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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：
电路图
等效电路图 断开S： 闭合S：
挡位 串联，电路总电阻最　 　，为　 　温挡 单独接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡
功率计算
变式1：（2024九上·东阳期末）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器．如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压，保温功率为为手动开关，为双金属片开关（右端固定）．
（1）考虑到能量的有效利用应该选用　 　（填“仅”或“和都”）与铝制内胆（装米饭的部位）紧贴．
（2）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显．已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用　 　（填“铜”或“铁”）．
（3）求的阻值．
变式2：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3：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。
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：
电路图 等效电路图 挡位 功率计算
（） 闭合 S、S1，断开 S2： 只有 R1接入电路，电路 总 电 阻最　 　，为温挡
闭合 S、S2，断开 S1： 只有 R2接入电路，电路总 电 阻较 小，为温挡
闭合 并联 接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡 +
变式1：冬季严寒小周家购置了电热桌垫，如图甲，其工作原理如图乙，查看说明书后发现该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由R1、R2两条电热丝组成，阻值分别为6Ω、4Ω，可通过调温开关高低不同的两档温度，调温挡有：关、高温、低温，若不考虑温度的变化对电阻的影响，请分析和计算：
（1）当电热桌垫处于高温档时，开关位于　 　(选填“ab”或“be”或“cd") ；
（2）当电热桌垫处于高温档时，5min内消耗的电能为多少？
变式2：在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：
（1）30min内电路消耗的总电能；
（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流；
（3）电阻R2的阻值。
变式3：一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图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？
考点三、三个档位高、中、低温挡分析
典例1：
电路图
等效电路图 挡位 功率计算
断开S1，S2接b： R1、R2串联接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡
闭合S1，S2接b， 短路： 只有 R1 接入电路，电路总电阻较小，为　 　温挡
闭合S1，S2接a： R1、R2并联接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡
变式1：（2024九上·江北期末）如图甲是一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同，已知中温档额定功率为1000W。
（1）电暖器是利用电流的　 　效应来工作的。
（2）电暖器低温档工作时，开关应处于　 　位置（填“1”“2”或“3”）。
（3）电阻R的阻值为　 　Ω。
变式2：（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　 　。
变式3：（2024九上·鄞州期末）如图甲为陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为为单刀双掷开关，和均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先用武火档快速加热，当药液的温度达到时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温档防止药液烧干。已知电煎药壶在电压下正常工作时，武火快速加热功率为，文火慢熬功率为，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关拨到“2”位置，同时开关：　 　（填“闭合”或“断开”）时，电煎药壶处于武火档。
（2）求电加热丝的阻值。
（3）求电煎药壶处于保温档时的功率。
（4）分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率　 　（填“大于”“小于”或“等于”）后半段时间的加热效率。
1.（2024九上·金华月考）图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关．将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示．求：
（1）S和S1均闭合，电路中的总电流；
（2）0～30min，电饭煲产生的总热量。
2．（2024九上·拱墅期末）如图甲所示的某品牌空气炸锅，主要由电动机带动的风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，通过风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟。该空气炸锅的简化电路如图乙，技术参数如表所示（不考虑温度对电阻的影响）。
额定电压 220V
风扇电动机功率 110W
额定加热功率 低温挡 660W
高温挡 1210W
（1）该空气炸锅高温挡正常工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大？
（2）电加热丝R2的阻值是多少（保留整数）？
3．（2023·杭州模拟）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　 　( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为　 　能。
（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？
4.（2023九上·金华期末）如图所示为某款电热水龙头的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。求：
（1）出温水时电路中的电流；
（2）出热水1分钟消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为：　 　 (写出一条即可)
5.（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
6．（2023九上·柯城期末）如图是某品牌新型多功能破壁机的电路结构简化图。它具有破壁、加热和保温的功能，部分参数如表。（果汁比热容取4.2×103J/kg℃）
破壁机部分参数
额定电压 220V
破壁功率 550W
保温功率 88W
加热功率 880W
容积 1500mL
（1）求0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量。
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，求此时电路中正常工作的电流大小。
（3）在破壁机加热时，开关的开闭情况是：S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，求R2的阻值。
7．（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？___________
8.（2023九上·南浔期末）如图甲所示电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点A、B接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与A、B断开，并与触点C接通，开始保温保压。现将3Kｇ初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少焦耳？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的热效率。 （水的比热容为4.2×103J／（Kg·℃）
（提示：热效率是指水吸收的热量与消耗的电能之比，一般用百分数表示）
9.（2024九上·嘉兴期末）如图甲是小露家里带有水温调节功能的水族箱，其工作原理如图乙，为阻值200的电热丝，为阻值可调的电热丝，开关为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）当开关闭合，接a时，电路处于保温状态，若要调高保温时的功率，滑片应向　 　滑动（选填“左”或“右”）；
（2）当开关闭合，，接时，电路处于加热状态，求此时水族箱的加热功率为多少瓦
（3）当关闭家里的其他用电器，让水族箱处于保温状态，电能表(如图丙)内的转盘1分钟转过了5转，求水族箱的实际功率为多少瓦
10.（2024九上·武义月考）某型号室内加热器有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图所示。求：
（1）电热丝加热时，把电能转化为　 　.
（2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于　 　（选填“高温档”或“低温档”）。
（3）电阻丝R1的阻值。
（4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是多少？
11.（2024九上·杭州期末）在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC（热敏材料）发热电阻。单个电阻与温度的关系如图丙。
（1）打印笔工作时，发热功率有高、低两档。当S、S1都闭合时，处于　 　档。
（2）温度在120℃-360℃之间时，打印笔工作时的发热功率随温度的升高而逐渐　 　（选填“增大”或“减小”）。
（3）打印笔正常工作时电压为220伏，高挡打印时，电阻的温度为250℃，打印笔的电功率是多少
12．（2023九上·丽水期末）近几年，由于疫情影响催生了“宅经济”，厨房小家电市场火热。小明家购买了一只电饼铛，图乙为该电饼铛的简化电路图，RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦。S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。小明用该电饼铛上下盘共同工作烙一只油饼耗时2.5分钟，发热管温度和工作时间关系如图丙。
（1）为保护电路，熔断器应与　 　相连（填“火线”、“零线”或“地线”）；
（2）求R1的电阻值(精确到0.01)；
（3）求小明用电饼铛烙一只油饼所消耗的电能。
13．（2024九上·临海期末）图甲为某品牌电压力锅的结构示意图，图乙为其内部电路简图，图丙为煮饭时锅内压强随时间变化的曲线。其工作过程为：接通电源，启动智能开关自动接，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至时，压力开关又会自动闭合；当保压状态结束，煮饭完成，开关自动接到，进入保温状态。（已知的规格为“”，的阻值为的阻值为。)
回答下列问题：
（1）该电压力锅保压阶段的功率　 　(填“恒定”或“不恒定”)。
（2）升压阶段通过熔断器的电流。
（3）正常煮饭一次，至少需要消耗多少电能
14.（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。
典例分析
举一反三
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：
电路图
等效电路图 断开S： 闭合S：
挡位 串联，电路总电阻最　 　，为　 　温挡 单独接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡
功率计算
【答案】大；低；大；高
【解析】判断电热器挡位时，可根据开关闭合情况画出等效电路图，再由判断总功率大小，从而判断挡位。
【解答】串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，所以总电阻大于电路中任何一个电阻，由可知，电阻越大，电功率越小，可知为低温挡。
电路为只有的简单电路，总电阻最小，由可知，电功率最大，为高温挡。
变式1：（2024九上·东阳期末）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器．如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压，保温功率为为手动开关，为双金属片开关（右端固定）．
（1）考虑到能量的有效利用应该选用　 　（填“仅”或“和都”）与铝制内胆（装米饭的部位）紧贴．
（2）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显．已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用　 　（填“铜”或“铁”）．
（3）求的阻值．
【答案】（1）和都
（2）铁
（3）解：，
的阻值：；
【解析】 （1）热量损失越少能量的有效利用越高；
（2）根据铜升高相同温度热膨胀较明显判断出双金属片上层的材料。
（3）根据和保温功率算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出R2的阻值；
【解答】 （1）由于R1、R2都是加热电阻，为了减少能量损耗，应该R1和R2都与铝制内胆紧贴；
（2）双金属片下层应该选用热膨胀较明显的材料，这样自动开关的控制才更灵敏，所以金属片的上层应该选用铁。
（3）保温时的总电阻为：
保温时，两电阻串联，而串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
R2的阻值：R2=R-R1=550Ω-88Ω=462Ω。
变式2：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3：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。
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：
电路图 等效电路图 挡位 功率计算
（） 闭合 S、S1，断开 S2： 只有 R1接入电路，电路 总 电 阻最　 　，为温挡
闭合 S、S2，断开 S1： 只有 R2接入电路，电路总 电 阻较 小，为温挡
闭合 并联 接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡 +
【答案】大；低；中；小；高
【解析】串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，电路的总电阻最大，并联电路总电阻小于电路中任何一个电阻，电路总电阻最小，结合可知，若有串联电路，一般为低温挡，若有并联电路，一般为高温挡。
【解答】由可知，只有时，电路总电阻最大，由可知，电压一定时，总功率最小，可知为低温挡。
只有时，电路总电阻较小，由可知，电压一定时，总功率较小，可知为中温挡。
并联电路总电阻小于电路中任何一个电阻，可知此时总电阻最小，由可知，电压一定时，总功率最大，可知为高温挡。
变式1：冬季严寒小周家购置了电热桌垫，如图甲，其工作原理如图乙，查看说明书后发现该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由R1、R2两条电热丝组成，阻值分别为6Ω、4Ω，可通过调温开关高低不同的两档温度，调温挡有：关、高温、低温，若不考虑温度的变化对电阻的影响，请分析和计算：
（1）当电热桌垫处于高温档时，开关位于　 　(选填“ab”或“be”或“cd") ；
（2）当电热桌垫处于高温档时，5min内消耗的电能为多少？
【答案】（1）ed
（2）高温挡的功率为： P高=P'+P"= =24W+36W = 60W
则在5分钟内产生的热量为Q=W=P高t= 60W×300s=18000
【解析】（1）根据公式比较不同情况下电功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）当电热桌垫处于高温档时，两个电阻并联，首先根据分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率，最后根据Q=W=Pt计算消耗的电能。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关接ab时，电路处于断开状态，此时没有电阻丝工作，处于关的状态。
当开关接bc时，只有R2自己工作，总电阻为R2；
当开关接cd时，R2与R1并联，总电阻为R并；则R2>R并；
根据公式可知，总功率P2则前者为低温状态，后者为高温状态。
变式2：在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：
（1）30min内电路消耗的总电能；
（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流；
（3）电阻R2的阻值。
【答案】（1）由图乙知，高挡功率高；
低挡功率；
内电路消耗的总电能：
（2）由图甲可知，当都闭合时，并联，电路中电阻较小，由可知，电功率较大，为“高挡”；
当闭合、断开时，电路中只有，电路中电阻较大，由可知，电功率较小，为“低挡”；
由可得通过的电流：
（3）从“低挡”到“高挡”，只是并联了，电源电压不变，的功率不变，则的功率：
由可得：
答：（1）30min内电路消耗的总电能为；（2）饮水机工作时，通过电阻的电流为；(3)电阻的阻值。
【解析】 （1）分析图乙，得出高挡功率、低挡功率，以及各自工作时间，利用W=Pt求30min内电路消耗的总电能；
（2）分析图甲，得出当S1、S2都闭合时和当S1闭合、S2断开时的电路组成，得出哪个是高挡、哪个是低挡；利用P=UI求通过R1的电流；
（3）从“低挡”到“高挡”，只是并联了R2，电源电压不变，R1的功率不变，可求R2的功率，再利用求电阻R2的阻值。
变式3：一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图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。
考点三、三个档位高、中、低温挡分析
典例1：
电路图
等效电路图 挡位 功率计算
断开S1，S2接b： R1、R2串联接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡
闭合S1，S2接b， 短路： 只有 R1 接入电路，电路总电阻较小，为　 　温挡
闭合S1，S2接a： R1、R2并联接入电路，电路总电阻最　 　，为　 　温挡
【答案】大；低；中；小；高
【解析】判断电热器挡位时，可根据开关闭合情况画出等效电路图，再由判断总功率大小，从而判断挡位。
【解答】串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，可知总电阻大于电路中任何一个电阻，并联电路总电阻，总电阻小于电路中任何一个电阻，由可知串联电路的电功率最小，为低温挡，并联电路的总功率最大，为高温挡，只有一个电阻的电路为中温挡。
变式1：（2024九上·江北期末）如图甲是一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同，已知中温档额定功率为1000W。
（1）电暖器是利用电流的　 　效应来工作的。
（2）电暖器低温档工作时，开关应处于　 　位置（填“1”“2”或“3”）。
（3）电阻R的阻值为　 　Ω。
【答案】（1）热
（2）1
（3）48.4
【解析】（1）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）根据比较开关在不同位置时电功率的大小，从而确定对应的工作状态即可；
（3）当开关在2时，只有R单独工作，此时为中温档，根据计算R的阻值。
【解答】（1）电暖器是利用电流的热效应来工作的。
（2）根据乙图可知，当开关处于1时，两个电阻串联，总电阻为R串；
当开关处于2时，只有一个R工作，总电阻为R；
当开关处于3时，两个电阻并联，总电阻为R冰；
那么总电阻R串>R>R并；
根据可知，总功率P串则三者对应的功率为低温、中温和高温档。
（3）当开关在2时，只有R单独工作，此时为中温档，
则R的阻值为：。
变式2：（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=。
变式3：（2024九上·鄞州期末）如图甲为陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为为单刀双掷开关，和均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先用武火档快速加热，当药液的温度达到时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温档防止药液烧干。已知电煎药壶在电压下正常工作时，武火快速加热功率为，文火慢熬功率为，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关拨到“2”位置，同时开关：　 　（填“闭合”或“断开”）时，电煎药壶处于武火档。
（2）求电加热丝的阻值。
（3）求电煎药壶处于保温档时的功率。
（4）分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率　 　（填“大于”“小于”或“等于”）后半段时间的加热效率。
【答案】（1）闭合（2）解：
（3）解：当单刀双掷开关拨到“2”位置，断开时，处于文火挡
当单刀双掷开关拨到“1”位置，断开时，处于保温挡
（4）小于
【解析】 （1）由电路图可知，当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电阻R1、R2串联；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1、R2并联；根据串并联电路电阻特点和可知，当电源电压一定时，电路总电阻越小，电路总功率越大，据此分析不同情况下电煎药壶的档位；
（2）当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路，电煎药壶为文火挡，根据P求出电加热丝R2的阻值；
根据武火挡和文火挡求出电阻R1的功率，再根据求出电加热丝R1的阻值；
（4）根据图丙读出电煎药壶武火加热前半段时间和后半段时间药液温度的变化量，根据Q吸=cmΔt比较两种情况下吸收的热量关系，根据W=Pt比较两种情况下消耗的电能关系，利用比较两种情况下加热效率的关系。
【解答】 （1）由电路图可知，当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电阻R1、R2串联；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1、R2并联；
由串并联电路电阻特点可知，两电阻串联时电路的总电阻最大，两电阻并联时电路的总电阻最小，且可知，当电源电压一定时，电路总电阻越小，电路总功率越大，因此当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于保温档；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于文火挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电煎药壶处于武火挡；
（4）由图丙可知，电煎药壶武火加热前半段时间药液温度变化量Δt1=48℃-18℃=30℃，后半段时间药液温度变化量Δt2=98℃-48℃=50℃，
由Q吸=cmΔt可知，电煎药壶武火加热时药液后半段时间吸收的热量多，
由的变形式W=Pt可知，电煎药壶武火加热时前后半段时间内消耗的电能相等，
由可知，电煎药壶武火加热前半段时间的加热效率小于后半段时间的加热效率。
1.（2024九上·金华月考）图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关．将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示．求：
（1）S和S1均闭合，电路中的总电流；
（2）0～30min，电饭煲产生的总热量。
【答案】（1）由图丙可知，电饭煲运行在高温挡时的电功率P高=660W，
由P=UI可知，电饭煲运行在高温挡时，电路中的总电流：；
（2）由图丙可知，0～30min内高温挡工作的时间t1=15min=900s，低温挡工作时间t2=15min=900s，
则高温挡工作产生的热量：Q1=W1=P高t1=660W×900s=5.94×105J，
低温挡工作产生的热量：Q2=W2=P低t2=440W×900s=3.96×105J，
0～30min电饭煲产生的总热量：Q=Q1+Q2=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J。
【解析】（1）由图丙可知电饭煲运行在高温挡时的电功率，根据P=UI求出电饭煲运行在高温挡时，电路中的总电流；
（2）由图丙可知0～30min内高温挡工作的时间和低温挡工作的时间，根据Q=W=Pt分别求出高温挡和低温挡产生的热量，据此求出消耗的总电能。
2．（2024九上·拱墅期末）如图甲所示的某品牌空气炸锅，主要由电动机带动的风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，通过风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟。该空气炸锅的简化电路如图乙，技术参数如表所示（不考虑温度对电阻的影响）。
额定电压 220V
风扇电动机功率 110W
额定加热功率 低温挡 660W
高温挡 1210W
（1）该空气炸锅高温挡正常工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大？
（2）电加热丝R2的阻值是多少（保留整数）？
【答案】（1）解：高温挡正常工作时，总功率P总=P高＋P扇=1210W＋110W=1320W
由P=UI可知：
（2）解：高温挡正常工作时，
低温挡正常工作时，
因为低温档正常工作时，R1和R2串联，R2=R低－R1=73Ω－40Ω=33Ω
【解析】 （1）当S断开时，R1、R2串联，当S闭合时，只有R1工作；根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，由可判断当S断开时，空气炸锅所处的状态；利用P=UI分别求出通过电动机的电流和通过R1的电流，据此可求出电路中的总电流；
（2）由 可计算出电加热丝R1阻值及电路的总电阻，再利用串联电路的电阻关系求得R2的阻值；
3．（2023·杭州模拟）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　 　( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为　 　能。
（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）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
【解析】（1）根据图乙确定三个用电器的工作情况，再与三个状态进行匹配即可；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）当洗衣机处于加热状态时，两个电阻并联，根据公式分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为机械能。
4.（2023九上·金华期末）如图所示为某款电热水龙头的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。求：
（1）出温水时电路中的电流；
（2）出热水1分钟消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为：　 　 (写出一条即可)
【答案】（1）当开关接bc位置时，此时只有R1工作；当开关接cd位置时，此时R1与R2并联。
比较可知，前者电功率小，后者电功率大，
那么前者为温水，后者为热水。
则出温水时，电路中的电流；
（2）出热水时1分钟消耗的电能：W=P热t=2200W×1×60s=1.32×105J；
（3）R2发生断路(合理即可)
【解析】（1）根据可得温水时电路中的电流；
（2）根据W=P热t可得热水时1分钟内消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，说明电路还能工作，排除短路的可能，再根据加热时的电路，判断部分断路故障。【解答】（3）当开关在cd时，R1和R2并联接入电路，电阻比R1小，根据可知，此时功率比开关接bc位置的功率大，故此时出热水。若水龙头只能出冷水和温水，说明cd端发生故障，可能原因为R2发生断路。
5.（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。
6．（2023九上·柯城期末）如图是某品牌新型多功能破壁机的电路结构简化图。它具有破壁、加热和保温的功能，部分参数如表。（果汁比热容取4.2×103J/kg℃）
破壁机部分参数
额定电压 220V
破壁功率 550W
保温功率 88W
加热功率 880W
容积 1500mL
（1）求0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量。
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，求此时电路中正常工作的电流大小。
（3）在破壁机加热时，开关的开闭情况是：S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，求R2的阻值。
【答案】（1）果汁吸收的热量为：
Q吸＝c果汁m果汁Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.3kg×（30℃﹣10℃）＝2.52×104J
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，根据公式P＝UI可知，此时电路中正常工作的电流大小为：
I榨汁＝ ＝2.5A
（3）破壁机加热时，S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，根据公式P＝ 可知，R2的阻值为：
R2＝ ＝55Ω
【解析】（1）根据公式 Q＝cmΔt 计算果汁吸收的热量；
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，根据公式 计算此时电路中的正常电流；
（3）破壁机加热时，S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，根据公式 计算R2的阻值。
7．（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
8.（2023九上·南浔期末）如图甲所示电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点A、B接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与A、B断开，并与触点C接通，开始保温保压。现将3Kｇ初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少焦耳？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的热效率。 （水的比热容为4.2×103J／（Kg·℃）
（提示：热效率是指水吸收的热量与消耗的电能之比，一般用百分数表示）
【答案】（1）R1的电功率P1＝P﹣P保＝1000W﹣200W＝800W
（2）加热过程消耗的电能：W加热＝Pt＝1000W×28×60s＝1.68×106J
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（125℃﹣25℃）＝1.26×106J
电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的热效率：
【解析】（1）根据乙图可知，当开关S与a、b接通时，两个电阻并联，此时总电阻较小，总功率较大，为加热档，功率为1000W。当开关S与C接通时，此时只有R2自己工作，此时电阻较大，总功率较小，为保温档，功率为800W。
首先根据 P1＝P-P保 计算R1的电功率，再根据 计算R1的电阻。、
（2）根据丙图确定加热功率和加热时间，根据W加热=Pt计算加热过程消耗的电能。
（3）首先根据Q吸=cm△t计算水吸收的热量，再根据 计算压力锅的热效率。
9.（2024九上·嘉兴期末）如图甲是小露家里带有水温调节功能的水族箱，其工作原理如图乙，为阻值200的电热丝，为阻值可调的电热丝，开关为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）当开关闭合，接a时，电路处于保温状态，若要调高保温时的功率，滑片应向　 　滑动（选填“左”或“右”）；
（2）当开关闭合，，接时，电路处于加热状态，求此时水族箱的加热功率为多少瓦
（3）当关闭家里的其他用电器，让水族箱处于保温状态，电能表(如图丙)内的转盘1分钟转过了5转，求水族箱的实际功率为多少瓦
【答案】（1）左
（2）解：
答：此时水族箱的加热功率为。
（3）解：
答：此时水族箱的实际功率为。
【解析】（1）当开关S1闭合，S2接a时，R1、R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知总功率较小，电路处于保温状态；
（2）当开关S1闭合，S2接b时，电路为R1的简单电路，根据计算。
（2）根据计算。
【解答】（1）根据可知，电压不变，功率变大，电阻要变小，R1滑片应向左移动，电阻变小。故若要调高保温时的功率，滑片应向左滑动。
10.（2024九上·武义月考）某型号室内加热器有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图所示。求：
（1）电热丝加热时，把电能转化为　 　.
（2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于　 　（选填“高温档”或“低温档”）。
（3）电阻丝R1的阻值。
（4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是多少？
【答案】（1）内能
（2）高温档
（3）48.4欧
（4）23760000焦耳
【解析】 （1）电热丝加热时，将电能转化为内能；
（2）由图乙可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当只闭合开关S1时，只有R1工作，根据并联电路的特点和可知电加热器高温挡和低温挡的电路连接；
（3）根据低温挡功率和可求出R1的阻值；
（4）根据Q=W=Pt求出在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量。
【解答】 （1）电热丝加热时，消耗电能，将电能转化为内能；
（2）由图乙可知，当开关S1、S2均闭合时，电路为两电阻丝并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最小，由可知，电路中电功率最大，电加热器为高温挡；
（3）当只闭合开关S2时，电路为电阻丝R1单独工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电加热器为低温挡，
由可知，电阻丝R1的阻值：；
（4）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量：
Q=W=P高t=2200W×3×3600s=2.376×107J。
11.（2024九上·杭州期末）在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC（热敏材料）发热电阻。单个电阻与温度的关系如图丙。
（1）打印笔工作时，发热功率有高、低两档。当S、S1都闭合时，处于　 　档。
（2）温度在120℃-360℃之间时，打印笔工作时的发热功率随温度的升高而逐渐　 　（选填“增大”或“减小”）。
（3）打印笔正常工作时电压为220伏，高挡打印时，电阻的温度为250℃，打印笔的电功率是多少
【答案】（1）高
（2）减小
（3）由图丙可知，温度为250℃时，一个发热电阻的阻值为1210Ω，打印笔的电功率：。
答：打印笔的电功率是80W。
【解析】（1）当S、S1都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率较大，为高挡；
（2）由图丙可知，电阻和温度的改变，根据可知发热功率随温度的变化；
（3）由图丙读出温度为250℃时的电阻，根据可知打印笔的电功率。
【解答】（1）当S、S1都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率较大，为高挡；
（2）温度在120℃-360℃之间时，打印笔工作时的电阻随温度的升高逐渐增大，可知发热功率随温度升高而逐渐减小；
（3）由图丙可知，温度为250℃时，一个发热电阻的阻值为1210Ω，由于此时两个电阻是并联在电路中，打印笔的电功率就是两个电阻的电功率之和。
12．（2023九上·丽水期末）近几年，由于疫情影响催生了“宅经济”，厨房小家电市场火热。小明家购买了一只电饼铛，图乙为该电饼铛的简化电路图，RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦。S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。小明用该电饼铛上下盘共同工作烙一只油饼耗时2.5分钟，发热管温度和工作时间关系如图丙。
（1）为保护电路，熔断器应与　 　相连（填“火线”、“零线”或“地线”）；
（2）求R1的电阻值(精确到0.01)；
（3）求小明用电饼铛烙一只油饼所消耗的电能。
【答案】（1）火线
（2）解：R=U2/P=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3）解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：R1的电阻值为37.23欧。烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
【解析】 物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率；就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。（P=U·I）对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I2R和P=U2 /R。
【解答】（1） 火线的电压为220V；零线的电压为0V；地线的电压为0V；为保护电路，熔断器应与火线相连；
（2） 已知 RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦
解：R1=U2/P1=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3） S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。
所以 解：t=1.5分=90秒 W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
13．（2024九上·临海期末）图甲为某品牌电压力锅的结构示意图，图乙为其内部电路简图，图丙为煮饭时锅内压强随时间变化的曲线。其工作过程为：接通电源，启动智能开关自动接，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至时，压力开关又会自动闭合；当保压状态结束，煮饭完成，开关自动接到，进入保温状态。（已知的规格为“”，的阻值为的阻值为。)
回答下列问题：
（1）该电压力锅保压阶段的功率　 　(填“恒定”或“不恒定”)。
（2）升压阶段通过熔断器的电流。
（3）正常煮饭一次，至少需要消耗多少电能
【答案】（1）不恒定
（2）
（3）
【解析】（1）当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合。
（2）接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态，此时R1和R2并联，根据P=UI可求出通过R1的电流，根据通过R2的电流，根据并联电路电流规律可求出升压阶段通过熔断器的电流。
（3）根据计算R2的功率，由图丙知升压、保压的时间，根据W=Pt算出这次煮饭总共消耗的电能。
【解答】（1）当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合加热，所以该电压力锅保压阶段的功率不恒定。
14.（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。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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