專題一多檔位電熱器的計算(學生版+解析)

專題一多檔位電熱器的計算知識點01串聯(lián)電路中的高溫擋和低溫擋分析判斷電熱器高溫擋和低溫擋的依據(jù)是電熱器的功率，當電源電壓一定時，串聯(lián)的電阻越多，總電阻越大，總功率越小，溫度擋位越小?！灸芰ν卣埂慨旑}中沒有電源電壓與所求電阻時，可設電源電壓為U總，電阻為R1，U總=U1+U2列方程可得?！炯磳W即練1】（2021·臺州）某電熱器的簡化電路如圖所示，可通過轉(zhuǎn)動旋鈕開關(guān)實現(xiàn)加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220伏，R1=2000歐，R2=484歐。（1）開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時，電阻R1和R2的連接方式是________。（2）開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時，該電熱器可實現(xiàn)________功能、它的額定功率是________瓦。【即學即練2】小峻家中有一個足浴盆，其部分銘牌信息如表格所示，圖甲為足浴盆的工作電路，R1、R2均為電熱絲，當開關(guān)S接a、b觸點時，足浴盆的擋位不同。求：型號MLJY－01額定電壓220V額定加熱功率880W額定保溫功率100W（1）額定加熱電流。（2）R1和R2的阻值各為多少歐？（3）在用電高峰期，小峻關(guān)閉家中其他用電器，只讓足浴盆通電，使其處于加熱狀態(tài)1min，電能表(如圖乙所示)的圓盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，則浴足盆加熱的實際功率為多少瓦？知識點02并聯(lián)電路中的高溫擋和低溫擋分析當電源電壓一定時，并聯(lián)電路中并聯(lián)的電阻越電阻越小，總功率越大，溫度擋位越大?！炯磳W即練3】（2021·南湖模擬）電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點，解決了壓力鍋的安全問題，如圖是某品牌的電壓力鍋和它的簡化電路圖，R1為工作時的加熱電熱絲，額定功率為800W；R2為保溫保壓電熱絲，且R2=4R1，使用時同時閉合開關(guān)S1、S2，S1為壓力開關(guān)，當壓強達到設定值時S1會自動斷開，排氣閥開始排氣；S2為限時開關(guān)，可以設定保溫保壓時間。（1）電壓力鍋工作時，把電能轉(zhuǎn)化為________能；（2）加熱功率為額定功率800W時，電阻絲R的阻值為多少歐姆?（3）用電壓力鍋煮骨頭湯時食物更容易煮透。假設某次要煮水和骨頭共計4千克，水的初溫20℃，不計熱損失，加熱到最高溫度120℃時，至少需要多少時間?(C水=4.2×103J/（kg℃），設骨頭的比熱容與水相同)【即學即練4】（2021·金華）便攜式無線加濕器，讓你隨時隨地實現(xiàn)加濕自由。某品牌便攜式無線加濕器，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸不同觸點，實現(xiàn)高、低兩個檔位的轉(zhuǎn)換，其簡化的工作電路如圖所示，銘牌上的部分參數(shù)如下表。項目參數(shù)工作電壓（V）20低檔位功率（W）5高檔位功率（W）10完成下列問題：（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“bc”兩觸點時，加濕器屬于________檔位；（2）加濕器低檔位工作時，電路通過的電流多大？（3）加濕器高檔位工作6小時，將消耗多少電能？知識點03兩個電阻在串聯(lián)和并聯(lián)電路中通過，比較功率來判斷溫度擋位根據(jù)P=U2/R，要比較功率的大小只需要比較總電阻的大小即可，當總電阻最大時,功率最小，為低溫擋;當總電阻最小時,功率最大，為高溫擋?！炯磳W即練5】（2021·寧波模擬）小科家買了一臺電烤箱，有高、中、低三個擋位的發(fā)熱功率。如圖是其內(nèi)部簡化電路圖，R1＝R2，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。當開關(guān)S1置于a端，S2閉合時，電烤箱處于

（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）擋位；該電烤箱高中低三擋的功率之比P高∶P中∶P低＝

?！炯磳W即練6】（2021九上·余姚月考）電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）。某校綜合實踐活動小組的同學探究了它的原理，查看說明書后發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐。（1）按如圖乙的電路，當S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于

檔（選填“關(guān)”、“低溫”或“高溫”）。（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？（3）若該電熱桌墊實際電路如圖丙，現(xiàn)電熱桌墊處于高溫檔，開關(guān)S1閉合，S2

（選填“斷開”或“閉合”）。（4）圖乙中當電熱桌墊處于低溫檔時，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對電阻的影響）分層提分分層提分題組A基礎過關(guān)練1．某理物興趣小組的同學用幾個完全相同的燈泡，設計如圖甲、乙、丙三種電路，電源電壓相同且恒定不變，電路消耗的總功率大小關(guān)系是（）A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P乙＞P丙2.（2020九上·杭州月考）如圖所示，ab和bc是兩根電阻絲，若將a、b端接入某一恒定電壓的電路時，功率是24W；若將b、c端接入同一電路中時，功率是12W，則a、c端接入該電路時，電功率是（

）A.36W

B.12W

C.8W

D.4W3、如圖所示電路，電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)變化了0.3A．那么閉合S、S1后，R1與R2的電功率之比是（）A．2：3B．3：2C．5：2D．1：24.電飯煲具有保溫和加熱功能，曉東同學設計了如圖所示的模擬電路（R1＞R2），其中保溫狀態(tài)和加熱狀態(tài)電功率都最小的是（）A.

B.

C.

D.5.（2020八上·杭州月考）某品牌電飯鍋有"高溫燒煮"和"保溫"兩檔模式，其內(nèi)部電路原理如圖所示。按下溫控開關(guān)按鈕，進入"高溫燒煮"模式煮飯；當達到設定溫度（飯煮熟）時，溫控開關(guān)會自動彈起進入"保溫"模式。該電飯鍋處于"高溫燒煮"模式時，以下判斷正確的是（

）A.只有R1接入電路

B.只有R2接入電路電飯鍋

C.R1與R2串聯(lián)接入電路

D.R1與R2并聯(lián)接入電路6.小星同學為實驗室設計了一個多擋位電加熱器，其工作原理圖如圖所示。其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個燈泡為上述發(fā)熱電阻相應的工作指示燈，其電功率可忽略不計。小星設想通過開關(guān)的組合，使電加熱器能有多擋功率。當只閉合S1時，測得功率為200W；當只閉合S2時，測得功率為100W；小星設計此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則(

)A.當只斷開S3時，功率為500W

B.此電熱器一共可有六擋不同的功率

C.三個發(fā)熱電阻的阻值之比為5∶10∶2

D.此電熱器可能有一擋的功率為400W7、（2019春?嘉祥縣月考）如圖所示，是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖，R1、R2為阻值相同的電熱絲，不同的連接方式其發(fā)熱功率不同，下列說法正確的是（）A．甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等 B．丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的4倍 C．丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍 D．丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍題組B能力提升練1.（2020九上·西湖月考）如圖所示，為電飯鍋的電路原理圖，當控制開關(guān)閉合時電飯鍋處于加熱煮狀態(tài)，此時功率為1000瓦。飯熟后，控制開關(guān)自動斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，若此時電飯鍋的功率為100瓦，電熱板和保溫器的電阻各為________、________（假設電阻值不隨溫度的變化而變化）。2.（2019·杭州模擬）某同學設計的具有保溫、加熱兩擋調(diào)節(jié)功能的電加熱器電路如圖所示，已知電源電壓為220V，電熱絲R1的阻值為60Ω，電加熱器處于保溫檔時的功率為484W，則電熱絲R2的阻值為________Ω，電加熱器處于加熱檔時的功率為________W。若該同學選用了熔斷電流為5A的熔絲，則你認為該電加熱器在實際使用中會出現(xiàn)的狀況是：________。

3.如圖所示為一電熱飲水機的電路簡圖，其額定電壓為220伏，具有“加熱”“保溫”兩種功能，對應功率分別為400瓦和40瓦。當開關(guān)S1、S2均閉合，飲水機處于

(填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)，R1的阻值為

歐姆。4.如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻。熱水器主要參數(shù)如下表。額定電壓220V容積30L加熱功率2000W保溫功率800W（1）開關(guān)S跳至

觸點位置時，熱水器進入保溫狀態(tài)。（2）R2的阻值為多大？（3）在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35分鐘需要消耗多少電能？5.（2021·金華模擬）某滾桶洗衣機自帶加熱功能，其洗衣過程分“加熱水”、“保溫洗滌”、“脫水”三種狀態(tài)，圖乙是其簡化電路圖，其中電熱絲R1、R2的阻值分別為24.2Ω，和242Ω。（1）當開關(guān)置于2位置時，R2與電動機并聯(lián)，此時洗衣機的工作狀態(tài)是

（選填“加熱水”、“保溫洗滌”或“脫水”）。（2）若該洗衣機的脫水功率是300W，某次洗衣時，脫水時間為6分鐘，則脫水過程中消耗的電能是多少？（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為多少？6.（2020·南潯模擬）飲水機（圖甲）是家庭、辦公室常見的用電器，給人們生活帶來了很大的方便，那么飲水機內(nèi)部的電路原理圖是怎么樣的呢？小金同學對此產(chǎn)生了好奇，他觀察發(fā)現(xiàn)：在飲水機的側(cè)面有一張銘牌（圖乙）。在飲水機背面有一個制熱開關(guān)（圖丙），當接通電源后，若閉合制熱開關(guān)飲水機正常工作，若斷開制熱開關(guān)飲水機不工作。當閉合制熱開關(guān)后，正面紅色加熱指示燈亮，顯示為加熱狀態(tài)；一會之后，紅色指示燈滅綠指示燈亮顯示為保溫狀態(tài)。小金又查閱資料得到：飲水機內(nèi)部還有溫控開關(guān)，在溫度低于一定溫度時會自動閉合，而在高于一定溫度時又會自動斷開。根據(jù)上述現(xiàn)象小金同學畫出飲水機內(nèi)部電路原理圖（圖?。?）若按照小金設計的電路原理圖（圖?。瑒t________是溫控開關(guān)（選填“S1”或“S2”）。飲水機處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)S1、S2工作狀態(tài)是________。（2）若按照小金設計的電路原理圖，請計算R1阻值。7.（2021·麗水模擬）空氣炸鍋，因其烹制食物脂防含量低，無油煙味，深受廣大市民青睞．如圖甲所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個電阻，R1=50歐，R2=200歐，額定工作電壓為220伏，內(nèi)部電路可簡化為圖乙所示電路。（1）空氣炸鍋在烹制食物時，主要利用了電流的________；（2）若要使空氣炸鍋處于高溫檔，開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接________(填“a”或“b”)；（3）中溫檔正常工作時，求通過電阻R2消耗的總功率；（4）高溫檔正常工作時，求電阻R1、R2消耗的總功率。8.（2021·金華模擬）如圖所示是帶有水溫調(diào)節(jié)功能的家庭水族箱(如圖甲)。該水族箱的魚缸水溫調(diào)節(jié)器銘牌如圖乙所示。其工作原理如圖丙，R1為阻值可調(diào)的電熱絲，開關(guān)S2為單刀雙擲開關(guān)，開關(guān)S1閉合、S2接b時，電路處于加熱狀態(tài)：當開關(guān)S1閉合、S2接a時，電路處于保溫狀態(tài)。(不考慮溫度對電阻的影響)（1）當電路處于加熱狀態(tài)時，通過電阻R2的電流是________安。（2）當電路處于加熱狀態(tài)，通電10分鐘消耗的電能是多少？（3）當電路處于保溫狀態(tài)時，若電路消耗的功率P=48.4瓦，則電熱絲R1連入電路的阻值應為多少？9.[2019.臺州]某電熱砂鍋的簡化電路如圖甲。為發(fā)熱電阻，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，a、b、c、d為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”、“低檔”、“高檔”之間的轉(zhuǎn)換，工作時先用高檔加熱鍋內(nèi)湯料到沸騰，再用低檔持續(xù)加熱食物，使食物“湯濃味鮮”。（1）高檔加熱時，開關(guān)S應旋至觸點（選填“ab”、“be”或“cd”)位置。（2）某次烹飪一共用時6小時，電功率與加熱時間的關(guān)系如圖乙所示，則本次烹飪共消耗多少電能?（3）發(fā)熱電阻和的阻值分別為多少？（4）生活中，有時也會選擇電壓力鍋烹飪，因為電壓力鍋煮熟相同質(zhì)量的同種食物，通常比電熱砂鍋更省電。請你從能量利用率的角度，結(jié)合所學知識對電壓力鍋能省電作出簡要的解釋。10.（2019?黑龍江模擬）某品牌電熱水器有高溫、中溫和低溫三擋，簡化電路如圖所示R1、R2均為加熱電阻（溫度對電阻的影響忽略不計），熱水器中溫檔功率為1000W，低溫檔功率500W．若電熱水器中已裝滿質(zhì)量為40kg、溫度為25℃的水，它能夠把水加熱到的最高溫度為75℃，已知水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），電源電壓為220V．求：（1）用該電熱水器把40kg、25℃的水加熱到最高溫度需要吸收的熱量。（2）R1、R2的電阻值。（3）高溫檔的電功率。（4）若加熱電阻產(chǎn)的熱量有84%被水吸收，用該電熱水器把40kg、25℃的水加熱到最高溫度，用高溫檔需加熱多長時間？題組C培優(yōu)拔尖練1.（2021·柯橋模擬）如圖所示是某型號電飯鍋內(nèi)部電路簡圖，通過溫控開關(guān)的閉合和自動斷開實現(xiàn)“高溫燒煮”和“保溫”兩檔切換，銘牌如表（其中保溫時電路總功率已經(jīng)模糊不清），請你解答以下問題：銘牌上的參數(shù)頻率50HZ額定電壓220V高溫燒煮功率880W保溫時電路總功率（1）按下溫控開關(guān)按鈕，電飯煲處于________檔（選填“高溫燒煮”或“保溫”）。（2）R1的阻值是多大?（3）若在某次燒飯過程中電飯煲在“高溫燒煮”檔時正常工作15分鐘，后處于“保溫”狀態(tài)6分鐘，共消耗電能0.2244kW·h，保溫時電路的總功率是多少？（4）當達到設定溫度102℃以上時，溫控開關(guān)會自動彈起。若某次用該電飯煲的“高溫燒煮”檔燒水5分鐘，電飯煲的燒水效率是90%，其可以將2kg的水從30℃加熱到多少攝氏度？（C水=4.2×103J/（kg?℃））2.（2020九上·越城期末）如圖1為一款陶瓷電煎藥壺，工作電路簡化為如圖2所示，它在工作時，有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個過程。已知正常工作時，高火加熱功率為500w，文火萃取功率為100w，若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg，且在額定電壓下煎藥時，測得藥液的溫度與工作時間的關(guān)系如圖3所示：（1）.煎藥壺工作時的外界大氣壓

1個標準大氣壓(選填“大于”、“等于”或“低于”)；（2）.煎藥壺文火萃取時，圖2中的開關(guān)連接狀態(tài)是

；（3）.求煎藥壺通電工作滿36分鐘時，電流所做的功；（4）.求R2的阻值及電煎藥壺的額定保溫功率。3.（2020·臺州）電熱水壺由分離式底座和壺身兩個部分組成。分離式底座由電源線、圓形底座和供電插座組成，如圖甲；電熱水壺內(nèi)部簡化電路，如圖乙。（1）為防止觸電，供電插座的外殼材料應是________(選填“絕緣體”或“導體”)。（2）電熱水壺額定電壓為220伏，額定功率為1000瓦，求；①電阻R的阻值是多少?②正常工作時，燒開一壺水需要300秒，消耗多少電能?（3）為滿足人們隨時取用熱水需求，電熱水壺需設置保溫功能?，F(xiàn)有一個溫控開關(guān)(一定溫度時,可以自動斷開或閉合：元件符號為“”）,一個阻值遠大于R1的定值電阻R2(元件符號為“”)。要求利用提供的器材對原電熱水壺的簡化電路進行改進，實現(xiàn)既可加熱又能保溫的功能，且加熱功率保持不變。請在答題卷的虛線框內(nèi)畫出電路圖、并說明保溫的工作原理。4.（2021·長興模擬）圖甲是自動上水電熱水壺，因其取水方便越來越受到喝茶人士的喜歡。取水時，只要閉合開關(guān)，水泵在電動機的帶動下，就能將水抽到壺內(nèi)。（1）電熱水壺的水泵原理與圖乙相似，圖乙中，當泵殼里的水被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩出時，轉(zhuǎn)軸附近就形成了一個低壓區(qū)，水在________的作用下，通過進水管進入泵殼。（2）該款新型智能電熱水壺，有高、中、低三檔，還可以手動調(diào)節(jié)，它的等效電路圖如圖丙所示，其中R1=R2=88歐，均為電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b。求：①開關(guān)S1閉合、S2接a時，電熱水壺處于

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檔？(選填“高溫"、“中溫”，或“低溫")②用高溫擋加熱時，把0.5千克水從23%C加熱到100°C需要多長時間？(不計熱量損失，水的比熱c水=4.2×103J/(kg·°C))5.（2021·麗水）智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶(圖甲)。某品牌智能馬桶座圈的簡易加熱電路如圖乙所示，電阻R1和R2是阻值恒定的電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2；可接a或b，再通過開關(guān)S1的通斷，實現(xiàn)“高、中、低"三種溫檔的調(diào)節(jié)，其中低溫檔的功率為20瓦，電阻R1為1210歐。（1）座圈加熱時，把電能轉(zhuǎn)化為________能；（2）當開關(guān)S1閉合、S2接a時，該座圈的電路相當于下列選項中的________；（3）1千瓦時的電能可供該座圈低溫檔工作多少小時？（4）該座圈處于中溫檔工作時的電功率為多少？6.（2021·嘉興）學習了電學知識后，某科學興趣小組開展制作“電熱水壺”的項目化學習。【項目任務】制作一款電熱水壺。經(jīng)過小組同學討論后確定電熱水壺的要求如下：容積：1L：功能：①加熱：②保溫：性能：能在7分鐘內(nèi)將1L水從20℃加熱到100℃(不計熱量損失)。（1）【方案設計】為實現(xiàn)上述功能，同學們利用兩個不同阻值的電阻（R1<R2）進行設計，其中方案一如圖所示。利用方案一中的器材，請將方案二的電路補充完整.

（2）【器材選擇】若該壺是按照方案一設計的，根據(jù)項目任務中的性能要求，選擇的加熱電阻阻值最大為多少歐姆?[Q吸=cm(t-to)，c水=4.2×103J/(kg℃)]（3）【方案反思】有同學認為電器設計還應考慮使用安全，從安全角度提出一條設計建議________?！卷椖恐谱鳌俊?.（2021·鎮(zhèn)海模擬）小科家某型號電熱加濕器的原理圖如圖甲，R1、R2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對電阻的影響，且R2=3R1；S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”、“低檔”、“高檔”之間的切換（低檔為小功率加熱，高檔為大功率加熱），其部分技術(shù)參數(shù)如下表。額定電壓（V）220高檔發(fā)熱功率（W）400注水倉最大注水量（kg）3（1）開關(guān)處于圖甲所示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是________。（選填“關(guān)”“低檔”或“高檔”）（2）求電熱加濕器中R1的阻值。（3）某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉中加注冷水已達到最大注水量，其工作30min的功率與時間圖像如圖乙所示，如果電阻R1在此次高檔加熱時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉中冷水的溫度升高多少℃？[計算結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（4）某一天，小科斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中3000r/（kW?h）的電能表轉(zhuǎn)盤在400s內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時電阻R2的實際功率是多少？專題一多檔位電熱器的計算知識點01串聯(lián)電路中的高溫擋和低溫擋分析判斷電熱器高溫擋和低溫擋的依據(jù)是電熱器的功率，當電源電壓一定時，串聯(lián)的電阻越多，總電阻越大，總功率越小，溫度擋位越小?！灸芰ν卣埂慨旑}中沒有電源電壓與所求電阻時，可設電源電壓為U總，電阻為R1，U總=U1+U2列方程可得。【即學即練1】（2021·臺州）某電熱器的簡化電路如圖所示，可通過轉(zhuǎn)動旋鈕開關(guān)實現(xiàn)加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220伏，R1=2000歐，R2=484歐。（1）開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時，電阻R1和R2的連接方式是________。（2）開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時，該電熱器可實現(xiàn)________功能、它的額定功率是________瓦?！敬鸢浮浚?）串聯(lián)（2）加熱；100【解析】（1）如果用電器首尾相接，那么它們串聯(lián)；如果用電器并排連接在兩點間，則它們?yōu)椴⒙?lián)。

（2）根據(jù)公式比較兩種狀態(tài)下電路總功率的大小，從而確定它們的工作狀態(tài)，并計算出對應的功率。【解答】（1）開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時，電流依次經(jīng)過R1和R2，它們首尾相連，因此為串聯(lián)。

（2）開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時，只有電阻R2工作，此時總電阻為R2。

根據(jù)公式可知，因為R串>R2，所以總功率P串<P2。

則前者為保溫狀態(tài)，后者為加熱狀態(tài)。

那么它的額定功率為：。【即學即練2】小峻家中有一個足浴盆，其部分銘牌信息如表格所示，圖甲為足浴盆的工作電路，R1、R2均為電熱絲，當開關(guān)S接a、b觸點時，足浴盆的擋位不同。求：型號MLJY－01額定電壓220V額定加熱功率880W額定保溫功率100W（1）額定加熱電流。（2）R1和R2的阻值各為多少歐？（3）在用電高峰期，小峻關(guān)閉家中其他用電器，只讓足浴盆通電，使其處于加熱狀態(tài)1min，電能表(如圖乙所示)的圓盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，則浴足盆加熱的實際功率為多少瓦？【答案】（1）由表中數(shù)據(jù)可知，足浴盆的額定加熱功率880W，由P＝UI可得，額定加熱電流I加熱＝＝4A。

（2）由電路圖可知，S接b時只有R2接入電路中，電路中電阻較小，電源電壓一定，由P＝可知，此時電路的功率較大，為加熱狀態(tài)；S接a時兩電阻串聯(lián)，電路中電阻較大，功率較小，為保溫狀態(tài)。由歐姆定律可得，R2＝＝55Ω，保溫狀態(tài)下，由串聯(lián)電路的特點和P＝可得，總電阻R總＝＝484Ω，則R1＝R總－R2＝484Ω－55Ω＝429Ω。

（3）由圖乙可知，表盤轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)時，足浴盆消耗的電能W＝kW·h＝kW·h；此時足浴盆加熱的實際電功率P實＝＝0.6kW＝600W?！窘馕觥浚?）根據(jù)表格確定足浴盆加熱時的功率，然后根據(jù)公式

計算加熱電流；

（2）首先根據(jù)公式判斷出加熱和保溫時開關(guān)的閉合情況，然后根據(jù)

計算出R2的阻值；再根據(jù)

計算出二者串聯(lián)時的總電阻，最后根據(jù)R1＝R總－R2計算出R1的阻值即可；

（3）首先根據(jù)計算出足浴盆消耗的電能，再根據(jù)公式計算出足浴盆的實際功率。知識點02并聯(lián)電路中的高溫擋和低溫擋分析當電源電壓一定時，并聯(lián)電路中并聯(lián)的電阻越電阻越小，總功率越大，溫度擋位越大。【即學即練3】（2021·南湖模擬）電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點，解決了壓力鍋的安全問題，如圖是某品牌的電壓力鍋和它的簡化電路圖，R1為工作時的加熱電熱絲，額定功率為800W；R2為保溫保壓電熱絲，且R2=4R1，使用時同時閉合開關(guān)S1、S2，S1為壓力開關(guān)，當壓強達到設定值時S1會自動斷開，排氣閥開始排氣；S2為限時開關(guān)，可以設定保溫保壓時間。（1）電壓力鍋工作時，把電能轉(zhuǎn)化為________能；（2）加熱功率為額定功率800W時，電阻絲R的阻值為多少歐姆?（3）用電壓力鍋煮骨頭湯時食物更容易煮透。假設某次要煮水和骨頭共計4千克，水的初溫20℃，不計熱損失，加熱到最高溫度120℃時，至少需要多少時間?(C水=4.2×103J/（kg℃），設骨頭的比熱容與水相同)【答案】（1）內(nèi)能（熱能）

（2）

（3）P1:P2=R2:R1

P2==800W/4=200WP總=800W+200W=1000WQ=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106JQ=Pt

t=Q/P=1.68×106J/1000W=1.68×103S答：需要加熱1.68×103S【解析】（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識分析解答；

（2）已知加熱功率和電壓，根據(jù)公式計算電阻絲的阻值；

（3）根據(jù)圖片可知，電阻R1與R2并聯(lián)，根據(jù)“R2=4R1”和“并聯(lián)電路中，功率與電阻成反比”計算出R2單獨工作時的電功率，然后將二者的功率相加得到電壓力鍋的總功率。根據(jù)Q=cmΔt計算出骨頭湯需要吸收的熱量，最后根據(jù)計算需要的時間?！炯磳W即練4】（2021·金華）便攜式無線加濕器，讓你隨時隨地實現(xiàn)加濕自由。某品牌便攜式無線加濕器，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸不同觸點，實現(xiàn)高、低兩個檔位的轉(zhuǎn)換，其簡化的工作電路如圖所示，銘牌上的部分參數(shù)如下表。項目參數(shù)工作電壓（V）20低檔位功率（W）5高檔位功率（W）10完成下列問題：（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“bc”兩觸點時，加濕器屬于________檔位；（2）加濕器低檔位工作時，電路通過的電流多大？（3）加濕器高檔位工作6小時，將消耗多少電能？【答案】（1）低

（2）當開關(guān)S與bc接觸時，只有電阻R2工作，加濕器低檔位工作時，

此時通過電路的電流；

（3）高溫檔消耗的電能：W=P高t=10W×（3600s×6）=2.16×105J?！窘馕觥浚?）根據(jù)公式比較不同狀態(tài)下電路總功率的大小，然后確定它的工作狀態(tài)；

（2）當開關(guān)S與bc接觸時，只有電阻R2工作，加濕器低檔位工作時，根據(jù)公式計算出通過電路的電流；

（3）根據(jù)W=P高t計算出消耗的電能。【解答】（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“bc”兩觸點時，只有電阻R2工作，此時總電阻為R2；

旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“cd”時，兩個電阻并聯(lián)，此時總電阻為R并；

則R2>R并；

根據(jù)公式可知，此時總功率P2<P并；

則前者為低檔，后者為高檔。知識點03兩個電阻在串聯(lián)和并聯(lián)電路中通過，比較功率來判斷溫度擋位根據(jù)P=U2/R，要比較功率的大小只需要比較總電阻的大小即可，當總電阻最大時,功率最小，為低溫擋;當總電阻最小時,功率最大，為高溫擋?！炯磳W即練5】（2021·寧波模擬）小科家買了一臺電烤箱，有高、中、低三個擋位的發(fā)熱功率。如圖是其內(nèi)部簡化電路圖，R1＝R2，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。當開關(guān)S1置于a端，S2閉合時，電烤箱處于

（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）擋位；該電烤箱高中低三擋的功率之比P高∶P中∶P低＝

?！敬鸢浮扛邷?；4：2：1【解析】當開關(guān)S1置于a端，S2閉合時，兩個電阻并聯(lián)，此時的總電阻為：；

當開關(guān)S1置于b端，S2閉合時，只有R1工作，此時的總電阻為：；

當開關(guān)S1置于b端，S2斷開時，兩個電阻串聯(lián)，此時的總電阻為：；

根據(jù)公式得到：。

則三者對應的狀態(tài)分別為高溫、中溫和低溫檔位。

【即學即練6】（2021九上·余姚月考）電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）。某校綜合實踐活動小組的同學探究了它的原理，查看說明書后發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐。（1）按如圖乙的電路，當S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于

檔（選填“關(guān)”、“低溫”或“高溫”）。（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？（3）若該電熱桌墊實際電路如圖丙，現(xiàn)電熱桌墊處于高溫檔，開關(guān)S1閉合，S2

（選填“斷開”或“閉合”）。（4）圖乙中當電熱桌墊處于低溫檔時，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對電阻的影響）【答案】（1）低溫

（2）當S1、S2均閉合時，電熱桌墊消耗的功率最大，答：圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是32瓦（3）閉合

（4）當圖乙開關(guān)S1閉合，S2斷開，低溫檔，答：10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是4800焦?！窘馕觥浚?）根據(jù)電功率的公式比較三種狀態(tài)下總功率的大小即可；

（2）當S1、S2均閉合時，R1被短路，只有R2工作，電熱桌墊消耗的功率最大，根據(jù)計算出最大功率即可；

（3）根據(jù)電功率的公式比較三種狀態(tài)下總功率的大小即可；

（4）當圖乙開關(guān)S1閉合，S2斷開，兩個電阻串聯(lián)，此時為低溫檔，根據(jù)計算出產(chǎn)生的熱量即可?！窘獯稹浚?）根據(jù)乙圖可知，當開關(guān)S1斷開時，整個電路沒有電流，此時為“關(guān)”；

當開關(guān)S1閉合，S2閉合時，此時只有R2工作，總電阻為R2；

當開關(guān)S1閉合，S2斷開時，此時兩個電阻串聯(lián)，總電阻為R串；則R2<R串；

根據(jù)電功率的公式可知，P2>P串；則前者為高溫，后者為低溫。

（3）根據(jù)圖丙可知，開關(guān)S1閉合，S2斷開時，只有R1單獨工作，此時電功率為P1；

開關(guān)S1和S2都閉合時，兩個電阻并聯(lián)，此時的電功率為P并；

因為P并=P1+P2，所以P并>P2；

則前者為低溫，后者為高溫；

那么電熱桌墊處于高溫檔，開關(guān)S1閉合，S2閉合。分層提分分層提分題組A基礎過關(guān)練1．某理物興趣小組的同學用幾個完全相同的燈泡，設計如圖甲、乙、丙三種電路，電源電壓相同且恒定不變，電路消耗的總功率大小關(guān)系是（）A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P乙＞P丙【答案】B【解答】解：兩個電阻串聯(lián)時，總電阻等于各分電阻之和，即總電阻越串越大，大于任何一個分電阻；并聯(lián)時，總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，即總電阻越并越小，小于任何一個分電阻；∴R甲＞R乙＞R丙，∵電源的電壓相同且不變，∴由P＝可知，P甲＜P乙＜P丙。2.（2020九上·杭州月考）如圖所示，ab和bc是兩根電阻絲，若將a、b端接入某一恒定電壓的電路時，功率是24W；若將b、c端接入同一電路中時，功率是12W，則a、c端接入該電路時，電功率是（

）A.36W

B.12W

C.8W

D.4W【答案】C【解析】根據(jù)電功率公式分別列出三個方程，然后聯(lián)立求解即可。將ab接入電路時，功率為24W，

根據(jù)公式得到

①；

將bc接入電路時，功率為12W，

根據(jù)公式得到

②；

將ac接入電路時，功率為12W，

根據(jù)公式得到

③；

①、②、③聯(lián)立解得：P總=8W。故選C。

3、如圖所示電路，電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)變化了0.3A．那么閉合S、S1后，R1與R2的電功率之比是（）A．2：3B．3：2C．5：2D．1：2【答案】A【解答】解：當只閉合開關(guān)S時，電路為R1的簡單電路，電流表的示數(shù)為通過R1的電流，即I1＝0.2A；當再閉合開關(guān)S1時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，∵并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，∴閉合開關(guān)S1時通過R1的電流不變，∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，∴通過R2的電流等于電流表的變化量，即I2＝0.3A，∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，∴閉合S、S1后，R1與R2的電功率之比：＝＝＝＝。4.電飯煲具有保溫和加熱功能，曉東同學設計了如圖所示的模擬電路（R1＞R2），其中保溫狀態(tài)和加熱狀態(tài)電功率都最小的是（）A.

B.

C.

D.【答案】C【解析】A、開關(guān)S1閉合、S2斷開時只有R1接入電路，處于保溫狀態(tài)，P1=；S1、S2都閉合時R1、R2并聯(lián)接入電路，處于加熱狀態(tài)總電阻R并小于R1，P2=．B、開關(guān)S1閉合、S2斷開時，只有R2接入電路，處于保溫狀態(tài)，P1=；S1、S2都閉合時R1、R2并聯(lián)接入電路，處于加熱狀態(tài)總電阻R并小于R1，P2=．C、開關(guān)S1閉合、S2斷開時只有R1R2串聯(lián)接入電路，處于保溫狀態(tài)，P1=；S1、S2都閉合時R1接入電路，R2短路，處于加熱狀態(tài)，P2=．D、開關(guān)S1閉合、S2斷開時，R1、R2串聯(lián)接入電路，P1=；S1、S2都閉合時，R1被短路，只有R2接入電路，P2=．因為并聯(lián)后的總電阻小于任何一支路電阻，但是串聯(lián)電阻大于任何一單值電阻，故在電壓U一定時，由P=可知，C、D中保溫電功率最小，C、D中保溫功率相等；并聯(lián)總電阻最小，在電壓一定時總功率最大，即A、B的加熱功率最大，不滿足要求，又由于R1大于R2，在電壓U相等時，由P=可知，C中的加熱功率小于D的加熱功率，故只有C滿足題目要求．故選C．【分析】首先要分析清楚每個圖的連接情況，然后通過列式比較S1閉合、S2斷開時的功率與S1、S2都閉合時的功率，根據(jù)P=分析兩種情況下功率都最小的．5.（2020八上·杭州月考）某品牌電飯鍋有"高溫燒煮"和"保溫"兩檔模式，其內(nèi)部電路原理如圖所示。按下溫控開關(guān)按鈕，進入"高溫燒煮"模式煮飯；當達到設定溫度（飯煮熟）時，溫控開關(guān)會自動彈起進入"保溫"模式。該電飯鍋處于"高溫燒煮"模式時，以下判斷正確的是（

）A.只有R1接入電路

B.只有R2接入電路電飯鍋

C.R1與R2串聯(lián)接入電路

D.R1與R2并聯(lián)接入電路【答案】A【解析】當溫控開關(guān)閉合后，電飯鍋處于高溫燒煮模式，對電路圖進行分析即可。根據(jù)電路圖可知，當溫控開關(guān)閉合后，會將電阻R2短路，此時電路中只有電阻R1，故A正確，而B、C、D錯誤。

6.小星同學為實驗室設計了一個多擋位電加熱器，其工作原理圖如圖所示。其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個燈泡為上述發(fā)熱電阻相應的工作指示燈，其電功率可忽略不計。小星設想通過開關(guān)的組合，使電加熱器能有多擋功率。當只閉合S1時，測得功率為200W；當只閉合S2時，測得功率為100W；小星設計此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則(

)A.當只斷開S3時，功率為500W

B.此電熱器一共可有六擋不同的功率

C.三個發(fā)熱電阻的阻值之比為5∶10∶2

D.此電熱器可能有一擋的功率為400W【答案】C【解析】電熱器的最大功率應該是三個電阻單獨功率之和，因此當開關(guān)S3閉合時，電阻R3的功率應該是：P3=800W-100W-200W=500W，故A錯誤；

設三個電阻分別為①、②、③，那么組合方式為：

a.只有一個電阻：①、②、③，共3種；

b.兩個電阻組合：①②、①③、②③，共3種；

c.三個組合：①②③，共1種；

那么應該有：3+3+1=7個檔位，故B錯誤；

根據(jù)公式得到，它們的電阻之比：，

故C正確；

根據(jù)B中所述，無論怎么組合，都不能得到400W，故D錯誤。

故選C。7、（2019春?嘉祥縣月考）如圖所示，是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖，R1、R2為阻值相同的電熱絲，不同的連接方式其發(fā)熱功率不同，下列說法正確的是（）A．甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等 B．丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的4倍 C．丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍 D．丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍【解答】解：由題知，R1、R2為阻值相同的電熱絲，設R1＝R2＝R，分析各連接方式可知：甲圖為開路，P甲＝0，乙圖中兩電阻串聯(lián)，R乙＝2R，P乙＝＝，丙圖中只有電阻R1工作，R丙＝R，P丙＝＝，丁圖中兩電阻并聯(lián)，R丁＝R，P?。剑剑?，可見，甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率不相等，故A錯誤；丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍，故B錯誤；丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍，故C正確；丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍，故D錯誤。題組B能力提升練1.（2020九上·西湖月考）如圖所示，為電飯鍋的電路原理圖，當控制開關(guān)閉合時電飯鍋處于加熱煮狀態(tài)，此時功率為1000瓦。飯熟后，控制開關(guān)自動斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，若此時電飯鍋的功率為100瓦，電熱板和保溫器的電阻各為________、________（假設電阻值不隨溫度的變化而變化）?！敬鸢浮?8.4Ω；435.6Ω【解析】根據(jù)圖片可知，當開關(guān)閉合時，保溫器被短路，只有電熱板自己工作，根據(jù)計算出電熱板的電阻；當開關(guān)斷開時，保溫器和電熱板串聯(lián)，根據(jù)計算總電阻，最后根據(jù)R保溫器=R總-R電熱板計算出即可?！窘獯稹慨旈_關(guān)閉合時，保溫器被短路，只有電熱板自己工作，

電熱板的電阻；

當開關(guān)斷開時，保溫器和電熱板串聯(lián)，

總電阻；

那么保溫器的電阻為：R保溫器=R總-R電熱板=484Ω-48.4Ω=435.6Ω。2.（2019·杭州模擬）某同學設計的具有保溫、加熱兩擋調(diào)節(jié)功能的電加熱器電路如圖所示，已知電源電壓為220V，電熱絲R1的阻值為60Ω，電加熱器處于保溫檔時的功率為484W，則電熱絲R2的阻值為________Ω，電加熱器處于加熱檔時的功率為________W。若該同學選用了熔斷電流為5A的熔絲，則你認為該電加熱器在實際使用中會出現(xiàn)的狀況是：________。

【答案】40；1210；電路中的熔絲會熔斷【解析】（1）首先根據(jù)計算串聯(lián)電路的總電阻，然后根據(jù)R2=R總-R1計算電熱絲的阻值；

（2）加熱檔時只有R2工作，根據(jù)計算加熱功率；

（3）根據(jù)計算出加熱時的電流，然后與5A的電流比較，根據(jù)比較的結(jié)果解答即可。

【解答】（1）串聯(lián)電路的總電阻；

電熱絲的電阻R2=R總-R1=100Ω-60Ω=40Ω；

（2）加熱檔時只有R2工作，加熱功率為：；

（3）加熱時電路電流為：。

因此在實際使用過程中電路中的熔絲會熔斷。

3.如圖所示為一電熱飲水機的電路簡圖，其額定電壓為220伏，具有“加熱”“保溫”兩種功能，對應功率分別為400瓦和40瓦。當開關(guān)S1、S2均閉合，飲水機處于

(填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)，R1的阻值為

歐姆?！敬鸢浮考訜?；1210【解析】當開關(guān)S1、S2均閉合時，電路為R1和R2的并聯(lián)電路，電路的總電阻最小，根據(jù)P=UI=可知，電路的總功率最大，據(jù)此判斷飲水機的檔位；由電路圖可知，只閉合S1時，只有電阻R1接入電路，電熱飲水機處于保溫狀態(tài)，由銘牌可知，保溫功率是40W，由電功率公式的變形公式可以求出電阻R1阻值.【解答】當開關(guān)S1、S2均閉合時，R1和R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由P=UI=可知，電路的總功率最大，飲水機處于加熱檔；只閉合S1時，只有電阻R1接入電路，電熱飲水機處于保溫狀態(tài)，則R1的阻值：R1===1210Ω.4.如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻。熱水器主要參數(shù)如下表。額定電壓220V容積30L加熱功率2000W保溫功率800W（1）開關(guān)S跳至

觸點位置時，熱水器進入保溫狀態(tài)。（2）R2的阻值為多大？（3）在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35分鐘需要消耗多少電能？【答案】（1）b

（2）據(jù)圖片可知，當開關(guān)接a時，只有R1自己工作，此時為加熱狀態(tài)，

則R1的阻值為：；

當開關(guān)接b時，R1與R2串聯(lián)，此時為保溫狀態(tài)，

總電阻；

則R2的阻值為：R2=R總-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω。

（3）熱水器正常工作35分鐘需要消耗電能：W=P加熱t(yī)=2000W×（60s×35）=4.2×106J。【解析】（1）當開關(guān)切換時，總功率大的為加熱狀態(tài)，總功率小的為保溫狀態(tài)，根據(jù)公式分析即可；

（2）首先根據(jù)加熱狀態(tài)，利用公式計算出R1的阻值，再根據(jù)保溫狀態(tài)計算出總電阻R總，最后根據(jù)R2=R總-R1計算即可。（3）根據(jù)W=P加熱t(yī)計算即可。【解答】（1）根據(jù)圖片可知，當開關(guān)接a時，只有R1自己工作，總電阻為R1；

當開關(guān)接b時，R1與R2串聯(lián)，總電阻為R串；則R1<R串；

根據(jù)公式可知，總功率P1>P串；則前者為加熱狀態(tài)，后者為保溫狀態(tài)。5.（2021·金華模擬）某滾桶洗衣機自帶加熱功能，其洗衣過程分“加熱水”、“保溫洗滌”、“脫水”三種狀態(tài)，圖乙是其簡化電路圖，其中電熱絲R1、R2的阻值分別為24.2Ω，和242Ω。（1）當開關(guān)置于2位置時，R2與電動機并聯(lián)，此時洗衣機的工作狀態(tài)是

（選填“加熱水”、“保溫洗滌”或“脫水”）。（2）若該洗衣機的脫水功率是300W，某次洗衣時，脫水時間為6分鐘，則脫水過程中消耗的電能是多少？（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為多少？【答案】（1）保溫洗滌

（2）W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03KWh）

（3）P1===2000W，P2===200WP=P1+P2=2000W+200W=2200W。【解析】（1）只有電阻工作肯定為加熱水狀態(tài)，只有電動機工作肯定為脫水狀態(tài)，既有電阻工作又有電動機工作為保溫洗滌狀態(tài)。

（2）根據(jù)W=Pt計算脫水過程消耗的電能；

（3）根據(jù)公式分別計算出兩個電阻的功率，然后相加得到加熱水的總功率。【解答】（1）根據(jù)乙圖可知，當開關(guān)置于位置2時，電阻R2與電動機同時工作，為保溫洗滌狀態(tài)。6.（2020·南潯模擬）飲水機（圖甲）是家庭、辦公室常見的用電器，給人們生活帶來了很大的方便，那么飲水機內(nèi)部的電路原理圖是怎么樣的呢？小金同學對此產(chǎn)生了好奇，他觀察發(fā)現(xiàn)：在飲水機的側(cè)面有一張銘牌（圖乙）。在飲水機背面有一個制熱開關(guān)（圖丙），當接通電源后，若閉合制熱開關(guān)飲水機正常工作，若斷開制熱開關(guān)飲水機不工作。當閉合制熱開關(guān)后，正面紅色加熱指示燈亮，顯示為加熱狀態(tài)；一會之后，紅色指示燈滅綠指示燈亮顯示為保溫狀態(tài)。小金又查閱資料得到：飲水機內(nèi)部還有溫控開關(guān)，在溫度低于一定溫度時會自動閉合，而在高于一定溫度時又會自動斷開。根據(jù)上述現(xiàn)象小金同學畫出飲水機內(nèi)部電路原理圖（圖丁）（1）若按照小金設計的電路原理圖（圖丁），則________是溫控開關(guān)（選填“S1”或“S2”）。飲水機處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)S1、S2工作狀態(tài)是________。（2）若按照小金設計的電路原理圖，請計算R1阻值?！敬鸢浮浚?）S2；S1閉合、S2斷開

（2）當開關(guān)S1閉合、S2斷開，只有電阻R2自己工作，此時為保溫狀態(tài)，功率為50W；

當開關(guān)S1和S2都閉合時，兩個電阻并聯(lián)，此時為加熱狀態(tài)，功率為550W；

那么電阻R1的功率為：P1=P總-P2=

550W-50W=500W；

那么電阻R1的阻值為：

。

【解析】（1）無論是保溫狀態(tài)，還是加熱狀態(tài)，至少有一個電阻在工作，即開關(guān)S1肯定是始終閉合的，它肯定不是溫控開關(guān)，那么開關(guān)S2就是溫控開關(guān)。保溫時總功率小，加熱時總功率大，對兩種不同狀態(tài)時的總功率大小進行比較即可；

（2）首先根據(jù)P總=P1+P2計算出電阻R1工作時的功率，再根據(jù)公式

計算即可?！窘獯稹浚?）若按照小金設計的電路原理圖（圖?。?，則S2是溫控開關(guān)。

當開關(guān)S1閉合、S2斷開，只有電阻R2自己工作；

當開關(guān)S1和S2都閉合時，兩個電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路電阻越并越小的規(guī)律可知，總電阻肯定小于R2；

根據(jù)公式可知，后者的功率肯定大于前者，那么后者為加熱狀態(tài)，前者為保溫狀態(tài)。

（2）當開關(guān)S1閉合、S2斷開，只有電阻R2自己工作，此時為保溫狀態(tài)，功率為50W；

當開關(guān)S1和S2都閉合時，兩個電阻并聯(lián)，此時為加熱狀態(tài)，功率為550W；

那么電阻R1的功率為：P1=P總-P2=

550W-50W=500W；

那么電阻R1的阻值為：

。7.（2021·麗水模擬）空氣炸鍋，因其烹制食物脂防含量低，無油煙味，深受廣大市民青睞．如圖甲所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個電阻，R1=50歐，R2=200歐，額定工作電壓為220伏，內(nèi)部電路可簡化為圖乙所示電路。（1）空氣炸鍋在烹制食物時，主要利用了電流的________；（2）若要使空氣炸鍋處于高溫檔，開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接________(填“a”或“b”)；（3）中溫檔正常工作時，求通過電阻R2消耗的總功率；（4）高溫檔正常工作時，求電阻R1、R2消耗的總功率?！敬鸢浮浚?）熱效應（2）b

（3）空氣炸鍋處于中溫檔工作時，電路中只有R2在工作I==1.1A，P=UI=220V×1.1A=242W（4）高溫檔工作時電阻R1、R2并聯(lián)，電阻R1、R2消耗的總功率P=P1+P2==1210W【解析】（1）當電流通過導體時都會發(fā)熱，這就是電流的熱效應；

（2）根據(jù)公式比較不同狀態(tài)下電路總功率的大小即可；

（3）空氣炸鍋處于中溫檔工作時，電路中只有R2在工作，根據(jù)公式

計算出通過它的電流，再根據(jù)P=UI計算它消耗的功率；

（4）高溫檔工作時電阻R1、R2并聯(lián)，根據(jù)公式分別計算出兩個電阻的功率，然后將它們相加得到總功率?！窘獯稹浚?）空氣炸鍋在烹制食物時，主要利用了電流的熱效應；

（2）根據(jù)圖乙可知，當開關(guān)S1斷開，S接a時，兩個電阻串聯(lián)，此時總電阻為R串；

當開關(guān)S1閉合，S接a時，R1被短路，只有R2工作，此時總電阻為R2；當開關(guān)S1閉合，S接b時，兩個電阻并聯(lián)，此時總電阻為R并；那么R串>R2>R并；

根據(jù)公式可知，總功率P串<P2<P并。則三個狀態(tài)依次為低溫、中溫和高溫檔。8.（2021·金華模擬）如圖所示是帶有水溫調(diào)節(jié)功能的家庭水族箱(如圖甲)。該水族箱的魚缸水溫調(diào)節(jié)器銘牌如圖乙所示。其工作原理如圖丙，R1為阻值可調(diào)的電熱絲，開關(guān)S2為單刀雙擲開關(guān)，開關(guān)S1閉合、S2接b時，電路處于加熱狀態(tài)：當開關(guān)S1閉合、S2接a時，電路處于保溫狀態(tài)。(不考慮溫度對電阻的影響)（1）當電路處于加熱狀態(tài)時，通過電阻R2的電流是________安。（2）當電路處于加熱狀態(tài)，通電10分鐘消耗的電能是多少？（3）當電路處于保溫狀態(tài)時，若電路消耗的功率P=48.4瓦，則電熱絲R1連入電路的阻值應為多少？【答案】（1）0.4

（2）W=Pt=88W×600s=5.28×104J

（3）R2==550ΩR總==1000ΩR1=R總-R2=450Ω【解析】（1）根據(jù)丙圖可知，開關(guān)S1閉合、S2接b時，電路處于加熱狀態(tài)，此時只有電阻R2工作，根據(jù)公式計算通過R2的電流即可。（2）已知加熱功率和時間，根據(jù)公式W=Pt計算通電10min消耗的電能；

（3）根據(jù)

計算電阻R2的阻值。當開關(guān)S1閉合、S2接a時，電路處于保溫狀態(tài)，此時電阻R2與R1串聯(lián)，根據(jù)

計算出總電阻，再利用R1=R總-R2串聯(lián)電路計算出R1的阻值即可?！窘獯稹浚?）開關(guān)S1閉合、S2接b時，電路處于加熱狀態(tài)，此時只有電阻R2工作，

通過電阻R2的電流：。9.[2019.臺州]某電熱砂鍋的簡化電路如圖甲。為發(fā)熱電阻，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，a、b、c、d為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”、“低檔”、“高檔”之間的轉(zhuǎn)換，工作時先用高檔加熱鍋內(nèi)湯料到沸騰，再用低檔持續(xù)加熱食物，使食物“湯濃味鮮”。（1）高檔加熱時，開關(guān)S應旋至觸點（選填“ab”、“be”或“cd”)位置。（2）某次烹飪一共用時6小時，電功率與加熱時間的關(guān)系如圖乙所示，則本次烹飪共消耗多少電能?（3）發(fā)熱電阻和的阻值分別為多少？（4）生活中，有時也會選擇電壓力鍋烹飪，因為電壓力鍋煮熟相同質(zhì)量的同種食物，通常比電熱砂鍋更省電。請你從能量利用率的角度，結(jié)合所學知識對電壓力鍋能省電作出簡要的解釋?！敬鸢浮浚?）cd（2）0.94KW.h（3），（4）電壓力鍋鍋內(nèi)氣壓大，所以水的沸點高，食物在高溫下容易熟，可以減少用電時間；加熱時間短，散失到空氣中的熱量少，能量利用率高，所以更省電?！窘馕觥浚?）總功率大的是高檔，小的是低檔，根據(jù)公式比較總功率的大小即可當開關(guān)旋至bc時，電阻與串聯(lián)，當開關(guān)旋至cd時，只有電阻工作，根據(jù)公式可知，因為，，；即當開關(guān)旋至bc時，是低檔；旋至cd時，是高檔。

（2）觀察乙圖可知，電熱砂鍋以440W的功率工作了1h，以100W功率工作了5h（3）高檔加熱時，只有工作，；低檔加熱時兩個電阻串聯(lián)，；；

（4）電壓力鍋鍋內(nèi)氣壓大，所以水的沸點高，食物在高溫下容易熟，可以減少用電時間；加熱時間短，散失到空氣中的熱量少，能量利用率高，所以更省電。10.（2019?黑龍江模擬）某品牌電熱水器有高溫、中溫和低溫三擋，簡化電路如圖所示R1、R2均為加熱電阻（溫度對電阻的影響忽略不計），熱水器中溫檔功率為1000W，低溫檔功率500W．若電熱水器中已裝滿質(zhì)量為40kg、溫度為25℃的水，它能夠把水加熱到的最高溫度為75℃，已知水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），電源電壓為220V．求：（1）用該電熱水器把40kg、25℃的水加熱到最高溫度需要吸收的熱量。（2）R1、R2的電阻值。（3）高溫檔的電功率。（4）若加熱電阻產(chǎn)的熱量有84%被水吸收，用該電熱水器把40kg、25℃的水加熱到最高溫度，用高溫檔需加熱多長時間？【答案】（1）用該電熱水器把40kg、25℃的水加熱到最高溫度需要吸收的熱量為8.4×106J；（2）R1、R2的電阻值均為48.4Ω；（3）高溫檔的電功率為2000W；（4）若加熱電阻產(chǎn)的熱量有84%被水吸收，用該電熱水器把40kg、25℃的水加熱到最高溫度，用高溫檔需加熱5000s。【解析】（1）水加熱到最高溫度時需要吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（75℃﹣25℃）＝8.4×106J；（2）由電路圖可知，當S1斷開，S2接b時，R1、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，電源電壓U一定，由P＝UI＝可知，此時總功率最小，電熱水器處于低溫檔；同理可知，當S1閉合，S2接a時，R1、R2并聯(lián)，總電阻最小，總功率最大，電熱水器處于高溫檔，所以，當S1閉合，S2接b時，只有R1連入電路，此時電熱水器處于中溫檔，則電熱絲Rl的阻值：R1＝＝＝48.4Ω，低溫檔時電路的總電阻：R＝＝＝96.8Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的電阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω；（3）當S1閉合，S2接a時，R1、R2并聯(lián)，電熱水器處于高溫檔，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，高溫檔的電功率：P高＝+＝+＝2＝2P中＝2×1000W＝2000W；（4）由η＝×100%可得，加熱水消耗的電能：W＝＝＝1×107J，由P＝可得，用高溫檔需要的加熱時間：t′＝＝＝5000s。題組C培優(yōu)拔尖練1.（2021·柯橋模擬）如圖所示是某型號電飯鍋內(nèi)部電路簡圖，通過溫控開關(guān)的閉合和自動斷開實現(xiàn)“高溫燒煮”和“保溫”兩檔切換，銘牌如表（其中保溫時電路總功率已經(jīng)模糊不清），請你解答以下問題：銘牌上的參數(shù)頻率50HZ額定電壓220V高溫燒煮功率880W保溫時電路總功率（1）按下溫控開關(guān)按鈕，電飯煲處于________檔（選填“高溫燒煮”或“保溫”）。（2）R1的阻值是多大?（3）若在某次燒飯過程中電飯煲在“高溫燒煮”檔時正常工作15分鐘，后處于“保溫”狀態(tài)6分鐘，共消耗電能0.2244kW·h，保溫時電路的總功率是多少？（4）當達到設定溫度102℃以上時，溫控開關(guān)會自動彈起。若某次用該電飯煲的“高溫燒煮”檔燒水5分鐘，電飯煲的燒水效率是90%，其可以將2kg的水從30℃加熱到多少攝氏度？（C水=4.2×103J/（kg?℃））【答案】（1）高溫燒煮

（2）按下溫控開關(guān)，處于高溫燒煮，加熱功率為880WR1==55歐（3）高溫燒煮15分鐘消耗電能：W1=P1t1=880W×15×60s=792000J保溫6分鐘消耗電能：W2=0.2244×3.6×106J-792000J=15840J保溫功率P2=W2/t2=15840J/6×60s=44W（4）△t====升高到30℃+28.3℃=58.3℃【解析】（1）根據(jù)功率的計算式比較兩種狀態(tài)下功率的大小，然后判斷所處的檔位。

（2）當溫控開關(guān)閉合時，只有R1單獨工作，此時處于高溫檔，根據(jù)公式

計算出R1的電阻。（3）首先根據(jù)公式W1=P1t1計算出高溫燒煮消耗的電能，再根據(jù)W2=W總-W1計算出保溫消耗的電能，最后根據(jù)公式計算出保溫功率。

（4）首先根據(jù)W=Pt計算出消耗的電能，再根據(jù)Q=ηW計算出水吸收的熱量，最后根據(jù)公式

計算出水升高的溫度，并根據(jù)t=t0+△t計算出水升高到的溫度?！窘獯稹浚?）溫控開關(guān)斷開時，電阻R1與R2串聯(lián)，此時總電阻為R串；

當溫控開關(guān)閉合時，只有電阻R1工作，此時總電阻為R1；

根據(jù)公式可知，串聯(lián)的總功率P串<P1；

因此前者為保溫狀態(tài)，后者為高溫燒煮狀態(tài)。2.（2020九上·越城期末）如圖1為一款陶瓷電煎藥壺，工作電路簡化為如圖2所示，它在工作時，有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個過程。已知正常工作時，高火加熱功率為500w，文火萃取功率為100w，若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg，且在額定電壓下煎藥時，測得藥液的溫度與工作時間的關(guān)系如圖3所示：（1）.煎藥壺工作時的外界大氣壓

1個標準大氣壓(選填“大于”、“等于”或“低于”)；（2）.煎藥壺文火萃取時，圖2中的開關(guān)連接狀態(tài)是

；（3）.求煎藥壺通電工作滿36分鐘時，電流所做的功；（4）.求R2的阻值及電煎藥壺的額定保溫功率?！敬鸢浮浚?）低于

（2）Sa接2，Sb斷開

（3）解：W=W1+W2=P高t1+P文t2=500W×14×60s+100W×22×60s=5.52×105J

（4）解：R2==484ΩP1=P高-P文=500W-100W=400WR1的阻值：R1==121ΩP保溫==80W【解析】（1）液體沸點隨氣壓的增大而升高，隨氣壓的減小而降低；

（2）根據(jù)公式比較三種狀態(tài)下電功率的大小即可；

（3）根據(jù)圖3確定不同狀態(tài)的功率以及對應的時間，然后根據(jù)W=Pt分別計算出消耗的電能，最后將它們相加即可。

（4）首先根據(jù)計算出R2的阻值，再根據(jù)P1=P高-P文計算出R1單獨工作的功率，接下來根據(jù)計算R1的阻值，最后根據(jù)計算出保溫功率。

【解答】（1）根據(jù)圖3可知，水的沸點為98℃，低于100℃，因此煎藥壺工作時的外界大氣壓低于1個標準大氣壓。

（2）根據(jù)公式可知，當電壓相等時，總功率與總電阻成反比。

當開關(guān)Sa接1，Sb斷開時，兩個電阻串聯(lián)，總電阻為R串；

當開關(guān)Sa接2，Sb斷開時，只有R2工作，總電阻為R2；

當開關(guān)Sa接2，Sb閉合時，兩個電阻并聯(lián)，總電阻為R并；

那么R串>R2>R并；

根據(jù)公式可知，總功率P串<P2<P并；

那么三個狀態(tài)依次為保溫、文火萃取和高火加熱。

（3）根據(jù)圖3可知，高火加熱功率為500W，時間為14min；文火萃取的功率為100W，時間為：36min-14min=22min。

那么電流做的功為：

W=W1+W2=P高t1+P文t2=500W×14×60s+100W×22×60s=5.52×105J。

（4）當開關(guān)Sa接2，Sb斷開時，只有R2工作，此時功率為100W，

那么R2的阻值：

；

當開關(guān)Sa接2，Sb閉合時，兩個電阻并聯(lián)，此時功率為500W；

那么R1此時的功率為：P1=P高-P文=500W-100W=400W；

則R1的阻值為：

；

當開關(guān)Sa接1，Sb斷開時，兩個電阻串聯(lián)，

那么保溫功率為：

。

3.（2020·臺州）電熱水壺由分離式底座和壺身兩個部分組成。分離式底座由電源線、圓形底座和供電插座組成，如圖甲；電熱水壺內(nèi)部簡化電路，如圖乙。（1）為防止觸電，供電插座的外殼材料應是________(選填“絕緣體”或“導體”)。（2）電熱水壺額定電壓為220伏，額定功率為1000瓦，求；①電阻R的阻值是多少?②正常工作時，燒開一壺水需要300秒，消耗多少電能?（3）為滿足人們隨時取用熱水需求，電熱水壺需設置保溫功能。現(xiàn)有一個溫控開關(guān)(一定溫度時,可以自動斷開或閉合：元件符號為“”）,一個阻值遠大于R1的定值電阻R2(元件符號為“”)。要求利用提供的器材對原電熱水壺的簡化電路進行改進，實現(xiàn)既可加熱又能保溫的功能，且加熱功率保持不變。請在答題卷的虛線框內(nèi)畫出電路圖、并說明保溫的工作原理。【答案】（1）絕緣體

（2）①R1===48.4歐②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦

（3）S閉合，溫控開關(guān)斷開，R1、R2同時工作，電路處于保溫狀態(tài)?！窘馕觥浚?）容易導電的物體叫導體；不容易導電的物體叫絕緣體；

（2）①已知額定功率和額定電壓，根據(jù)公式

計算電阻R的阻值；

②已知電功率和時間，根據(jù)W=Pt計算消耗的電能。

（3）根據(jù)公式可知，電壓相等時，電阻大的，電功率小，為保溫狀態(tài)；電阻小的，電功率大，為加熱狀態(tài)，只需用溫控開關(guān)控制定值電阻R2的工作與否。

【解答】（1）為防止觸電，供電插座的外殼材料必須不容易導電，因此應該選擇絕緣體。

（2）①

電阻R的阻值：

；

②正常工作300s消耗的電能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。

（3）如下圖所示，S閉合，溫控開關(guān)斷開，R1、R2同時工作，此時總電阻變大，根據(jù)可知，此時總電阻變小，那么電路處于保溫狀態(tài)。

4.（2021·長興模擬）圖甲是自動上水電熱水壺，因其取水方便越來越受到喝茶人士的喜歡。取水時，只要閉合開關(guān)，水泵在電動機的帶動下，就能將水抽到壺內(nèi)。（1）電熱水壺的水泵原理與圖乙相似，圖乙中，當泵殼里的水被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩出時，轉(zhuǎn)軸附近就形成了一個低壓區(qū)，水在________的作用下，通過進水管進入泵殼。（2）該款新型智能電熱水壺，有高、中、低三檔，還可以手動調(diào)節(jié)，它的等效電路圖如圖丙所示，其中R1=R2=88歐，均為電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b。求：①開關(guān)S1閉合、S2接a時，電熱水壺處于

▲

檔？(選填“高溫"、“中溫”，或“低溫")②用高溫擋加熱時，把0.5千克水從23%C加熱到100°C需要多長時間？(不計熱量損失，水的比熱c水=4.2×103J/(kg·°C))【答案】（1）大氣壓

（2）①高溫②當S1閉合，S2接a時，R1、R2并聯(lián)，總電阻最小，總功率最大，電熱水壺處于高溫擋I1=I2==2.5AI總=2.5A+2.5A=5AP高=UI總=220V×5A=1100WQ=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-23℃）=1.617×105JW=Q=1.617×105Jt==147s【解析】（1）根據(jù)大氣壓強的知識解答；

（2）①根據(jù)功率公式比較三種狀態(tài)下電路總功率的大小即可；

②當S1閉合，S2接a時，R1、R2并聯(lián)，總電阻最小，總功率最大，電熱水壺處于高溫擋。首先根據(jù)公式

計算出通過每個電阻的電流，然后根據(jù)I總=I1+I2計算總電流，根據(jù)P總=U總I總計算總功率。接下來根據(jù)Q=cm△t計算出吸收的熱量，最后根據(jù)公式計算出加熱時間?！窘獯稹浚?）電熱水壺的水泵原理與圖乙相似，圖乙中，當泵殼里的水被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩出時，轉(zhuǎn)軸附近就形成了一個低壓區(qū)，水在大氣壓的作用下，通過進水管進入泵殼。

（2）①開關(guān)S1閉合、S2接a時，兩個電阻并聯(lián)，總電阻為R并；

開關(guān)S1閉合、S2接b時，只有R1工作，總電阻為R1；

開關(guān)S1斷開、S2接b時，

兩個電阻串聯(lián)，總電阻為R串；

則總電阻R并<R1<R串；

根據(jù)公式可知，總功率P并>P1>P串；

那么三種對應的狀態(tài)分別為：高溫、中溫和低溫。5.（2021·麗水）智能家居帶給我們健康、