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专题1 多档位电热器的计算
判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。
考点一、串联电路中的高、低温挡分析
典例1：（2022·浙江浙江·中考真题）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
【答案】（1）；（2）110Ω；；（3）（或）
【解析】解：（1）加热状态下通过毛巾架的电流为
（2）由电路图可知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电热饮水机处于加热状态，
根据可得，R0的阻值
当开关S断开时，R1与R0串联，电热毛巾架处于保温状态，
此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R1的阻值R1=R-R0=605Ω-110Ω=495Ω
（3）该电热水器正常工作30分钟消耗的电能
变式1：（2022·浙江温州·二模）如图是小明家的电烤箱及简化电路图。电烤箱工作电压为220伏，R1和R2是电烤箱中的加热元件，阻值均为110欧。只闭合开关S1时，电烤箱启动低温档，再闭合开关S2后，电烤箱会切换成高温档。
（1）电烤箱高温档工作时，电路总功率为___________瓦。
（2）小明发现他的电烤箱存在问题：无论是只闭合开关S1，还是同时闭合开关S1和S2，电烤箱都是高温档正常工作，无法实现低温档工作。则该电路出现的故障可能是___________。
【答案】440 电阻R2短路（S2短路）
【解析】（1）[1]只闭合开关S1时，电烤箱启动低温挡，此时R1、R2串联接入电路，再闭合开关S2后，电烤箱会切换成高温挡，说明电阻R2没有接入电路，电路中只有R1工作，此时电路为R1的简单电路。电烤箱高温挡工作时，电路总功率
（2）[2]无论是只闭合开关S1，还是同时闭合开关S1和S2，电烤箱都是高温挡正常工作，则电路中只接入R1无法实现低温挡工作，只闭合S1时，电阻R2没有接入电路，电路中只有R1工作，所以该电路出现的故障可能是电阻R2短路。
变式2：（2022·浙江金华市一模）随着生活条件的改善，人们更加重视家居环境的美化，如图甲是带有水温调节功能的家庭水族箱，其工作原理如图乙所示，R1为阻值可调的电热丝，R2为阻值400Ω的定值电热丝，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）当开关S1闭合，S2接______（填“a”或“b”）时，电路处于保温状态；
（2）当电路处于加热状态时，通电10分钟消耗的电能是多少焦？______
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？______
【答案】a 7.26×106J 600Ω
【解析】（1）[1]开关S1断开、S2接a时，电阻和变阻器串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，处于保温状态；当开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，处于加热状态。
（2）[2]当开关S1闭合，S2接b时，电路处于加热状态，为电阻R2的简单电路，通电10分钟消耗的电能
（3）[3]当开关S1闭合，S2接a时，电路处于保温状态，为电阻R1和R2的串联电路，电路的总电阻
电热丝R1连入电路的阻值R1=R总-R2=1000Ω-400Ω=600Ω
变式3：（2022·浙江温州·中考真题）小设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭堡内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭堡内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La就吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。
【快煮模式】闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃~120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃~80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为___________分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热R2消耗的电能为多少焦？___________
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。___________
【答案】12 8.73×105J 见解析
【解析】（1）由图丙知道，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间
t=6min+（11min-9min）+（16min-14min）+（21min-19min）=12min
（2）闭合开关S、S1、S2，电路为R2的简单电路，电饭煲进入快煮模式，工作电路的电热丝在高功率状态下工作的时间为12min，R2消耗的电能
S1闭合S2断开，R1、R2串联，工作电路的电热丝在低功率状态，电路中的电流
由图丙知道，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝低功率加热的时间t2=t-t1=24min-12min=12min
消耗的电能
电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能W=W1+W2=8.712×105J+1800J=8.73×105J
（3）当S2断开后，R2低功率工作，降温至110℃及以下，Sa始终闭合。继续降温至60C时，Sb闭合，R1被短路，R2高功率工作，升温至80℃时，Sb断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，如此往复，实现自动保温。
考点二、并联电路中的高、低温挡分析
当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。
典例1：（2022·浙江绍兴·中考真题）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四节接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是___________（选填“断开”或“闭合”）
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是___________（选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV档时功率最大，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。___________
【答案】闭合 热传递 b，c 1.5×103焦
【解析】（1）[1]根据题意知道，S2是温控开关，即当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合，所以，S1从0档转到Ⅰ档是开始工作，故温控开关S2的状态应是闭合的。
（2）[2]锅中的水温度升高，是水吸收了热量，所以，是通过热传递增加了水的内能。
（3）[3]根据题意知道，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，且IV档时功率最大，由知道，说明滑片顺时针转动，接入电路的电阻减小，由图知道，滑片与b连接，当接线柱b、c中连入电路时，满足要求。
（4）[4]由于电热丝被均分为四节接入电路，由图知道，Ⅲ档长度是IV档长度的2倍，由知道，电火锅IV档接入电路的电阻
所以Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率
电火锅在Ⅲ档工作5分钟，发热管消耗的电能W=Pt=500W×300s=1.5×103J
变式1：（2022·浙江杭州·九年级阶段练习）电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如下表所示：
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
（1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是多少J
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大
（3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J
【答案】（1）4800J;（2）3.64A；（3）4.8×104J
【解析】解：（1）当只闭合S1时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，电吹风工作1min消耗的电能
W1＝P冷t＝80W×60s＝4.8×103J
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风吹热风，R消耗的功率PR＝P热P冷＝880W80W＝800W
通过R的电流
（3）当电吹风正常工作并吹热风时，1min内通过R产生的热量为QR＝WR＝PRt＝800W×60s＝4.8×104J
答：（1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是4800J；
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为3.64A；
（3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是4.8×104J。
变式2：（2022·浙江南海实验学校一模）下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压 220V
额定功率 加热 500W
保温
蓄水箱的容积 1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（p=1.0×103kg/m3）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。（c水=4.2×103］/（kg℃））
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1=988Ω，求饮水机的保温功率。
【答案】（1）1kg；（2）80%；（3）48.99W
【解析】解：（1）水的体积
蓄水箱中水的质量
（2）饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
饮水机的加热效率
（3）分析图可知，闭合开关S、S0，R1和R2并联接入电路，电路处于加热状态。当只闭合开关S，电路中只有R1接入电路，电路处于保温状态，此时电路功率
变式3：（2022·浙江·高照实验学校九年级阶段练习）如图甲是小明家的养生壶。它有高温、低温二个档位，如图乙是它工作电路图，图表是其部分参数，其中R1、R2为发热电阻，R2＝100欧。求：
项目 参数
电源电压（V） 220
高温档功（W） 968
容积（L） 3
（1）养生壶的能量转换是：______；
（2）发热电阻R1的阻值是多少？______
（3）当养生壶用高温档将装满的水从20℃加热至100℃，需要消耗多少时间（不考虑能量损失）？（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃））
【答案】电能转化为内能 100Ω 1041s
【解析】（1）[1]养生壶的能量转换是：电能转化为内能。
（2）[2]当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，养生壶处于高温挡。R2的功率为
则R1的功率为
则R1的阻值为
（3）[3]养生壶内水的体积V=3L=3dm3=3×10-3m3
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg
水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×106J
不计热量损失W=Q吸=1.008×106J
加热时间
1.（2020九上·西湖月考）如图所示，为电饭锅的电路原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1000瓦。饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100瓦，电热板和保温器的电阻各为________、________（假设电阻值不随温度的变化而变化）。
【答案】48.4Ω；435.6Ω
【解析】根据图片可知，当开关闭合时，保温器被短路，只有电热板自己工作，根据计算出电热板的电阻；当开关断开时，保温器和电热板串联，根据计算总电阻，最后根据R保温器=R总-R电热板计算出即可。
【解答】当开关闭合时，保温器被短路，只有电热板自己工作，
电热板的电阻；
当开关断开时，保温器和电热板串联，
总电阻；
那么保温器的电阻为：R保温器=R总-R电热板=484Ω-48.4Ω=435.6Ω。
2.如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。
额定电压 220V 容积 30L
加热功率 2000W 保温功率 800W
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态。
（2）R2的阻值为多大？
（3）在上述加热状态下，热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能？
【答案】（1）b
（2）据图片可知，当开关接a时，只有R1自己工作，此时为加热状态，
则R1的阻值为：；
当开关接b时，R1与R2串联，此时为保温状态，
总电阻；
则R2的阻值为：R2=R总-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω。
（3）热水器正常工作35分钟需要消耗电能：W=P加热t=2000W×（60s×35）=4.2×106J。
【解析】（1）当开关切换时，总功率大的为加热状态，总功率小的为保温状态，根据公式分析即可；
（2）首先根据加热状态，利用公式计算出R1的阻值，再根据保温状态计算出总电阻R总，最后根据R2=R总-R1计算即可。
（3）根据W=P加热t计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，当开关接a时，只有R1自己工作，总电阻为R1；
当开关接b时，R1与R2串联，总电阻为R串；则R1根据公式可知，总功率P1>P串； 则前者为加热状态，后者为保温状态。
3.（2021·台州）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是________。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现________功能、它的额定功率是________瓦。
【答案】（1）串联 （2）加热；100
【解析】（1）如果用电器首尾相接，那么它们串联；如果用电器并排连接在两点间，则它们为并联。
（2）根据公式比较两种状态下电路总功率的大小，从而确定它们的工作状态，并计算出对应的功率。
【解答】（1）开关转至ac位置时，电流依次经过R1和R2，它们首尾相连，因此为串联。
（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2。
根据公式可知，因为R串>R2，所以总功率P串则前者为保温状态，后者为加热状态。
那么它的额定功率为：。
4.（2021·金华模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω，和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
【答案】（1）保温洗涤
（2）W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03KWh）
（3）P1= = =2000W，
P2= = =200W
P=P1+P2=2000W+200W=2200W。
【解析】（1）只有电阻工作肯定为加热水状态，只有电动机工作肯定为脱水状态，既有电阻工作又有电动机工作为保温洗涤状态。
（2）根据W=Pt计算脱水过程消耗的电能；
（3）根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后相加得到加热水的总功率。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关置于位置2时，电阻R2与电动机同时工作，为保温洗涤状态。
5.（2020·南浔模拟）饮水机（图甲）是家庭、办公室常见的用电器，给人们生活带来了很大的方便，那么饮水机内部的电路原理图是怎么样的呢？小金同学对此产生了好奇，他观察发现：在饮水机的侧面有一张铭牌（图乙）。在饮水机背面有一个制热开关（图丙），当接通电源后，若闭合制热开关饮水机正常工作，若断开制热开关饮水机不工作。当闭合制热开关后，正面红色加热指示灯亮，显示为加热状态；一会之后，红色指示灯灭绿指示灯亮显示为保温状态。小金又查阅资料得到：饮水机内部还有温控开关，在温度低于一定温度时会自动闭合，而在高于一定温度时又会自动断开。根据上述现象小金同学画出饮水机内部电路原理图（图丁）
（1）若按照小金设计的电路原理图（图丁），则________是温控开关（选填“S1”或“S2”）。饮水机处于保温状态时，开关S1、S2工作状态是________。
（2）若按照小金设计的电路原理图，请计算R1阻值。
【答案】（1）S2；S1闭合、S2断开
（2）当开关S1闭合、S2断开，只有电阻R2自己工作，此时为保温状态，功率为50W；
当开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时为加热状态，功率为550W；
那么电阻R1的功率为： P1=P总-P2= 550W-50W=500W；
那么电阻R1的阻值为： 。
【解析】（1）无论是保温状态，还是加热状态，至少有一个电阻在工作，即开关S1肯定是始终闭合的，它肯定不是温控开关，那么开关S2就是温控开关。保温时总功率小，加热时总功率大，对两种不同状态时的总功率大小进行比较即可；
（2）首先根据P总=P1+P2计算出电阻R1工作时的功率，再根据公式 计算即可。
【解答】（1）若按照小金设计的电路原理图（图丁），则S2是温控开关。
当开关S1闭合、S2断开，只有电阻R2自己工作；
当开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，根据并联电路电阻越并越小规律可知，总电阻肯定小于R2；
根据公式可知，后者的功率肯定大于前者，那么后者为加热状态，前者为保温状态。
（2）当开关S1闭合、S2断开，只有电阻R2自己工作，此时为保温状态，功率为50W；
当开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时为加热状态，功率为550W；
那么电阻R1的功率为： P1=P总-P2= 550W-50W=500W；
那么电阻R1的阻值为： 。
6.（2021·南湖模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
【答案】（1）内能（热能） （2）
（3）P1: P2 =R2: R1 P2 = =800W/4=200W
P总=800W+200W=1000W
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106J
Q=Pt t=Q/P=1.68×106J/1000W =1.68×103S
答：需要加热 1.68×103S
【解析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）已知加热功率和电压，根据公式 计算电阻丝的阻值；
（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“ R2=4R1 ”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。
7.（2021·金华）便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。
项目 参数
工作电压（V） 20
低档位功率（W） 5
高档位功率（W） 10
完成下列问题：
（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器属于________档位；
（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？
（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？
【答案】（1）低
（2）当开关S与bc接触时，只有电阻R2工作，加湿器低档位工作时，
此时通过电路的电流；
（3）高温档消耗的电能：W=P高t=10W×（3600s×6）=2.16×105J。
【解析】（1）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小，然后确定它的工作状态；
（2）当开关S与bc接触时，只有电阻R2工作，加湿器低档位工作时，根据公式计算出通过电路的电流；
【解答】（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2；
旋转开关S接触“cd”时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；
则R2>R并； 根据公式可知，此时总功率P28．（2022·浙江·仙居县白塔中学九年级开学考试）小李家新买了一个标有“220V 1100W”的即热式水龙头，其发热电阻为R0，他发现该水龙头冬天使用时水温较低，于是他增加了一个发热电阻R=60.5Ω，使其有多个挡位，电路如图所示。回答下列问题：
（1）求R0的阻值；( )
（2）若使其在高温挡工作，开关应打在___________；（选填“①②”或“②③”或“③④”）
（3）请计算改装后的水龙头在高温挡工作时的电功率。 ( )
【答案】44Ω ③④ 1900W
【解析】（1）[1]当开关接到②和③时，只有R0的简单电路，它的电功率是1100W，R0的阻值
（2）[2]若使其在高温挡工作，电路的总功率最大，由可知电路的总电阻最小，当开关接到③和④时，R0和R并联，电路的总电阻最小。
（3）[3]在高温挡工作时的电功率
9.小峻家中有一个足浴盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为足浴盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，足浴盆的挡位不同。求：
型号 MLJY－01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100W
（1）额定加热电流。
（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电，使其处于加热状态1min，电能表(如图乙所示)的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际功率为多少瓦？
【答案】（1）由表中数据可知，足浴盆的额定加热功率880W，由P＝UI可得，额定加热电流I加热＝ ＝4A。
（2）由电路图可知，S接b时只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝ 可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由欧姆定律可得，R2＝ ＝55Ω，保温状态下，由串联电路的特点和P＝ 可得，总电阻R总＝ ＝484Ω，则R1＝R总－R2＝484Ω－55Ω＝429Ω。
（3）由图乙可知，表盘转过30转时，足浴盆消耗的电能W＝ kW·h＝ kW·h；此时足浴盆加热的实际电功率P实＝ ＝0.6kW＝600W。
【解析】（1）根据表格确定足浴盆加热时的功率，然后根据公式 计算加热电流；
（2）首先根据公式判断出加热和保温时开关的闭合情况，然后根据 计算出R2的阻值；再根据 计算出二者串联时的总电阻，最后根据R1＝R总－R2计算出R1的阻值即可；
（3）首先根据计算出足浴盆消耗的电能，再根据公式计算出足浴盆的实际功率。
10．（2022·浙江台州·中考真题）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、断开时，和的连接方式是___________，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，想要实现发热电阻的电功率为120瓦，则选用的阻值应为多少？___________
（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
11．（2022·浙江舟山·九年级期末）爆米花松脆可口，几乎是年轻人看电影时的“标配”。如图是舟山某影城中爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S2时，R2加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合开关S1时，R1保温，防止爆米花变凉。爆米花机的铭牌如表所示。
额定电压 220V
加热功率 200W
保温功率 20W
电动机功率 44W
（1）保温电阻R1的阻值是多少？
（2）将100克20℃玉米粒加热到300℃成为爆米花时，玉米粒吸收热量是多少？【不考虑热量的损失，c玉米=1.2×103J/(kg·℃)】
（3）制作一份爆米花用时5分钟，为了防止糊锅，需要电动机不停搅拌。已知电动机线圈电阻是1欧，求此过程中电动机线圈产生的热量是多少？
【答案】（1）；（2）3.36×104J；（3）12J
【解析】解：（1）由图和题意可知，保温时只有R1连入电路，保温电阻R1的阻值
（2）玉米吸收的热量Q=c玉米m(t-t0)=1.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(300℃-20℃)=3.36×104J
（3）由表中数据可知，电动机的功率为44W，电动机工作时通过电动机的电流
电动机工作5min线圈产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×1Ω×5×60s=12J
12．（2022·浙江·金华市第九中学九年级阶段练习）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如下图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现档位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为多少？（不计热损失）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40~60m2
【答案】（1）72000焦；（2）121欧；（3）200瓦
【解析】解：（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，
该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为
（2）电热加湿器在高挡时，R2被短路，电路中只有R1，
R1的阻值
（3）当加湿器在低挡时，R1与R2串联，
由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得R2=R1=121Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低挡时的发热功率
13.[2019.台州]某电热砂锅的简化电路如图甲。 为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点　　　　（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（3）发热电阻和的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
【答案】（1）cd （2）0.94KW.h （3），
（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
【解析】（1）总功率大的是高档，小的是低档，根据公式比较总功率的大小即可
当开关旋至bc时，电阻与串联，当开关旋至cd时，只有电阻工作，根据公式可知，因为，，；即当开关旋至bc时，是低档；旋至cd时，是高档。
（2）观察乙图可知，电热砂锅以440 W的功率工作了1 h，以100 W功率工作了5 h
（3）高档加热时，只有工作，；
低档加热时两个电阻串联，；
；
（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
14.（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
【答案】（1）低温
（2）当S1、S2均闭合时，电热桌垫消耗的功率最大，
答：图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是32瓦
（3）闭合
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，低温档，
答：10分钟内产生的热量是4800焦。
【解析】（1）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（2）当S1、S2均闭合时，R1被短路，只有R2工作，电热桌垫消耗的功率最大，根据 计算出最大功率即可；
（3）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，两个电阻串联，此时为低温档，根据 计算出产生的热量即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关S1断开时，整个电路没有电流，此时为“关”；
当开关S1闭合，S2闭合时，此时只有R2工作，总电阻为R2；
当开关S1闭合，S2断开时，此时两个电阻串联，总电阻为R串；则R2根据电功率的公式可知，P2>P串； 则前者为高温，后者为低温。
（3）根据图丙可知，开关S1闭合，S2断开时，只有R1单独工作，此时电功率为P1；
开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时的电功率为P并；
因为P并=P1+P2，所以P并>P2；
则前者为低温，后者为高温；
那么电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2闭合。
15．（2022·浙江绍兴·九年级期末）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知R1=55Ω。诸分析与计算：
（1）当S1___________，S2连接触点___________ 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；( )
（3）求R2的阻值；( )
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。（结果保留一位小数）( )
【答案】断开 B 880W 220Ω 1.5×106J
【解析】解：（1）[1][2]由电路图知，当S1断开，S2连接触点B时，电阻阻R1和R2串联，电路的总电阻最大，根据公式可知，此时电路处于低温挡。
（2）[3]由电路图知，当只有闭合，电路中只有R1，此时电路为中温档，此时电路中的功率为
（3）[4]由电路图知，当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，电阻R1、R2并联，高挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流
通过R1的电流
通过R2的电流I2=I-I1=5A-4A=1A
R2的阻值
（4）[5]低温档功率为煮饭过程中电饭锅消耗的电能
= 1100W×600s+ 880W×900s+ 176W×300s1.5×106J
16．（2022·浙江舟山·中考真题）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器，如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作挡位 三挡
（1）取吸器的工作原理：导热油是一种易导热但不易___________的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热、温度升高。___________变小在油管内上升，同时向周围的空气热到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热；
（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？___________
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是___________。
【答案】导电 密度 3×106 温控开关断路
【解析】（1）取暖器是将电能转化为内能的，油是绝缘体，导热油是一种易导热但不易导电的液体。
[2]接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高，质量不变，体积膨胀，根据可知，液体的密度变小，在油管内上升。
（2）[3]由表格数据知R1电阻值小于R2电阻值，当只闭合开关S、S2时电阻R2工作，电路的总电阻最大，根据可知电功率最小，是低温挡；只闭合开关S、S1时电阻R1工作，电路的总电阻最大，根据可知电功率较小，是中温挡；开关均闭合时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，根据可知电功率较大，是高温挡。中温挡时，电功率
中温挡工作1小时，电阻R1的通电时间t=25min+25min=50min=3000s
消耗的电能W=Pt=1000W×3000s=3×106J
（3）[4]取暖器突然不工作了，a、b两处测电笔的氖管能发光，说明电路不是发生短路而造成的空气开关断开，是电路中发生了断路；b处测电笔的氖管能发光，d、e、f处测电笔的氖管能不发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是温控开关发生断路。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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专题1 多档位电热器的计算
判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。
考点一、串联电路中的高、低温挡分析
典例1：（2022·浙江浙江·中考真题）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
变式1：（2022·浙江温州·二模）如图是小明家的电烤箱及简化电路图。电烤箱工作电压为220伏，R1和R2是电烤箱中的加热元件，阻值均为110欧。只闭合开关S1时，电烤箱启动低温档，再闭合开关S2后，电烤箱会切换成高温档。
（1）电烤箱高温档工作时，电路总功率为___________瓦。
（2）小明发现他的电烤箱存在问题：无论是只闭合开关S1，还是同时闭合开关S1和S2，电烤箱都是高温档正常工作，无法实现低温档工作。则该电路出现的故障可能是___________。
变式2：（2022·浙江金华市一模）随着生活条件的改善，人们更加重视家居环境的美化，如图甲是带有水温调节功能的家庭水族箱，其工作原理如图乙所示，R1为阻值可调的电热丝，R2为阻值400Ω的定值电热丝，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）当开关S1闭合，S2接______（填“a”或“b”）时，电路处于保温状态；
（2）当电路处于加热状态时，通电10分钟消耗的电能是多少焦？______
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？______
变式3：（2022·浙江温州·中考真题）小设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭堡内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭堡内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La就吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。
【快煮模式】闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃~120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃~80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为___________分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热R2消耗的电能为多少焦？___________
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。___________
考点二、并联电路中的高、低温挡分析
当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。
典例1：（2022·浙江绍兴·中考真题）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四节接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是___________（选填“断开”或“闭合”）
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是___________（选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV档时功率最大，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。___________
变式1：（2022·浙江杭州·九年级阶段练习）电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如下表所示：
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
（1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是多少J
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大
（3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J
变式2：（2022·浙江南海实验学校一模）下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压 220V
额定功率 加热 500W
保温
蓄水箱的容积 1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（p=1.0×103kg/m3）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。（c水=4.2×103］/（kg℃））
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1=988Ω，求饮水机的保温功率。
变式3：（2022·浙江·高照实验学校九年级阶段练习）如图甲是小明家的养生壶。它有高温、低温二个档位，如图乙是它工作电路图，图表是其部分参数，其中R1、R2为发热电阻，R2＝100欧。求：
项目 参数
电源电压（V） 220
高温档功（W） 968
容积（L） 3
（1）养生壶的能量转换是：______；
（2）发热电阻R1的阻值是多少？______
（3）当养生壶用高温档将装满的水从20℃加热至100℃，需要消耗多少时间（不考虑能量损失）？（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃））
1.（2020九上·西湖月考）如图所示，为电饭锅的电路原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1000瓦。饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100瓦，电热板和保温器的电阻各为________、________（假设电阻值不随温度的变化而变化）。
2.如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。
额定电压 220V 容积 30L
加热功率 2000W 保温功率 800W
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态。
（2）R2的阻值为多大？
（3）在上述加热状态下，热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能？
3.（2021·台州）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是________。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现________功能、它的额定功率是________瓦。
4.（2021·金华模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω，和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
5.（2020·南浔模拟）饮水机（图甲）是家庭、办公室常见的用电器，给人们生活带来了很大的方便，那么饮水机内部的电路原理图是怎么样的呢？小金同学对此产生了好奇，他观察发现：在饮水机的侧面有一张铭牌（图乙）。在饮水机背面有一个制热开关（图丙），当接通电源后，若闭合制热开关饮水机正常工作，若断开制热开关饮水机不工作。当闭合制热开关后，正面红色加热指示灯亮，显示为加热状态；一会之后，红色指示灯灭绿指示灯亮显示为保温状态。小金又查阅资料得到：饮水机内部还有温控开关，在温度低于一定温度时会自动闭合，而在高于一定温度时又会自动断开。根据上述现象小金同学画出饮水机内部电路原理图（图丁）
（1）若按照小金设计的电路原理图（图丁），则________是温控开关（选填“S1”或“S2”）。饮水机处于保温状态时，开关S1、S2工作状态是________。
（2）若按照小金设计的电路原理图，请计算R1阻值。
6.（2021·南湖模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
7.（2021·金华）便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。
项目 参数
工作电压（V） 20
低档位功率（W） 5
高档位功率（W） 10
完成下列问题：
（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器属于________档位；
（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？
（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？
8．（2022·浙江·仙居县白塔中学九年级开学考试）小李家新买了一个标有“220V 1100W”的即热式水龙头，其发热电阻为R0，他发现该水龙头冬天使用时水温较低，于是他增加了一个发热电阻R=60.5Ω，使其有多个挡位，电路如图所示。回答下列问题：
（1）求R0的阻值；( )
（2）若使其在高温挡工作，开关应打在___________；（选填“①②”或“②③”或“③④”）
（3）请计算改装后的水龙头在高温挡工作时的电功率。 ( )
9.小峻家中有一个足浴盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为足浴盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，足浴盆的挡位不同。求：
型号 MLJY－01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100W
（1）额定加热电流。
（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电，使其处于加热状态1min，电能表(如图乙所示)的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际功率为多少瓦？
10．（2022·浙江台州·中考真题）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、断开时，和的连接方式是___________，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，想要实现发热电阻的电功率为120瓦，则选用的阻值应为多少？___________
（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？___________
11．（2022·浙江舟山·九年级期末）爆米花松脆可口，几乎是年轻人看电影时的“标配”。如图是舟山某影城中爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S2时，R2加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合开关S1时，R1保温，防止爆米花变凉。爆米花机的铭牌如表所示。
额定电压 220V
加热功率 200W
保温功率 20W
电动机功率 44W
（1）保温电阻R1的阻值是多少？
（2）将100克20℃玉米粒加热到300℃成为爆米花时，玉米粒吸收热量是多少？【不考虑热量的损失，c玉米=1.2×103J/(kg·℃)】
（3）制作一份爆米花用时5分钟，为了防止糊锅，需要电动机不停搅拌。已知电动机线圈电阻是1欧，求此过程中电动机线圈产生的热量是多少？
12．（2022·浙江·金华市第九中学九年级阶段练习）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如下图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现档位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为多少？（不计热损失）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40~60m2
13.[2019.台州]某电热砂锅的简化电路如图甲。 为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点　　　　（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（3）发热电阻和的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
14.（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
15．（2022·浙江绍兴·九年级期末）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知R1=55Ω。诸分析与计算：
（1）当S1___________，S2连接触点___________ 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；( )
（3）求R2的阻值；( )
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。（结果保留一位小数）
16．（2022·浙江舟山·中考真题）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器，如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作挡位 三挡
（1）取吸器的工作原理：导热油是一种易导热但不易___________的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热、温度升高。___________变小在油管内上升，同时向周围的空气热到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热；
（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？___________
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是___________。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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