類型1.電熱器的多檔位問題
根據(jù)電功率的公式可知，當(dāng)電壓一定時，電阻越小，電功率越大；電阻越大，電功率越小。
阻小溫高功率大，阻大溫低功率小。
例1.如圖所示，電阻R1>R2，電源電壓均為U，在相同時間內(nèi)，圖甲電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q甲，圖乙電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q乙，圖丙電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q丙，圖丁電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q丁，則（ ）

A.Q甲>Q乙>Q丙>Q丁 B.Q丁>Q丙>Q乙>Q甲
C.Q丁>Q甲>Q乙>Q丙 D.Q甲>Q丙>Q乙>Q丁
答案：C。
例2.電源電壓不變時，在相同的時間內(nèi)，兩電阻串聯(lián)時總電阻最________，產(chǎn)生的總熱量最________，發(fā)熱功率最________； 兩電阻并聯(lián)時總電阻最________產(chǎn)生的總熱量最________,發(fā)熱功率最________。如果電熱器處于兩電阻串聯(lián)的狀態(tài)，則電熱器一般處于________（選填“高”“中”或“低”）檔位；如果電熱器處于兩電阻并聯(lián)的狀態(tài)，則電熱器一般處于________（選填“高”“中”或“低”）檔位。
答案：大；?。恍?；?。欢?；大；低；高。
例3.如圖所示是電熱水壺的工作電路圖，閉合開關(guān)S，當(dāng)電熱水壺處于加熱狀態(tài)時，開關(guān)S2處于________狀態(tài)。若電熱水壺在加熱狀態(tài)時的功率為1210W，則電阻R1=________Ω。如果保溫狀態(tài)下電熱水壺的總功率是加熱狀態(tài)時的10%，則保溫狀態(tài)下R2的電功率為________W。
答案：閉合；40；108.9。
例4.如圖所示是某種電熱器工作的部分電路圖，電源電壓U=220V不變，兩根電熱絲的電阻關(guān)系為R1=2R2，通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，接觸不同觸點(diǎn)，實現(xiàn)高、低兩個擋位的轉(zhuǎn)換，低溫?fù)鯐r的發(fā)熱功率為440W。求：
（1）R1和R2的電阻值。
（2）電熱器處于高溫?fù)鯐r的總功率。
（3）如果在高溫?fù)跸鹿ぷ? min產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下這些熱量能夠讓2 kg、40 ℃的水溫度升高多少。[水的比熱容為c=4.2×103 J（kg·℃）]
解析：（1）R1=110Ω，R2=55Ω
S接bc，僅R1接入電路阻值最大，功率最小，低溫檔
，
（2）P=1320W
S接cd，R1、R2并聯(lián)，阻值最小，功率最小，高功檔
發(fā)熱總功率：P=P1+P2=1320W
（3）高溫?fù)跸鹿ぷ? min產(chǎn)生的熱量：Q放=W=Pt=1320W×420s=5.544×105J
水吸收的熱量：Q吸=Q放=5.544×105J
理論上水的末溫：t末=106℃
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，水沸騰過程中水溫不再升高，因此溫度升高100℃－40℃=60℃
例5.智能加熱眼罩電路有高、中、低三擋并可手動調(diào)節(jié)，其額定電壓為6V，低溫?fù)酢⒅袦貦n的額定功率分別為3W和6W。利用所學(xué)的電學(xué)知識她設(shè)計了一個如圖所示的等效電路，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S1可接a或b。當(dāng)智能加熱眼罩正常工作時，求：
（1）低溫檔加熱的電流。
（2）電阻R1的阻值。
（3）高溫?fù)跫訜岬念~定功率。
解析：（1）P=UI→
（2）S2閉合，S1接b→中溫檔，R總=R1
→
（3）S2斷開，S1接b→低溫檔→R1、R2串聯(lián)，R總=R1+R2
，R2=R總－R1=6Ω
S2閉合、S1接a→高溫檔，→
類型2.用電器的多檔位問題
常見的家用小電器處于不同的工作狀態(tài)時，電動機(jī)和電熱絲單獨(dú)工作或同時工作，從而實現(xiàn)多檔位的工作需要。
例1.小明買了一臺全自動豆?jié){機(jī)。豆?jié){機(jī)外部是一個金屬圓環(huán)形狀的電熱管，負(fù)責(zé)對液體加加熱煮沸。左表是這個豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。右圖是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的過程中電熱管和電動機(jī)交替工作的P-t圖像。請解答下列問題：
（1）由右圖可知，豆?jié){機(jī)中的電動機(jī)和電熱管的連接方式是________。電熱管工作時把電能轉(zhuǎn)化為_______能。
（2）豆?jié){機(jī)中電熱管的電阻是多大？
（3）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少？
解析：（1）由圖可知，電流分別流經(jīng)電動機(jī)和電熱管，所以電動機(jī)和電熱管的連接方式是并聯(lián)；加熱時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（2）電熱管工作時的電功率：P1=1210W，由P=UI可得，通過的電流：
（3）由圖丙可知豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，電動機(jī)的工作時間為t1=2min=120s，電熱管的工作時間為t2= 9min= 540s，電動機(jī)消耗的電能：W1=P1t1= 120W×120s = 14400J
電熱管消耗的電能：W2=P2t2= 1210W×540s = 653400J
總功消耗的電能：W=W1+W2=14400J+653400J=667800J
（4）豆?jié){機(jī)在加熱狀態(tài)下1 min內(nèi)實際消耗的電能：
豆?jié){機(jī)的實際功率：
例2.某簡易電吹風(fēng)簡化電路如下圖所示，其主要技術(shù)參數(shù)如下表，在家庭電路中使用該電吹風(fēng)，通過計算回答：
（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時,通過電動機(jī)的電流。
（2）電熱絲的電阻。
（3）若用此吹風(fēng)機(jī)熱風(fēng)擋5 min把頭發(fā)吹干，則電熱絲產(chǎn)生的熱量是多少?
解析：（1）冷風(fēng)→電熱絲不工作→開關(guān)接B、C，只有電動機(jī)工作，
由P=UI可得，吹冷風(fēng)時，通過電動機(jī)的電流：
（2）熱風(fēng)→電熱絲、電動機(jī)同時工作→開關(guān)接A、B，二者并聯(lián)
電熱絲的功率：PR=P熱－P冷= 990W－110W= 880W
（3）Q= W= PRt= 880W×5×60s= 2.64×105J
Q= 2.64x105J
例3.佳佳給奶奶買了一款足浴盆。這款足浴盆工作時的簡化電路如圖所示，它有加熱功能和按摩功能。電動機(jī)線圈電阻為4Ω，加熱電阻正常工作時電功率為1 kW，電源電壓為220V穩(wěn)定不變。問：
（1）啟動按摩功能時，電動機(jī)啟動，通過電動機(jī)線圈的電流為0.1 A。按摩20 min電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是多少?
（2）加熱電阻正常工作時的電阻是多少?
（3）足浴盆中體積為4 L、初溫為20℃的水升高至40℃，水吸收的熱量為多少?若加熱時間為420s。它的加熱效率為多少? [c水=4.2×103J/（kg·℃）]
解析：（1）Q= I2Rt=（0.1 A）2×4Ω×20×60s= 48J
（2）→
（3）4L=4×103m3，由密度公式→m=ρV=1.0×103 kg/m3×4×10-3 m3=4 kg
吸收的熱量：Q吸= c水mΔt= 4.2×103J/（kg·℃）×4 kg×（40℃－20℃）= 3.36×105J
W= Pt′= 1000W×420s=4.2×105J
則：型號t
SYL-624
圖像
額定電壓
220V
頻率
50Hz
電動機(jī)功率
120W
加熱功率
1210W
容量
1000mL
額定電壓
220V
額定功率
熱風(fēng)時：990W
冷風(fēng)時：110W

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