專題一 多檔位電熱器的計算（學(xué)生版）

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(shè)電源電壓為U總，電阻為R1，U總=U1+U2列方程可得?！炯磳W(xué)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?！炯磳W(xué)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(xué)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)骨頭的比熱容與水相同)【即學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(chǔ)過關(guān)練1．某理物興趣小組的同學(xué)用幾個完全相同的燈泡，設(shè)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(xué)設(shè)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?zé)?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?zé)?模式煮飯；當達到設(shè)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?zé)?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(xué)為實驗室設(shè)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(yīng)的工作指示燈，其電功率可忽略不計。小星設(shè)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(shè)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(shè)電阻值不隨溫度的變化而變化）。2.（2019·杭州模擬）某同學(xué)設(shè)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(xué)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(yīng)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(xué)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(xué)畫出飲水機內(nèi)部電路原理圖（圖?。?）若按照小金設(shè)計的電路原理圖（圖?。?，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(shè)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(yīng)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(yīng)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(xué)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?zé)蟆焙汀氨亍眱蓹n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?zé)蠊β?80W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?zé)蟆被颉氨亍保?。?）R1的阻值是多大?（3）若在某次燒飯過程中電飯煲在“高溫?zé)蟆睓n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(shè)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?zé)蟆睓n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(yīng)是________(選填“絕緣體”或“導(dǎo)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(shè)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(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，某科學(xué)興趣小組開展制作“電熱水壺”的項目化學(xué)習(xí)?！卷椖咳蝿?wù)】制作一