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九年级科学上册 第三章3.6电能——焦耳定律和多档位电热器的计算
二、电热器与焦耳定律
例1：（2024九上·杭州期末）如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，煤油的质量、初温均相同，5分钟后观察到甲瓶中温度计示数比乙瓶高，若电阻丝的电阻分别为R甲和R乙，通过的电流分别为Ⅰ甲和Ⅰ乙，则（　　）
A．I甲>l乙，R甲>R乙 B．I甲=I乙，R甲>R乙
C．I甲=I乙，R甲I乙，R甲例2：（2023九上·南浔期末）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，回答下列问题：
（1）通电后透明容器中空气的内能增大是通过　 　的方式改变的，图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟　 　大小的关系；
（2）如果实验乙通过容器①电阻丝电流是2A，则容器②内电阻丝在1min内产生的热量是　 　J。
1．（2024九上·鹿城月考）小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列说法正确的（　　）
A．玻璃管越粗实验现象越明显
B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油
C．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同
D．该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系
2：（2024九下·杭州月考）小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（　　）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
3、（2023九上·嘉兴期末）如图是研究电热与哪些因素有关的装置，两只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插一根玻璃管，瓶内各装一根阻值不同的电阻丝R甲和有R乙，将两根电阻丝串联在电路中。
（1）烧瓶内装的是比热小的煤油而不是水，优点是　 　。
（2）闭合开关，一段时间后甲烧瓶内玻璃管中的液面要升得更高，则两电阻丝的大小关系R甲　 　R乙（选填“>”，“<”或“=”）。
三、多档位电热器的计算
例1：（2024九上镇海期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
例2：（2023九上·玉环月考）小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温档功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温档 　
低温档 440W
电源频率 50Hz
（1）当电烤箱处于低温档时，S1、S2所处的状态是　 　。
（2）当电烤箱在低温档正常工作时的电流是多少？
（3）小科先断开其它家用电器，并将电烤箱调到高温档接入220V的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表（3000imp/（kW·h））在2min内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温档时的电功率。（“3000imp/（kW·h）”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电表上的指示灯闪烁3000次）
例3：（2024九上·南浔期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。
（1）自动取水时，将1.1ｋｇ水抽高0.5ｍ灌入电热水壶中需要5ｓ，电动机的机械效率为80％，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1＝R2＝100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接ａ或ｂ。
求：①开关S1断开、S2接ｂ时，电热水壶处于　 　（填“高温”“中温”或“低温”）挡；
②电热水壶处于高温挡时的电功率　 　。
1．（2024·浙江宁波模拟）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
2．（2024·浙江台州模拟）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是___________，此时处于___________档工作状态；
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的暖风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？
3．（2024九上·鹿城月考）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）闭合S2和S3咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R2的阻值是多少欧？
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
4、（2024九上·金东期末）如图-1，是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图-2所示。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如图表所示。请完成下列问题：
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 1100W
（1）当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于　 　挡；
（2）求该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流大小；
（3）在某次用电高峰期，小金用如图-3所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小金由此认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。小兰和小江却一致认为小金的观点不全面。请你根据题中信息和所学知识，解释实际功率小于额定功率的原因。
5、（2023九上·杭州期末）如表为电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示。
额定电压 220V
额定功率
高温挡 1100W
低温挡 440W
（1）当开关S闭合时，电烤箱处于　 　挡。
（2）结合数据分析计算，R1、R2的阻值是多少？
（3）当电烤箱处于低温挡工作1分钟，R1消耗的电能是多少？
九年级科学上册 第三章3.6电能——焦耳定律和多档位电热器的计算解析答案
二、电热器与焦耳定律
例1：（2024九上·杭州期末）如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，煤油的质量、初温均相同，5分钟后观察到甲瓶中温度计示数比乙瓶高，若电阻丝的电阻分别为R甲和R乙，通过的电流分别为Ⅰ甲和Ⅰ乙，则（　　）
A．I甲>l乙，R甲>R乙 B．I甲=I乙，R甲>R乙
C．I甲=I乙，R甲I乙，R甲【答案】B
【解析】根据串联电路的电流特点及焦耳定律进行解答。
【解答】由图中可知R甲与R乙串联在电路中，在串联电路中电流处处相等，所以I甲＝I乙；
由于5分钟后观察到甲瓶中温度计的求数比乙瓶高，由此可知Q甲＞Ｑ乙，
由于Q＝I2Rt，I甲＝I乙，所以R甲>R乙；故B正确。答案为：B。
例2：（2023九上·南浔期末）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，回答下列问题：
（1）通电后透明容器中空气的内能增大是通过　 　的方式改变的，图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟　 　大小的关系；
（2）如果实验乙通过容器①电阻丝电流是2A，则容器②内电阻丝在1min内产生的热量是　 　J。
【答案】（1）热传递；电阻（2）300
【解析】（1）改变物体内能的方式：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移。根据甲图分析哪个因素不同，哪些因素相同即可。
（2）首先根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过容器②电阻丝的电流，再根据Q=I2Rt计算产生的热量。
【解答】（1）通电后，电阻丝发热，空气从电阻丝吸收热量，则透明容器中空气的内能增大是通过热传递的方式改变的。根据甲图可知，两个电阻丝串联，即电流相等，而两个电阻丝阻值不同，那么该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系。
（2）根据乙图可知，容器①电阻丝在干路上，容器②电阻丝在支路上。
由于②容器中电阻丝和容器外电阻丝阻值相同，那么通过它们的电流相等，
根据I总=I1+I2可知，都是干路电流的一半，也就是1A。
则容器②内电阻丝在1min内产生的热量为：Q=I2Rt=（1A）2×5Ω×60s=300J。
1．（2024九上·鹿城月考）小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列说法正确的（　　）
A．玻璃管越粗实验现象越明显
B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油
C．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同
D．该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系
【答案】D
【解析】转换法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答AB.电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的同种物质吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少；故玻璃管越细，变化幅度越大，实验现象越明显，故AB错误；
C.探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故两烧瓶中电阻丝阻值应不同，若控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同，则两电阻丝阻值相同，故C错误；
D.研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小。上图中，将任一个电阻丝作为研究对象，通过移动变阻器的滑片可改变电
路的电流大小，而控制通电时间相同，即可研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故D正确。故答案为：D。
2、（2024九下·杭州月考）小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（　　）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
【答案】C
【解析】（1）（2）根据控制变量法的要求分析判断；
（3）（4）比较各个电阻产生热量的多少，从而判断气球体积的大小变化即可。
【解答】根据题意可知，电阻产生的热量越多，则烧瓶内气体温度越高，那么气球的体积越大。
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻相同而改变电流的大小，而甲和乙中两个电阻串联电流相同，而电阻不同，故A错误；
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流大小和时间相同，改变电阻大小，因此可以比较甲和乙气球的体积变化，故B错误；
CD.甲和乙中两个电阻串联，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，乙中电阻产生的热量多，即Q乙＞Q甲。丙和丁中两个电阻并联，它们的电压相等，根据可知，丙中电阻产生的热量多，即Q丙＞Q丁。①和②中电源电压相等，则丁的电阻两端的电压肯定大于乙的电压，根据可知，丁产生的热量大于乙产生的热量，即Q丁＞Q乙。比较可知，产生热量最多的是丙，则体积变化最大的是丙气球，故C正确，D错误。故选C。
3、（2023九上·嘉兴期末）如图是研究电热与哪些因素有关的装置，两只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插一根玻璃管，瓶内各装一根阻值不同的电阻丝R甲和有R乙，将两根电阻丝串联在电路中。
（1）烧瓶内装的是比热小的煤油而不是水，优点是　 　。
（2）闭合开关，一段时间后甲烧瓶内玻璃管中的液面要升得更高，则两电阻丝的大小关系R甲　 　R乙（选填“>”，“<”或“=”）。
【答案】（1）煤油比热容小，吸收相同的热量，温度变化大或玻璃管内液面上升高，实验效果明显
（2）>
【解析】（1）根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质吸收相同的热量时，升高的温度与比热容成反比，即比热容越小的物质，升高的温度越大，煤油受热后体积膨胀越多，玻璃管内液面上升的更多。
（2）首先根据液面的高度变化确定电阻丝产生热量的多少，再根据Q=I2Rt比较电阻丝的阻值大小。
【解答】（1）烧瓶内装的是比热小的煤油而不是水，优点是：煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化大或玻璃管内液面上升高，实验效果明显。
（2）闭合开关，一段时间后甲烧瓶内玻璃管中的液面升得更高，说明甲电阻丝产生的热量多。甲和乙两个电阻丝串联，通过它们的电流大小和通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻R甲>R乙。
三、多档位电热器的计算
例1：（2024九上镇海期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
【答案】C
【解析】（1）（2）根据公式比较开关在不同状态下的总功率的大小，从而确定对应的状态；
（3）根据公式计算R3的阻值；
（4）根据Q=W=Pt计算暖风机消耗的电能。
【解答】图甲中，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；
根据串联电路的电阻规律可知，R串>R2；
根据公式可知，总功率P串那么前者为低温档，后者为高温档，故A、B正确不合题意；
图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，
则R3阻值，故C错误符合题意；
暖风机消耗电能 Q=W=Pt=200W×60s= 1.2×104 J，
故D正确不合题意。
例2：（2023九上·玉环月考）小科家有一台电烤箱，其铭牌如下，高温档功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温档 　
低温档 440W
电源频率 50Hz
（1）当电烤箱处于低温档时，S1、S2所处的状态是　 　。
（2）当电烤箱在低温档正常工作时的电流是多少？
（3）小科先断开其它家用电器，并将电烤箱调到高温档接入220V的家庭电路中，发现他们家的电子式电能表（3000imp/（kW·h））在2min内指示灯恰好闪了120次，请你帮助他计算电烤箱高温档时的电功率。（“3000imp/（kW·h）”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电表上的指示灯闪烁3000次）
【答案】（1）闭合、断开
（2）闭合、断开，与串联，电烤箱处于低温挡，由表格数据可知，电烤箱在低温挡正常工作时的功率，
由可得电路中的电流：
（3）3000imp/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁120次消耗的电能：
，
电烤箱的电功率：
【解析】在单位时间内电流所做的功叫做电功率；其中单位时间为秒（s），所做的功就是指电功。 电功率使用符号大写的英文字母“P”表示，电功率是描述电流做功快慢程度的物理量，通常所谓用电设备容量的大小，通常都是指的电功率的大小，他表示该用电设备在单位时间内做功的能力。
【解答】（1） 当电烤箱处于低温档时 ，应该R1，R2串联，所以 闭合、断开 。
例3：（2024九上·南浔期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。
（1）自动取水时，将1.1ｋｇ水抽高0.5ｍ灌入电热水壶中需要5ｓ，电动机的机械效率为80％，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1＝R2＝100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接ａ或ｂ。
求：①开关S1断开、S2接ｂ时，电热水壶处于　 　（填“高温”“中温”或“低温”）挡；
②电热水壶处于高温挡时的电功率　 　。
【答案】（1）W=Gh=mgh=1.1kg×10N/kg×0.5m=5.5J
W电能=W/η=5.5J/80%=6.875J
P电=W电能/t=6.875J/5s=1.375W
（2）低温；968W
【解析】（1）首先根据W=Gh计算对水做的有用功，然后根据计算消耗的电能，最后根据计算电动机的电功率；
（2）①根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率大小，从而确定对应的工作状态即可；
②根据分别计算出两个电阻的电功率，然后相加得到高温档功率。
【解答】（2）①根据丙图可知， 开关S1断开、S2接ｂ时， 两个电阻串联，总电阻为R串；
开关S1闭合、S2接ｂ时，只有R1工作，此时总电阻为R1；
开关S1闭合、S2接a时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；
则总电阻R串>R1>R并；
根据公式可知，总功率P串则对应状态分别为低档、中档和高档。
②电热水壶高温档时的功率：P高=P1+P2=。
1．（2024·浙江宁波模拟）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
【答案】D
【解析】AB．根据图乙可知，开关接触1和2时，没有电阻丝被接通，此时水龙头不发热，应该为冷水档。当开关接触2和3时，此时只有R2自己工作，总电阻为R2；当开关接触3和4时，此时两个阻丝并排连接，为并联，总电阻为R并；根据并联电路的特点可知，R2>R并；根据可知，P2C．当开关接触2和3时，此时只有R2自己工作，此时为温水档，电流为
故C错误；
D．当开关接触3和4时，此时两个电阻丝并排连接，为并联，则此时总功率为
，故D正确。
2．（2024·浙江台州模拟）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是___________，此时处于___________档工作状态；
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？___________
（3）按图乙电路制作的暖风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？___________
【答案】串联 低温 4.8欧 焦
【解析】（1）[1][2]甲方案中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路；开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和。根据公式可知，开关S闭合、S1断开时，此时处于低温档工作状态。
（2）[3]R3的阻值应为
（3）[4]暖风机消耗的电能W=Pt=200W×600s=1.2×105J
3．（2024九上·鹿城月考）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）闭合S2和S3咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R2的阻值是多少欧？
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
【答案】（1）加热
（2）解：当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段，
由电功率可知；
当S2闭合、S3断开时，此时是保温阶段，
可得此时电路总电阻
（3）解：磨豆用时0.5分钟，t1=0.5min=30s，加热用时3分钟，t2=3min=180s，
本次泡制咖啡共消耗电能
。
【解析】（1）由电功率P=UI可知，在电源电压U=220V一定时，电阻越大电功率越小，电阻越小电功率越大，当只闭合S2时，电阻R1、R2串联接入电路，电阻最大，为保温阶段，当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段；
（2）当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段，由电功率P=UI可知R1阻值；当只闭合S2时，电阻R1、R2串联接入电路，电阻最大，为保温阶段，由电功率P=UI可知R1+R2阻值，然后相减即可；
（3）消耗的总电能等于磨豆和加热消耗的电能之和。
4、（2024九上·金东期末）如图-1，是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图-2所示。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如图表所示。请完成下列问题：
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 1100W
（1）当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于　 　挡；
（2）求该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流大小；
（3）在某次用电高峰期，小金用如图-3所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小金由此认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。小兰和小江却一致认为小金的观点不全面。请你根据题中信息和所学知识，解释实际功率小于额定功率的原因。
【答案】（1）高温挡
（2）电暖器在低温挡正常工作时的功率为1100W，电路中的电流大小为
（3）由题意知，用电高峰期电暖器在低温挡工作时，实际电压为210V，实际功率为900W，根据P=U2/R可得，此时R1的阻值为49Ω。由此可知，原电阻发生了变化。所以造成实际功率小于额定功率的原因，不只是因为实际电压小于额定电压造成的，用电器电阻变大也是其中一个原因。
【解析】电路中的总电阻越小，电压一定，总功率越大。结合电功率公式进行分析。
【解答】（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡。
（3）根据进行分析， 实际功率小于额定功率，是由于实际电压小于额定电压造成的，用电器电阻变大也是其中一个原因。
5、（2023九上·杭州期末）如表为电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示。
额定电压 220V
额定功率
高温挡 1100W
低温挡 440W
（1）当开关S闭合时，电烤箱处于　 　挡。
（2）结合数据分析计算，R1、R2的阻值是多少？
（3）当电烤箱处于低温挡工作1分钟，R1消耗的电能是多少？
【答案】（1）高温
（2）电阻R1的阻值为：R1= =44Ω，
两个电阻串联的总电阻为：R= =110Ω，
电阻R2的阻值为：R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω
（3）当电烤箱处于低温档时，电路中的电流为：I= =2A
当电烤箱处于低温档工作1min，R1消耗的电能是：W=I2R1t=（2A）2×44Ω×1×60s＝10560J
【解析】（1）根据公式比较开关在不同状态下的电功率大小即可；
（2）当高温档时，只有R1自己工作，可根据 计算它的阻值。当低温档时，两个电阻串联，可根据 计算出总电阻，最后根据 ：R2=R-R1 计算出电阻R2的阻值。
（3）低温档时两个电阻串联，首先根据 计算出通过电路的电流，再根据 W=I2R1t 计算出R1消耗的电能。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
当开关S闭合时，只有R1自己工作，总电阻为R1；
则R串>R1；
根据公式，则P串那么前者为低温档，后者为高温档。

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