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应用了转换法；为了保证这种转换的科学性，实验中应：
②烧坏电路：③空气开关跳闸；④电能表工作不正常或烧坏
控制两个烧瓶中煤油的质量相同，才可以根据物体温度
电能表等。
升高时的吸收热量的公式Q暖=cm△，在比热容c、被加
[学习实践]
热物体的质量m都相同的情况下，通过比较温度计示
1.(1)1169(2)540[解析]本题属于只接一个电阻
数变化△的情况，知道电阻丝产生热量的多少.(3)“探
丝和两个电阻丝串联的多挡位问题.(1)由图(b)可知，开
究物质的吸热能力”，即比较水和煤油比热容的大小的
关S切换到1时，电路连接方式为两电阻串联，S切换到
实验，一方面要控制热源和加热方式相同，实验中，是以
2时，电路连接方式为只有R,接人电路.根据电功率的
电阻丝作为电加热器，所以两个电阻丝的阻值要相等：
计算公式P-只可知，电源电压U不变R越小，电功
另一方面水和煤油两种物质的质量相等，比较比热容的
方法有两个：吸收相等的热量，通过比较温度升高的多
率P越大可知，当座椅垫处于低温时两电阻串联，高温
U
少来比较比热容，温度升得高的说明吸热升温快，比热
时只有电阻R,工作，根据R=
P可以算出电热丝R1的
容小；或控制水和煤油两种物质的质量相等，使它们升
电阻和电热丝R,,R 串联的总电阻，由串联电路电阻的
高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热容，升
P
高相同的温度吸收热量少的说明吸热升温快，比热容
规律算出电热丝R:的阻值.根据I=。算出座椅垫处于
小.所以本小题的答案是：将其中一烧瓶的煤油换成质
“低温”挡加热时的电流，由P=IR算出电热丝R2的电
量相等的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合
功率.(2)根据Q=I2Rt算出座椅垫处于“低温”挡加热
金丝的电阻相等的镍铬合金丝.若甲中温度计比乙中温
时座椅垫工作1分钟R,产生的热量，注意时间单位的
度计温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系
统一，
C甲C乙·
2.(1)4A(2)52800J(3)1102[解析]本题属于只
专题13
多挡位电器的分析及相关计算
接一个电阻丝和两个电阻丝并联的多挡位问题.当开关
[学习领航]
S和S都闭合时，电路连接方式为R1和R2并联：当开
例1(1)加热(2)442376(3)2.4×10
关S闭合，S:断开时，电路连接方式为只有R,接入电
例22204176
路.根据并联电路电阻的特点（并联电路的总电阻比其中
任一个电阻都小)和电功率的计算公式P尽，
”,电源电
压U不变，R越小，电功率P越大可知：当开关S和S
都闭合时，电路连接为R,和R,并联，此时电路为高温
丁
(c)
(d)
挡：当开关S闭合，S断开时，电路连接为只有R1接人
说明：本题还可以采用将R:,R,两电阻对调的方法，如图
电路，此时电路为低温挡.(1)取暖器工作时通过R,的电
(d)所示，根据题意，当开关S和S都闭合时，电路连接方式
流1，名一贺4A(@低温特时电路连接为只有
分别是两电阻并联，高温挡总功率不变，仍然是1100W:只
R,接人电路，工作1min产生的热量根据公式Q
闭合开关S时，只有R2接人电路，电路功率为1100W一
IR1t计算即可，Q=IR1t=(4A)2×550X60s
880W=220W,可以看成是保温状态.
52800J.(3)P1=U11=220V×4A=880W,P,=
例3(1)22002(2)17.6W110W(3)见解析
例4(1)并联(2)264(3)电热丝R2的阻值为1102
P4-P=1320w=880w=440w,R2=g号
(4)电路中的导线有一定的电阻，会分走一邵分电压，使电热
(220V)9
丝两端的实际电压低于220V,所以实际功率比理论值小
440w=1102
例5(1)电热水器正常工作30min,加热电阻R消耗的电
3.(1)R1,R2的阻值分别为1212,60.52(2)267W
能是2kW·h(2)R。=24.22设计的电路图如图(c)
(3)385s[解析]由图(b)可知，当开关S闭合、S接
(3)从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路
A时，只有R1工作，当开关S闭合、S接B时，R1,R
中，可能会造成的后果有：①电路总电流过大，保险丝溶断；
并联，当开关S断开、S接A时，R1,R2串联；根据串并定律求出连入电路的总电阻.(3)由电路图可知，当S闭
磁感应，工作时将机械能转化为电能：电动机的工作原理
合，S,S2断开时，R1,R2,R3串联，根据电阻的串联表示
是通电导体在磁场中受力运动，电动机工作时消耗电能
出总电阻；开关S,S,S都闭合时，R,,R2,R并联，根据
得到机械能.对甲线圈而言，推动甲线圈摆动的过程相当
欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的并联表示出
于是闭合回路的一部分导体在做切割磁感线运动，闭合
电路中的总电阻：开关S,S闭合，S,断开时，电路为只有
回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将
R:接入的简单电路，开关S,S闭合，S断开时，电路为
机械能转化为电能.乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理
只有R,接人的简单电路，根据题意“当开关S闭合时，改
是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，
变电路中开关S,S:的状态，电流表的示数会有三种不
所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将
同的电流值”可知R,与R:的阻值相等，然后联立等式
电能转化为机械能，枚D正确，
求出R1的可能值，根据“R1,R:,R:的阻值可能是102，
152或202三种阻值之一”确定R,的阻值，进一步求
s;[解析]由安培定则可知，图中通电
出定值电阻R2的阻值
H泺
专题14
电磁转换
螺线管的右端为N极，在通电螺线管的右侧，磁场方向向
「学习领航]
右，而磁场中的小磁针静止时N极所指的方向是该点的
例1A例2D例3B
磁场方向，所以小磁针静止时右端为N极：因为在磁体外
例4N
部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以图中磁感线
的方向是指向左的
4.晃动通电导体在磁场中受力运动空调、电风扇等
[解析]通电导体在磁场中受力运动，所以将磁体靠近发
,源一
i+i
光的灯泡时，由于灯泡中有电流通过，所以会受到磁场力
图14-4(b)
的作用：通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向有
例5(1)红熄灭N(2)240减小增强(3)400
关，而家庭电路中使用的是交流电源，通过灯泡的电流是
增大电源电压或增加电磁铁绕圈的匝数
交流电，方向在不断改变，所以灯丝会晃动：该现象说明
[学习实践
通电导体在磁场中会受力运动，电动机就是根据这个原
1.C[解析]对A选项，地球是一个大磁体，地磁南极在地
理制成的，日常生活中常用的一些家用电器如电冰箱、空
理北极附近，地磁北极在地理南极附近，图(a)中水平放
调或电风扇等主要部分就是电动机
置的指南针受地磁场影响，指南针S极总是指向地磁北
5.做切割磁感线运动时东西[解析]本实验用到了转
极即地理南极附近，但不是指向正南，故A错误.对B选
换法，通过灵敏电流计指针是否偏转来判断是否产生感
项，首先判断电流的方向，图(b)中电流的方向是从电源
应电流，通过灵敏电流计指针偏转方向判断感应电流的
正极流向负极，所以电流从螺线管左侧导线（绕在螺线管
方向；产生感应电流的条件有两个：一是闭合电路的一部
的后面)流入，右侧导线（绕在螺线管的前面）流出，根据
分导体：二是导体做切割磁感线运动.导体AB上下运动
安培定则可以确定，右端为N极，故B错误.对C选项，
时，导体没有做切割磁感线运动；地球周围存在着地磁
图()中是闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感
场，将一条带有绝缘皮的长导线两端连在一个灵敏电流
应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C正确，
计的两个接线柱上，形成闭合电路，两名同学迅速摇动这
对D选项，电磁铁磁性的强弱与电流大小，线圈匝数有
条导线，相当于在切割地磁场的磁感线，因地磁场在地球
关，运用控制变量方法进行分析，图(d)中两电磁铁串联，
外部的磁感线是由地磁场的北极指向地磁场的南极，所
通过它们的电流大小相等，螺线管匝数不同，吸引铁钉的
以东西方向站立时，灵敏电流计的指针偏转更明显，
数量不同，说明了电磁铁磁性强弱与螺线管匝数有关，故
6.D[解析]判断电路中是否有电流通过，通常的做法有：
D错误，
用电流表测电流或在电路中串联一个灯泡观察亮度，由
2.D[解析]根据电磁感应现象和通电导体在磁场中受力
于不能损坏导线，因此就不能用这些方法，可以利用电流
运动来对图中的装置进行分析.发电机的工作原理是电
的磁效应及磁场对电流的作用来设计实验.()图实验对
19专题13多挡位电器的分析及相天计算
专题13多挡位电器的分析及相关计算
【学习要点】
1.常见的两挡（加热和保温）
常见
R
电路图
电路连接情况
R1,R2串联
只有R,接入电路，R2被断路
电路消耗的总
U
S,断开
P
功率的表达式
RR1十R2
处于什么挡位
处于保温挡位
处于保温挡位
电路连接情况
只有R,接人电路，R2被短路
R1,R2并联
U
S闭合
电路消耗的总
P=
P-U_UU
功率的表达式
R
RR R2
处于什么挡位
处于加热挡位
处于加热挡位
2.常见的三挡（高温、中温和低温）
电路图
R
断开S,闭合S2,S,电路连接情况是R1,R
闭合S,开关S2接b,电路连接情况是R1,R。
高温
并联，电路消耗的总功率的表达式是
并联，电路消耗的总功率的表达式是
P发发
P发发
断开S,S,闭合S2,电路连接情况是只有
闭合S,开关S2接a,电路连接情况是只有R)
中温
R,接入电路，R2被断路，电路消耗的总功率
接人电路，R,被短路，电路消耗的总功率的表
的表达式是P=
R
达试是P式
断开S2,S,闭合S,电路连接情况是R1,R
断开S,开关S2接a,电路连接情况是R1,R
低温
串联，电路消耗的总功率的表达式是P=
串联，电路消耗的总功率的表达式是P=
U
RR+R2
RR+R2
100
专题13多挡位电器的分析及相天计管
说明：多挡位用电器问题主要是通过开关的变化使电路的连接方式发生变化，导致电路中
的总电阻发生变化根据电功率的计算公式P发
可知，在电源电压U不变的情况下，总电阻
R的变化会导致电路总功率发生变化，从而实现电路的多挡位变化
【学习领航】
例1某型号的电饭锅有加热和保温两挡，如图13-1所示是该电饭锅的
HwWt一MWW
R、
简化电路图.在220V的电压下，其加热挡功率为1100W,保温挡功率为
20W.则：
22们10
(1)闭合开关S1,S2,电饭锅处于
挡
图13-1
(2)电阻丝R1的阻值为
2,R2的阻值为
:
(3)当该电饭锅处于保温状态时，20min产生热量为
考点追踪：
串联电路的特，点、欧姆定律、焦耳定律
试题精析：
本题解题的关键是正确判断开关的变化导致电路连接方式的变化（通过开关变化使电路
由只接一个电阻丝变成两个电阻丝串联)，属于串联电路与只接一个电阻丝的挡位变化问题.
(1)闭合开关S1,S2,电路连接方式：只有R1接入电路，R2被短路.此时电路消耗的功率
为P=R
当断开开关S2,只闭合开关S1时，电路连接方式：两个电阻丝R1,R2串联，此时电路消耗
的功率为P'=
U2U2
RR+R2
P>P',所以当闭合开关S1,S2时，该电路属于加热挡.
(2)闭合开关S1,S2时，只有R1接入电路，电饭锅消耗的功率为P=
U2
,处于加热挡，则
电阻丝R的阻值为R-)=00W-4
当断开开关S2,只闭合开关S1时，电路连接方式：两个电阻丝R1,R2串联，电饭锅处于保
U2(220V)2
温挡，电路的总电阻为R&=P=20W
=24202,
所以R2=R志一R1=24202-442=23762.
(3)处于保温状态的电饭锅，20min产生热量Q=W=P't=20W×20×60s=2.4×
104J.
101联电路的电阻特点和P一发可知电炖锅高温纯，中湿者
(1)由题意可知，当S置于a,S断开时，电阻R2断路，
电路中只有电阻R,工作，电饭煲处于“精煮”模式，电饭
和低温熬的电路连接分别为R,,R 并联，只有R,工作
U
煲的额定功率P=484W,根据P一尽的变形公式可计
R,R:串联.根据中温煮的功率和P=尺可以求出R1
算出电阻R:的阻值.(2)已知精煮的电功率，根据W
的阻值：由于电路中的总功率等于各电阻丝的电功率之
P:可计算出电饭煲在“精煮”模式下工作1h电流做的
和，据此求出高温炖时R。的电功率，并进一步可求出R
功，这个功就等于该时间段内电饭煲一次精煮过程消耗
的阻值.（②）根据串联电路的电阻特点和P=
R,可求出
的电能.(3)由题意可知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电
低温挡时正常工作时的功率，(3)根据密度公式求出电炖
阻R和R:并联，且同时工作，此时的电功率为1210W.
锅内水的质量，根据Q级=m(:一4n)求出水吸收的热量：
电饭煲处于“精煮”模式时，电阻R:单独工作的电功率为
根据效率公式求出电炖锅消耗的电能W_Q,再根据
484W,根据并联电路的电功率关系，可计算出电阻R
!一罗计算加热时间
的电功率为P:=P,一P,根据P-
尺的变形公式可计
算出电阻R2的阻值.当S置于b,S2置于c时，电阻R
4.ABDC[解析]本题的解题关键是明确电路的连
和R2串联，处于“保温”模式.根据串联电路电阻的特点
接方式（串联，并联，还是单独接一个电阻丝），运用串联
电路和并联电路的特点，可求出电路工作时的电阻值：根
计算出电路中的总电阻，根据P
尺计算出电饭煲保温
据不同电路工作时的总功率大小的判断，分析电熨斗的
模式下的额定功率
高温挡和低温挡.A图中两电阻丝并联，此时电路的电阻
7.(1)24W(2)7.2×103J(3)0.144kg(4)优点：提升
最小，根据P-
尺可知，此时的总功率最大，是高温挡。
工作舒适度，可以持续供热使人摆脱冰冷的折磨等.（合
理即可)弊端：容易造成低温烫伤，容易导致皮肤过敏等.
B图中电路是只将一个电阻丝R,接入电路，此时电路的
(合理即可)[解析](1)由图(b)可知，当S置于3和4
电阻值为R:,大小居中，此时的总功率大小居中，是中温
时，电路连接方式为R,和R 并联，根据并联电路的电
挡.C图中电路处于断路状态，属于关停.D图中电路是
阻特点可知此时电路为高温挡，当S置于2和3时，电路
两电阻丝串联，此时电路的电阻最大，根据电功率的公式
P=尽可知，此时的总功率最小，是低温挡.故本题答案
连接方式为只有R,接人的简单电路，根据P只可求
为A,B,D,C
出低温挡的电功率(2)根据P-少_+V。
R一R,十R,可求出高
5.(1)开关接3时，吹热风，此时电路连接方式是电动机和
温挡加热时的电功率，再根据W一Pt可计算出整个电路
电热丝并联；开关接2时，吹冷风，此时电路连接方式是
只有电动机接入电路；开关接1时，停止工作.(2)不合
在2m内清耗的电能，(3)根据效率公式？一器可以求
理，理由：这种设计方式当开关接2时，只有电热丝工作，
出电热桌垫吸收的热量Q段=nW,根据Q段=m△可以
只发热，不吹风，容易把电吹风烧坏.[解析]本题的解
求出电热桌垫的质量.(4)使用电热桌垫的优点：提升工
题关键是正确判断开关处于不同位置时电路的连接方
作舒适度，可以持续供热使人摆脱冰冷的折磨等.（合理
式.(1)当开关接“1”时，电动机和电热丝均处于断路状
即可)使用电热桌垫的弊端：容易造成低温烫伤，容易导
态，所以吹风机处于停止状态：当开关接“2”时，电动机所
致皮肤过敏等.（合理即可）
在电路接通，只有电动机开始工作，此时吹风机吹冷风；
8.(1)1.5A(2)402(3)20[解析](1)由电路图可
当开关接“3”时，电动机和电热丝并联，两者同时开始工
知，开关S,S,S都闭合时，R,R2,R并联，电流表测干
作，此时吹风机吹热风（②）在该装置中，如果将电动机和
路电流，此时电路中的总电阻最小，电路消耗的电功率最
电热丝的位置对调，这种设计不合理，理由：这种设计方
大，根据P=LUI求出电流表的示数的最大值.(2)当S闭
式当开关接2时，只有电热丝接入电路，电热丝发热，不
合，S,S断开时，R1,R2,Rg串联，电路中的总电阻最
吹风，容易把电吹风烧坏
大，电路中的电流最小，根据题意“电流表的最小值与最
6.(1)1002(2)1.7424×105J(3)290.4W[解析]
大值之比为“1：10”求出电路中电流的最小值，根据欧姆

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