)，電路為Ri的簡(jiǎn)單電路，電熱水龍頭流出的是溫水；當(dāng)開(kāi)關(guān)S

接通3時(shí)，R與Rz并聯(lián)，電熱水龍頭流出的是熱水，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，

Ri的功率不變，即Pi=Pi?=200（）W,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，Rz的功率：P2=

￡^=（220V）=1（x）0Wt因電路中總功率等于各用電器功率之和，所以，熱水時(shí)電熱水龍頭的功率：p

R48.4。

熱=P]+P2=2000W+1000W=3000W,熱水時(shí)水龍頭30s內(nèi)產(chǎn)生的電熱：Q=W=Put=3OOOWx3Os=9x104J.

5.圖甲是某款“即熱式”電熱水龍頭，圖乙是它的原理電路，品、昭為電熱絲（不考慮溫度對(duì)電熱絲的影

響），A、B、C、。是四個(gè)觸點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)電路，實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換，

有關(guān)參數(shù)如下表；當(dāng)水龍頭放熱水時(shí)，正常工作60s,消耗的電能是J：當(dāng)開(kāi)關(guān)置于8、C之間時(shí)，

水龍頭工作電路處于擋（選填“熱水”或“溫水”）；電熱絲&的電阻是C;若在家使用該水龍

頭時(shí)，水龍頭發(fā)生短路，家中會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，起到保護(hù)電路的作用。

額定電壓220V

溫水2200W

額定功率

熱水3000W

【答案】1.8x10$溫水60.5空氣開(kāi)關(guān)

【解析】"1由分=:可得，水龍頭放熱水時(shí)60s消耗的電能

W=p^=3000WX60S=1.8X105J

〃2

⑵當(dāng)開(kāi)關(guān)置于8、。之間時(shí)，只有電阻吊接入電路，電路中電阻較大，根據(jù)P=:可知，此時(shí)功率較

R

小，則此時(shí)放出的是溫水，處于溫水檔；

⑶加熱狀態(tài)下，電阻R、R2并聯(lián)，此時(shí)放出熱水，已知P效=3000W,則R2消耗的電功率

2=4一垛=3000W-2200W=800W

根據(jù)P=：-可知，&的阻值

R

U2_(220V)2

R60.5Q

2800W

[4]若在家使用該水龍頭時(shí)，水龍頭發(fā)生短路，家中空氣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，起到保護(hù)電路的作用。

6.某一天晚上睡覺(jué)前，小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥。小文將大米等食材放入

電飯煲內(nèi)，接通220V家庭電路，經(jīng)過(guò)了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過(guò)程，早餐前斷開(kāi)電源，電飯煲消耗的電

功率隨時(shí)間變化的圖像如圖甲所示，電飯煲加熱過(guò)程消耗的電能是kWh,已知小文家電飯煲加熱和

保溫部分基本電路原埋如圖乙所示，S是接通家庭電路的開(kāi)關(guān)，Si是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，R和/?2為電阻不變的電熱

絲，則R*

乙

【答案】0.88220

【解析】由甲圖可知，0-5h功率為44W,此時(shí)間段為待機(jī)；5-6h功率為880W,此時(shí)間段為加熱；6-7h功

率為220W,此時(shí)間段為保溫。電飯煲加熱過(guò)程時(shí)間為lh,則加熱過(guò)程消耗的電能為

W=Pr=0.88kWx1h=0.88kW-h；由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、Si同時(shí)閉合時(shí)，尺和R2并聯(lián)，電路總電阻最小,

發(fā)熱功率最大，為加熱電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、Si斷開(kāi)時(shí)，R斷路沒(méi)有工作，電路中只有&工作，為保溫

U2(220V)2

電路c因保溫功率為220W,即&功率為220W,則汽2::一=--------=220。。

展溫220W

7.如圖所示是XX型“220V1000W”電飯煲的原理圖。它有高溫和保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行

調(diào)節(jié)，局為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?fù)鯐r(shí)，電路的功率為I000W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接保溫?fù)鯐r(shí)。電路的總功率

為22W。求：

(1)電飯煲在高溫?fù)鯐r(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？

(2)電熱絲心的阻值多大？

(3)當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，實(shí)際電流多大？俁溫5min,電熱絲消耗的電能為多少？

氏

o220Vo

【答案】(1)2；(2)48.40；(3)0.1A,145.2J

〃2

【解析】(1)由戶二一可知，在電壓U一定時(shí)，電阻R越小，電功率越大，由電路圖可知，S應(yīng)接2觸

R

點(diǎn)時(shí)，電路為Ro的簡(jiǎn)單電路，電路電阻最小，此時(shí)電飯煲功率最大，電飯煲在高溫檔。

2

(2)電飯煲在高溫?fù)鯐r(shí)，電路為私的簡(jiǎn)單電路，由尸=一U可得，電熱絲品的阻值

R

-3部,

(3)由2="可得，當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)實(shí)際電流

,電溫22W八

I=-^SL=-------=0.1tAA

U220V

保溫5min,電熱絲心消耗的電能

IVh=/2/?of=(0.1A)2X48.4QX5X60S=145.2J

答：(1)電飯煲在高溫檔時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與2觸點(diǎn)連接；

(2)電熱絲Ro的阻值為48.4Q：

(3)當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，實(shí)際電流為0.1A；保溫5min,電熱絲Ro消耗的電能為145.2J。

8.圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V,它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪

溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。圖乙為其電路原理圖，R]和R?為電阻不變的電熱絲，S是自動(dòng)控制

開(kāi)關(guān)c將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間的變化如圖丙所示。

求

(1)5-10min,電飯煲的功率。

(2)20?30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量

【答案】(1)660W(2)2.64x105J

【解析】(1)由圖丙知道，5-10min,電飯煲的功率是660W；

(2)由圖丙知道，20?30min(600s)時(shí)，電飯煲的功率是440W,

由Q=W二P7知道，20?30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量是：Q=W=Pr=440Wx600s=2.64x]()5j

9.小華家買(mǎi)了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，主要技術(shù)參數(shù)如下表.電吹風(fēng)在額定電壓下工作,

請(qǐng)解答如下問(wèn)題：

熱風(fēng)溫度50-75?

額定功率熟風(fēng)時(shí)：990W

冷風(fēng)時(shí)：U0W

額定電壓220V

質(zhì)量0.5kg

(1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多大？

(2)電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？

(3)電吹風(fēng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電阻是1C,電吹風(fēng)吹冷風(fēng)30min產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】(1)0.5；(2)550；(3)450J

【解析】

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)置于8C時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，根據(jù)可得，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)

的電流

￡3=0.5A

U220V

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)置于AB時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，電熱絲的電功率

P=990W-110W=880W

熱絲R2的電阻值

U2(220V》“c

———3312

P880W

(3)由焦耳定律可得，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量

Q=Z2/?/=(O.5A)2xlQx30x60s=450J

答：(1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A；

(2)電熱絲工作時(shí)的電阻是55C；

(3)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)30min產(chǎn)生的熱量是450J。

10.如圖所示的某應(yīng)急燈和它的銘牌，兩個(gè)燈泡是并聯(lián)，當(dāng)外部電路停電時(shí)應(yīng)急燈亮，這時(shí)電池電壓為6V,

額定功率為2X3W

某消防應(yīng)急燈

充電時(shí)間約20小時(shí)

電池6V2500mAh■]

額定功率2x3W

(1)通過(guò)兩燈的總電流是多少A?2min所消耗的電能是多少？

(2)如果2min內(nèi)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能否使20℃,1kg的水升到30℃?

【答案】(1)通過(guò)兩燈的總電流是1A；2min所消耗的電能是720J；(2)不能.

【解析】(1)由題意知：電池電壓U=6V,額定功率為P=2x3W=6W,則通過(guò)兩燈的總電流：I=P/U=6W/6V=1A；

在時(shí)間t=2min=120s內(nèi)消耗的電能：W=Pt=6Wxl20s=720J.

(2)由題意知：水的質(zhì)量m=lkg,升高的溫度△t=30℃-2O℃=IO℃,比熱容c=4.2xl()3j/(kg?C)，則

水需要吸收的熱量：Q^=cmAt=4.2xlO3J/(kg*℃)xIkgx10℃=4.2x104J>W=720J,所以不能.

11.家用豆?jié){機(jī)的外形如圖甲所示，其機(jī)頭主要由一個(gè)電熱器(電熱絲)R和一個(gè)電動(dòng)機(jī)M帶動(dòng)的打漿器

構(gòu)成，內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖如圖乙所示.制作豆?jié){的過(guò)程是先加熱，后打漿，再加熱煮熟，即加熱和打漿是交

替進(jìn)行的.某品牌豆?jié){機(jī)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如表.

額定電壓220V

額定頻率50Hz

電熱器額定功率1000W

電動(dòng)機(jī)額定功率180W

凈重2.4kg

(1)豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？

(2)小明同學(xué)想測(cè)算該豆?jié){機(jī)的加熱效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆?jié){機(jī)中，測(cè)出其初溫為20℃,

當(dāng)電熱器正常工作時(shí)加熱總時(shí)間為9min豆?jié){沸騰，測(cè)其溫度為100C.請(qǐng)你幫他計(jì)算豆?jié){吸收了多少熱

量？豆?jié){機(jī)的加熱效率是多少？[C^=4X103J/(kg-℃)]

(3)小明同學(xué)晚上使用該豆?jié){機(jī)，在與第(2)問(wèn)條件相同的情況下，發(fā)現(xiàn)電熱器加熱總時(shí)間由以前的9min

變?yōu)閘Omin,豆?jié){機(jī)的加熱電阻R和加熱效率均不變，求晚上的實(shí)際電壓值.(已知"?3汽).95)

【答案】(1)0.82A；(2)4.8x105J；(3)88.9%；(4)209V?

【解析】(1)由。二W可得，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：