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专题三十三 多档位用电器
一、教学目标
通过专题训练，学会分析用电器在档位转换时，加入电路中的元件是如何接入电路的，电路中各物理量是如何变化的。
二、合作探究
【任务一】基础回顾
计算电功W的公式 计算电功率P的公式
思考：实验室提供的实验器材除电源、开关外，还有电流表、电压表各一只，两只定值电阻R1＝6 Ω，R2＝4Ω。
（1）请你任选其中三件器材用符号表示填入图中，组成甲、乙、丙、丁四个不同的电路，要求组成电路的各元件均能正常工作，且各个电路消耗的电功率满足P甲> P乙> P丙> P丁。
（2）若电源电压为6V，求各图电路的总功率。
【任务二】典型例题
例1 电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路(R1＞R2)，其中保温状态和加热状态电功率都最小的是（ ）
例2 如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机的电路原理图，机内有温控开关S0，该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 V，加热时的总功率为880 W，保温时的功率为80 W，R1、R2为加热电阻丝(假设它们的阻值不变)。求：
(1)当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
(2)在加热状态下，电阻丝R1 的阻值为多少？
例3 某型号的电饭锅有两档，其原理如图所示，电阻R1＝44 Ω.当开关S闭合时，电饭锅处于高温档，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍，求：
(1)高温档的功率；
(2)焖饭、保温时电路中的电流；
(3)电阻R2的阻值。
例4 小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220 V，低温档、中温档的额定功率为22 W和44 W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时：
(1)低温档加热的电流多大？
(2)中温档加热5 h，消耗多少度电？
(3)高温档加热的额定功率是多少w？
三、课内反馈
1. 图甲所示为某款电炖锅，其简化电路如图乙所示，部分参数如表所示。旋转功率选择开
关S1接“0”、“1”、“2”和“3”触点时，电炖锅分别处于“关”、“保温”、“慢炖”和“快炖”四个档
位。S2是温度控制器，作用是当锅内的水沸腾后能自动切断电路，当水降到一定温度时，
温度控制器会再次接通电路。
(1) 电阻R2的阻值是多少Ω (结果保留一位小数)
(2) 选择“快炖”档位烧水时，锅内2kg的水从20℃升高80℃时吸收的热量是多少焦
电源电压 220V
最大加热功率 300W
保温功率 100W
频率 50Hz
容积 5L
(3) 某次炖煮时，若先选择“快炖”2h，再选择“保温”30 min，则这次炖煮共消耗了多少千瓦时的电能
2. 图甲是公共厕所常用的一种感应千手器，洗手后将双手放在干手器的出风口下，千手器
就会自动送出温度适宜的风，将手吹干，当手离开出风口时，它又会自动停风关机。图乙是
干手器的简化电路图，其中R是加热电阻丝，M是吹风的电动机，S2是温控开关，会根据
环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。右表是干手器的部分参数。
额定电压 220V
加热功率 1100W
电动机功率 550W
出风速度 95m/s
干手世间 8~12s
感应距离 12cm
(1) 加热电阻丝R的阻值多少口
(2) 热风干手时，通过感应开关S1的电流是多少A
(3) 环境温度较高，即温控开关S2断开时，千手器工作10s消耗的
电能是多少J
3. 下图是一个电热器的工作原理图，电热器内的两个电热丝R1和R2的阻值分别为60.5Ω和121Ω。旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有O~9共10个金属触点；绕中心轴转动的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的金属触点连通。电热器通过旋转开关可以实现多档位工作的要求。
(1)如图所示，当旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。此时电热器的功率是多少W
(2)该电热器以最大功率工作时，10min内放出的热量是多少J 此时旋纽开关上的箭头指向图中什么位置？
4. 下图所示的是一种用来煎烤食物的双面电饼铛，它的上、下盘既可同时加热，也可以在把手A处掀起上盘(O是上盘转轴所在的位置)，使用下盘单独加热。
额定电压 220V
单盘额定加热功率 800W
双盘额定加热功率 1600W
额定保温功率 300W
额定频率 50Hz
电饼铛简化的内部电路如图丙所示。闭合电源开关S1，当温控开关S2接接线柱“2”时，下盘开始加热，再闭合开关S3，上盘也开始加热；当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，进入保温状态。电饼铛的部分参数如丁表所示，若某次煎烤食物时发现指示灯L1、L2和L3发光的时间分别为12min、10min和5min，则此次煎烤食物的过程中，电饼铛消耗的电能是多少焦 (不计电路中指示灯消耗的电能)
四、课堂小结

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