人教版九年级物理期末专题训练多挡位电热器电路计算

联系实际（要求学生用文字描述各档位电路情况）1、如图所示为某电热饮水机的电路原理图. 饮水机有加热和保温两种工作状态. 已知电源电压保持 220V 不变,R1和R2均为发热电阻，电阻 R1的阻值为1210Q ，电阻R2的阻值为121 @。

求（1）保温功率，（2）加 热功率。

通过这道题训练学生运用基本理论分析解决实际问题的能力，并提醒学生注意审题。

道题，并展示3个学生的解题过程，由学生做出评价）2、如表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝•求: （1 ）电烤箱在高温挡正常工作时的电流和R1的阻值； （2 ）当电烤箱在低温挡正常工作时，电阻 R1消耗的电功率. XX 牌电烤箱额定电压220V 额定功率 高温挡 1100W低温挡 440W 电源频率 50Hz这道题训练学生对多档位问题的综合性判断能力，重在加深学生掌握解决这一类题的步骤。

这道题，并展示3个学生的解题过程，由学生做出评价） 中考再现1、（2012武汉）武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。

有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成， 它的电路示意图如下。

坐垫内的电热丝 R 2的阻值分别为260Q 、150Q,脚踏内的电热丝 R 3的阻值为400Q 。

闭合开关0,调节开关S 2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”和“高温档”。

（不考虑温度的变化对电 阻的影响） （1） 该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2） 当脚踏处于“中温档”时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？坐垫JI'脚踏「订—I___ :2、（2013武汉）下图是一种调温型电热毯的电路示意图，R 1和R 2是两根相同的电热丝。

图中虚线框内是“三 刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB 、CD 、EF 三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动， 使开关处于“1 ”、 “2”、“3”、“4”档中的某一档位上。

当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档 位时，电热毯的最小发热功率为 30W 。

第十八章专题训练多挡位电热器综合计算1．如图甲所示是一款加热型榨汁机，图乙是它的内部电路结构示意图，其中R1、R2均为发热电阻丝，接通电动机可以进行榨汁；关闭电动机接通电阻丝可以进行加热或者保温：榨汁机的部分参数如表所示，求:（1）仅榨汁时，正常工作10s电路消耗的电能?（2）若R2=400Ω，则加热功率为多少?（3）傍晚用电高峰时，小红关闭家里所有用电器，只让榨汁机以加热档工作，发现在5min 内电能表的转盘转了50转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?（不考虑电阻值随温度的变化）榨汁机部分参数表额定电压220V加热功率？保温功率121W榨汁功率88W容量400ml2．如图甲为某型号电热水壶，它具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。

其简化电路如图乙所示。

S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。

S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。

S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵（类似于电动机）将水抽出。

已知电热水壶保温功率为50 W，加热功率为1150W。

（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，接入电路的电阻是多少Ω？（2）电热水壶处于加热状态时，通过 R 1的电流是多少A ？（3）闭合 S 3，电磁泵正常工作时两端电压为20V ，已知 R 3阻值为 200Ω，放满一杯水约需10s ，则电磁泵正常工作10s 消耗的电能约为多少J ？3．图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中R 1、R 2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。

已知电源电压为220V ，每个电热丝的额定电压均为220V ，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为50m 3，空气的比热容为1.0×103J/（kg·），空气密度为=1.2kg/m 3，假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。

（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少?（2）只闭合S 2时，流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?（3）只闭合S 1和S 3，让电暖器工作15min ，卧室内的温度升高了10，电暖器的加热效率是多少?℃℃4．如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。

专题9 多挡位电热器的计算类型一 串联电路中多挡位电热器的计算【例1】 电饭煲是家庭常用电器，如图所示是小明家的一台电饭煲的工作电路图。

S 1为温控开关，加热电阻R 1 和R 2 的阻值不随温度变化，表格是该电饭煲的铭牌。

小明在用电高峰期，将该电饭煲装满初温为40 ℃的水，在蒸煮状态下将这些水加热至65 ℃，用时500 s 。

电饭煲产生的热量84%被水吸收。

求：[水的密度为1.0×103kg/m 3，比热容为4.2×103J/(kg ·℃)](1) 水吸收的热量。

(2) 电阻R 1 的阻值。

(3) 此时电饭煲的实际蒸煮功率。

【变式1－1】 如图是某电热器的电路示意图，该电热器有高温、低温两个挡位。

R 1＝R 2＝48.4 Ω，当电热器处于高温挡位时，旋钮开关应接静触点___(选填“1”或“2”)，该电热器处于高温挡时的功率是低温挡时功率的___倍。

【变式1－2】 如图甲为某电热器的电路原理图，通过将单刀双掷开关(详见图乙)S 拨向不同的位置，可以实现“保温”和“加热”两种状态的变换。

(1) 若开关S 接“2”，电热器处于______(选填“加热”或“保温”)状态。

(2) 若两种状态下R 2 的功率分别为100 W 和900 W ，则R 1∶R 2＝ ______。

【变式1－3】 某饮水机有加热和保温两挡，部分参数如表，其内部简化电路如图所示。

(1) 求饮水机在保温状态下正常工作时的电流。

(2)若不计热损耗，该饮水机将2 kg 的水从30 ℃加热至90 ℃，需要多长时间？[c 水＝4.2×103J/(kg ·℃)] (3) 求R 1的阻值。

额定电压220 V 额定功率加热 1 000 W 保温44 W 饮水机的容量2 L类型二并联电路中多挡位电热器的计算【例2】有一种挂式电热水器，其内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三挡，已知电热丝R2＝220 Ω，高挡加热功率为1 100 W，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。

专项突破电热器多挡位问题多挡位电热器问题是电热、电功、电功率的综合性问题，是电学问题的重点和难点。

解答此类问题：首先要知道如何判断出电热器的挡位，一般来说，电热器通常有“高温挡”“中温挡”“低温挡”，根据电功率公式P=U"/R可知：当电压一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。

1如图所示，电阻R I>R2，电源电压均为U,在相同时间内，图甲电路中电阻产生的总热量为Q甲，图乙电路中电阻产生的总热量为Q乙，图丙电路中电阻产生的总热量为Q丙，图丁电路中电阻产生的总热量为Q 丁，贝9（）分别置于“ 1挡和“2扌当时，____ 档是保温状态，当S接“2挡时，电路中的电流大小是_______ ，通电100S电路产生的热量是_________ 。

5、电热水器内部简化电路如图所示，R i和R2均为电热丝•该电热器有高温、中温、低温三档，中温档工作时的电流是5A,电热丝R2的阻值是66?求：（1）中温档时，开关S i、9的状态是________________ ；R i的阻值为多少？正常工作10分产生的热量是多少J?（2）低温档时，开关S、S2的状态是_______________ ，此时电路中的电流是多少A?（3）高温档时,开关S i、9的状态是_______________________ ,电路功率是多少W?-------- // *-------- r--- »-------------- -----------------------•-------------- *I 甲乙丙「A. Q ?>Q 乙>Q w>Q 丁B. Q T>Q乙>Q 甲>Q 丙C. Q 丁>Q z>Q 丙>Q 甲D. Q 甲>Q w>Q 乙>Q 丁2、由第1题可以看出，电源电压均为U不变时，在相同的时间内，两电阻串联时总电阻最（），产生的热量最（）发热功率最（）；两电阻并联时总电阻最（），产生的热量最（）发热功率最（）；如果电热器处于两电阻串联的状态，则电热器一般处于（）（选填”高”中”低”）挡位；如果电热器处于两电阻并联的状态，则电热器一般处于（）（选填”高”中”低”）挡位；3、如图所示是电热水壶的电路示意图,加热状态时，开关的状态吒—I————r——I 是 _________________ ，若R i=40?，R2=360?，电热水壶加热状态局臥时的功率为 ______________ W ；保温状态时，开关的状态一加E ------------------ f——是 ___________________ ，电热水壶保温状态时的功率为 __________ W。

重难强化练十二电热、涉及挡位的计算【方法引领】1.根据P=U 2R进行多挡位的分析:电源电压一定,总电阻越大,热功率越小。

电路保温,即低温挡,多为串联;反之,高温挡,多为并联。

2.选公式进行计算(1)纯电阻电路:①计算电热和电功:Q=W=UIt=I2Rt=U2Rt=Pt;②计算电功率:P=Wt=UI(适合任何电路);③计算电功率:P=I2R=U 2R(适合纯电阻电路)。

(2)非纯电阻电路(如电动机电路):①计算电热:Q=I2Rt;②计算电功:W=UIt。

(3)热学公式:①吸热:Q吸=cmΔt;②热效率:η=Q吸W。

【类型一】基本电路类1. 如图所示,电源电压为9 V,电阻R1=10 Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6 V。

求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的电功率;(3)电阻R2通电1 min产生的热量。

解:(1)电阻R1和R2串联,R1两端的电压U1=U-U2=9 V-6 V=3 V;通过R1的电流I1=U1R1=3 V10 Ω=0.3 A;(2)根据串联电路中电流处处相等,则有:I=I1=I2=0.3 A;所以电阻R2消耗的电功率: P2=U2I2=6 V×0.3 A=1.8 W;(3)由P=Wt可得,电阻R2在1 min内产生的热量:Q2=W2=P2t=1.8 W×60 s=108 J。

【类型二】串联多挡位类2. (2022·益阳中考)随着汽车的普及,车载电饭煲开始得到应用。

如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图,直流电源的电压为12 V,R1、R2均为电热丝。

当只闭合S1时是保温挡,功率为96 W;当S1、S2都闭合时为加热挡,功率为300 W。

求:(1)在加热挡工作时,工作100 s电路中消耗的电能;(2)R1的阻值;(3)在保温挡时,R2的电功率。

解:(1)在加热挡工作时,工作100 s电路中消耗的电能为: W=P加t=300 W×100 s=30 000 J=3×104 J;(2)由电路图可知,当S1、S2都闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,此时电路处于加热状态,由P=U 2R可知R1的阻值为:R1=U2P加=(12 V)2300 W=0.48 Ω;(3)当只闭合S1时,电路为R1与R2的串联电路,电路处于保温挡,电路中的电流为:I=P保U=96 W12 V=8 A,此时R1的电功率为:P1=I2R1=(8 A)2×0.48 Ω=30.72 W,R2的电功率为:P2=P保-P1=96 W-30.72 W=65.28 W。

电学计算专题复习多档位用电器一、教学目标1．知识与技能（1）了解生活中的电热器，知道它们在工作过程中的能量转化（2）了解电热器的基本结构和工作状态（3）能分析电热器的挡位并能进行有关计算2．过程与方法（1）通过电路设计进一步加深学生对串、并联电路特点的认识，强化对电功率公式的理解和选择。

（2）通过独立思考、合作探究、交流展示培养学生的合作意识和全面分析、解决问题的能力3．情感、态度和价值观（1）有助于培养学生全面分析问题、解决问题的能力（2）密切联系实际，体现物理来源于生活，且应用于生活。

二、教学重点和难点多挡位电热器的工作原理，电功率的计算三、教学准备多媒体课件四、教学过程（一）引入新课现代科学技术飞速发展，给家庭生活带来很大的方便。

如常见的家用电器：电饭锅、电热水器、电烤箱、电热毯等，它们都有加热、保温等不同的档位，我们称这类用电器为多档位工作用电器。

思考：用电器处在不同档位时，用电器消耗_______的不同。

（二）新课过程1、现两个发热电阻 R1 和 R2 （R1>R2），一个电压为U的电源，你可以组装几种连接方式不同的电路？比较这四幅电路中电阻的大小。

比较这四幅电路中消耗的总功率的大小。

思考：生活中我们经常需要让某个用电器能达到功率有时大，有时小，他们是通过怎样的电路来实现的呢？分析各电路能实现几档？说出各档开关状态和相应的等效电路。

2、多档位用电器工作时所处的状态的判断方法由于家庭电路中电源电压不变（220V),电路中用电器的电阻一般不变，所以通常用公式P=U2/R进行判断。

1、电热器加热时（高温档），电功率P=U2/R较大，由于电压U一定，则R较小；2、电热器保温时（低温档），电功率P=U2/R较小，由于电压U一定，则R较大。

3、例题讲解例1：（2013南通）如图所示是家用饮水机的工作原理电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，已知电阻R0=55Ω，R=2365Ω.（1）当开关S处于“2”挡时，通过电阻R和R0的电流强度各为多大？（2）当开关S分别处于“1”挡和“2”挡时，饮水机的总功率各是多少？（3）请判断当开关S处于“1”挡时，饮水机处于加热状态还是保温状态？简述理由。

专题训练(四)多挡位用电器的识别与计算类型一串联短路式两挡位用电器的识别与计算1.一款电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡,其工作原理如图1所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。

已知R1=44 Ω,R2=2156 Ω,当开关S置于2时连入电路的总阻值是Ω;当开关S置于1时连入电路的总阻值是Ω;前后两个电路中电源电压不变,根据公式P=可知,当开关S置于1时,电热水壶的电功率(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于挡,电功率为W;当开关S置于2时,电热水壶的电功率(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于挡,电功率为W。

图12.如图2甲所示是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙是它的部分参数。

它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),当S和温控开关S0闭合时,饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,R1的电阻是Ω,当只闭合开关S时,饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,电路中的总电阻是Ω,R2的电阻是Ω。

图23.如图3所示是调温型电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220 V。

R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件,R2的阻值为61.6 Ω。

只闭合S1时为低温挡,电功率为440 W;同时闭合S1和S2时为高温挡。

试求:(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少。

(2)电阻R1的阻值是多少。

(3)高温挡的电功率是多少。

图3类型二并联开关式两挡位用电器的识别与计算4.如图4所示为某电热饮水机的电路原理图,有“保温”和“加热”两个挡位;已知电源电压保持220 V不变,电阻R1的阻值为1210 Ω,电阻R2的阻值为121 Ω。

当开关S、S1都闭合时,连入电路的总阻值是Ω;当只闭合开关S时,连入电路的总阻值是Ω;前后两个电路中电源电压不变,根据电功率公式P=可知,当开关S、S1都闭合时,电热饮水机的电功率(选填“较大”或“较小”),电热饮水机处于挡,电功率为W;当只闭合开关S时,电热饮水机的电功率(选填“较大”或“较小”),电热饮水机处于挡,电功率为W。

初中物理：多档位电热器计算题专项复习(答案)1.XXX需要购买电热水器，经过调查发现有两种款式可供选择：储水箱式和即热式。

储水箱式电热水器的水箱容积为100L，出水水温可调，最高可达60℃，额定电压为220～240V，额定功率分为两档：一档为1.2KW，二档为2.0KW。

即热式电热水器的额定电压为220～240V，出水温度为30～60℃，额定功率为6KW。

如果XXX家的电能表规格是“220V 10(20)A”，经过计算可得即热式电热水器更适合小红家使用。

如果选择储水箱式电热水器以一档功率加热2小时，需耗电多少KWh？这些电能可以将50L初温为10℃的水加热到多少摄氏度？2.图中展示了某电热器的原理简图，它有高温和低温两档，发热体由R1和R2两个电热丝构成，阻值分别为110Ω、220Ω。

当S1闭合、S2开启时，电热器的功率为多少？当S1和S2都闭合时，电热器的工作电流是多少？当S1和S2都闭合时，电热器处于“高温挡”还是“低温挡”？经过计算可得，电热器在S1闭合、S2开启时的功率为P=U^2/R2=220^2/220=220W，在S1和S2都闭合时的工作电流为I=U/(R1+R2)=220/(110+220)=0.67A。

当S1和S2都闭合时，电热器处于“低温挡”。

3.下表是一台电热水器的铭牌，其中一项内容模糊不清，电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。

根据铭牌，可以得知电热水器的额定电压为220V，额定电流为5A，高温挡为2A，中温挡为模糊不清，低温挡为50Hz。

求低温挡正常工作时的额定功率、中温挡正常工作10分钟产生的热量、高温挡正常工作时的额定电流。

经过计算可得，低温挡正常工作时的额定功率为P=U*I=220*2=440W，中温挡正常工作10分钟产生的热量为Q=P*t=440*10*60=J，高温挡正常工作时的额定电流为I=P/U=2/220=0.01A。

4.电热加湿器的工作原理是：加湿器水箱中的一部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。

第十八章专题训练多挡位电热器综合计算1．图（a）（b）所示是家用电热煮茶壶的铭牌及电路原理图。

通过开关S 的闭合或断开实现“加热”和“保温”两种状态的转换，电阻R1和R2为保护电阻或加热电阻。

①该电热煮茶壶在“加热”状态下正常工作，将1kg的水温度从20℃升高到40℃，求水吸收的热量Q吸。

[c水=4.2×103J/（kg·℃）］②由铭牌可知，电热煮茶壶“加热”状态下正常工作时的额定功率为880 W，求“加热”状态时电路中的电流I。

③小汇和小佳讨论保护电阻是电阻R1还是电阻R2时，有了两种不同的观点，小汇认为保护电阻为电阻R1，小佳认为保护电阻为电阻R2，请指出哪位同学观点是正确的并求出保护电阻的阻值。

2．如图是两挡电炖锅及其简化电路图，铭牌上标有“220V 1000W”字样，一次性可装入2kg的食材，若食材的比热容为4×103J/(kg•℃)。

打开电炖锅，10min可将2kg食材从40℃加热到100℃。

那么计算：（1）2kg食材从40℃加热到100℃，吸收多少热量？（2）电炖锅加热食材的效率为多少？（3）若R2的电阻为60.5Ω，则电炖锅的低挡功率有多大？3．如表所示为某电烤箱的铭牌，图中虚线内是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。

求：××牌电烤箱额定电压220V高温挡1100W额定功率低温挡440W（1（2）在低温挡正常工作10min，电路消耗的电能多少J?（3）若仅将低温挡功率减小到220W，请计算说明此时电路中电热丝R1和R2的阻值。

4．如图所示为某款电热水龙头电路图，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。

（1）求出温水时电路中的电流；（2）求出热水时2分钟内消耗的电能；（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障。

专题训练多挡位电热器电路计算1. (2019南充)如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100 Ω，R2＝20 Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于________状态(选填“保温”或“加热”)，饮水机的保温功率与加热功率之比为________．第1题图2. (2019安顺)如图所示为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能．R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围．已知热水器的加热功率为400 W，保温功率为100 W(忽略温度对电阻的影响)，则电路中R2＝________Ω.在使用过程中，若热水器连续工作10 min消耗电能 1.2×105J，此过程中热水器的保温工作时间是________s.第2题图3. (2018天水)某电饭锅内部电加热器原理电路如图所示，它有烧煮和保温两挡．开关S 断开时，电饭锅处于________挡；已知R1＝605 Ω，电饭锅烧煮时的功率是保温时的11倍，则R2＝________Ω；该电饭锅烧煮20 min，保温10 min总共产生的电热是________J．(不计热量损失)第3题图4. (2018枣庄)如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220 V，R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换．电热器在低温挡工作时的电功率是________W，在高温挡工作1 min产生的热量是________J.第4题图5. (2019齐齐哈尔)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110 Ω，是电动机．开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1 100 W．已知：电源电压为220 V, c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)．求：(1)吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低．若冰袋内冰的质量为1 kg，温度从－16 ℃升高到－6 ℃时，冰从周围吸收的热量是多少？(2)吹冷风时，电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h，此时通过电动机的电流是多少？(3)吹热风时，R2的电阻是多少？6. (2019龙东)如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据．水桶容量20 L(1)当S1闭合，S2(选填“加热”或“保温”)，此时电路中的电流是多大？(2)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃.求：水吸收的热量是多少？[水的比热容4.2×103 J/(kg·℃)](3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求：将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃的时间为多少秒？7. (2019葫芦岛)图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化的电路图，R1、R2均为发热电阻，且R1＝R2.电煮壶有加热和保温两个挡．加热挡的功率为1 000 W．求：(1)电煮壶保温挡的功率．(2)炖盅内0.5 kg的药膳温度升高了80 ℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103 J/(kg·℃)](3)电煮壶在加热挡正常工作600 s，壶中的水和药膳总共吸收了4.8×105J的热量．则电煮壶的加热效率是多少？8. (2019岳阳)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表所示(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)．甲乙(1)(2)在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1 800 r/(kW·h)”的电能表转盘在121 s内转了20圈，求此时的实际电压；(3)电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50 ℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示．结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能．9. (2019威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式．如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图．它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱．正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的15，R 1为242 Ω，R 2为60.5 Ω.(忽略温度对电阻的影响)(1) 请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？(2)R 3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3 000 r/(kW·h)]参考答案1. 加热 1∶6 【解析】当开关S 1、S 2闭合时，R 2接入电路，R 1短路，由电功率公式P ＝U 2R 可知，此时功率最大，饮水机处于加热状态；当S 1闭合，S 2断开时，R 1和R 2串联，电路中电阻最大，由P ＝U 2R可知，此时电功率最小，饮水机处于保温状态，保温状态时功率为P 保温＝U 2R 1＋R 2，加热功率为P 加热＝U 2R 2，保温功率与加热功率之比为P 保温P 加热＝U 2R 1＋R 2U 2R 2＝R 2R 1＋R 2＝20 Ω100 Ω＋20 Ω＝16.2. 363 400 【解析】由电路图可知，开关与触点1连通时，电路为R 1的简单电路，电热水器处于加热状态，由P ＝U 2R 可得，R 1＝U 2P 加热＝（220 V ）2400 W ＝121 Ω；开关与触点2连通时，R 1与R 2串联，电热水器处于保温状态，电路的总电阻R ＝U 2P 保温＝（220 V ）2100 W ＝484 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R 2＝R －R 1＝484 Ω－121 Ω＝363 Ω；热水器10 min 消耗电能1.2×105 J ，由于电热水器先加热后保温，设加热时间为t 1，则保温时间为600 s －t 1，则有W ＝P 加热t 1＋P 保温(600 s －t 1)，即1.2×105 J ＝400 W×t 1＋100 W×(600 s －t 1)，解得加热时间t 1＝200 s ，保温时间t 保温＝600 s －200 s ＝400 s.3. 保温 60.5 1.104×106 【解析】由图可知，当开关S 断开时，电饭锅处于保温挡；因电路中总功率等于各用电器功率之和，且烧煮时的功率是保温时的11倍， 所以，两电热丝的功率之比：P 1P 2＝P 保温P 烧煮－P 保温＝P 保温11P 保温－P 保温＝110， 由P ＝UI ＝U 2R可得，两电热丝的阻值之比：R 1R 2＝U 2P 1U 2P 2＝P 2P 1＝101， 则R 2＝110R 1＝110×605 Ω＝60.5 Ω；P 保温＝U 2R 1＝（220 V ）2605 Ω＝80 W ，P 烧煮＝11P 保温＝880 W ，电饭锅烧煮20 min 的电能W 1＝P 烧煮t 1＝880 W×20×60 s ＝1.056×106 J ，W 2＝P 保温t 2＝80 W×10×60 s ＝4.8×104 J ，W 总＝1.056×106 J ＋4.8×104 J ＝1.104×106 J.4. 2 200 3.96×105 【解析】扇形开关接触b 、c 两点时，只有R 2接入电路中，此时为低温挡，P 低＝U 2R 2＝（220 V ）222 Ω＝2 200 W ；扇形开关接触c 、d 两点时，R 1、R 2并联，此时为高温挡，则P 高＝U 2R 1＋U 2R 2＝（220 V ）211 Ω＋（220 V ）222 Ω＝6 600 W ；1 min 产生的热量即消耗的电能为W ＝P 高t ＝6 600 W×60 s ＝3.96×105 J.5. 解：(1)冰上升的温度Δt ＝－6 ℃－(－16 ℃)＝10 ℃冰吸收的热量Q 吸＝c 冰m Δt ＝2.1×103 J/(kg·℃)×1 kg×10 ℃＝2.1×104 J(2)吹冷风时，电动机的功率P 冷＝W t ＝0.11 kW·h 1 h＝0.11 kW ＝110 W 通过电动机的电流I ＝P 冷U ＝110 W 220 V＝0.5 A (3)吹热风时，R 1的功率P 1＝U 2R 1＝（220 V ）2110 Ω＝440 W 电阻R 2的功率P 2＝P 总－P 冷－P 1＝1 100 W －110 W －440 W ＝550 WR 2的阻值R 2＝U 2P 2＝（220 V ）2550 W＝88 Ω 6. 解：(1)①保温②S 1闭合、S 2断开，电路为R 1与R 2的一个串联电路，由P ＝UI 得， I ＝P U ＝44 W 220 V＝0.2 A(2)水吸收的热量Q ＝c 水m Δt ＝c 水V ρ水Δt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×10－3 m 3×1.0×103 kg/m 3×(90 ℃－20 ℃)＝2.94×105 J(3)电热饮水机正常工作将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃消耗的电能W ＝Q η＝2.94×105 J 80%＝3.675×105 J 则加热所用时间t ＝W P ＝3.675×105 J 400 W＝918.75 s 7. 解：(1)当开关S 闭合，旋钮开关接2时，电路为R 2的简单电路，电煮壶处于加热状态，由P ＝U 2R 得：R 2＝U 2P 加热＝（220 V ）21 000 W ＝48.4 Ω 开关S 闭合，旋钮开关接1时，电阻R 1、R 2串联，电煮壶处于保温状态， R 总＝R 1＋R 2＝48.4 Ω＋48.4 Ω＝96.8 Ω由P ＝U 2R 得：P 保＝U 2R 总＝（220 V ）296.8 Ω＝500 W (2)药膳吸收的热量：Q 吸＝c 药膳m Δt ＝4×103 J/(kg·℃)×0.5 kg ×80 ℃＝1.6×105 J(3)在加热挡正常工作600 s ，消耗的电能W 电＝P 加热t ＝1 000 W ×600 s ＝6×105 J电煮壶的加热效率是η＝Q 吸′W 总×100%＝4.8×105 J 6×105 J×100%＝80% 8. 解：(1)高温挡正常工作电流：I ＝P U ＝600 W 220 V≈2.7 A (2)【方法一】电炖锅在中温挡时的电路中的电阻：R 中＝U 2P 中＝（220 V ）2400 W ＝121 Ω 电炖锅消耗的电能：W 中＝201 800×3.6×106 J ＝4×104 JU 实＝WR 中t ＝4×104 J ×121 Ω121 s＝200 V 【方法二】电炖锅消耗的电能：R rp ＝U 2P 中＝（220 V ）2400 W ＝121 Ω W 中＝201 800×3.6×106 J ＝4×104 J 电炖锅实际功率：P 实＝W t ＝4×104 J 121 s ＝4×104121W 电路实际电压：U 实＝P 实R ＝4×104121W ×121 Ω＝200 V (3)【方法一】低温挡：P 1＝200 W t 1＝9 min ΔT 1＝58 ℃－50 ℃＝8 ℃ 高温挡：P 2＝600 W t 2＝6 min ΔT 2＝70 ℃－50 ℃＝20 ℃ 设水的质量为m ，比热容为c .低温挡时效率η1＝cm ΔT 1P 1t 1，高温挡时效率η2＝cm ΔT 2P 2t 2即η1η2＝P 2t 2ΔT 1P 1t 1ΔT 2＝600 W ×6 min ×8 ℃200 W ×9 min ×20 ℃＝45＜1 η1＜η2，高温挡更节能【方法二】低温挡时消耗电能W 1＝P 1t 1＝200 W ×9×60 s ＝1.08×105 J水温升高1 ℃消耗电能：W 1′＝1.08×105 J 8＝1.35×104 J 高温挡时消耗电能：W 2＝P 2t 2＝600 W ×6×60 s ＝2.16 ×105 J水温升高1 ℃消耗电能：W 2′＝2.16×105 J 20＝1.08×104 J W 1′＞W 2′，高温挡更节能9. 解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，电阻R 2、R 3串联，电路中电阻最大，由P ＝U 2R可知，电功率最小，火锅处于低温挡 (2)当旋钮开关置于3和4接线柱时，电阻R 1和R 2并联，此时电路电阻最小，根据公式P ＝ U 2R 可知，此时电路功率最大，处于高温挡．则R 1和R 2的功率分别为P 1＝U 2R 1＝（220 V ）2242 Ω＝200 W ；P 2＝ U 2R 2＝（220 V ）260.5 Ω＝800 W ；此时高温挡的功率为P 高温＝ P 1＋ P 2＝200 W ＋800 W ＝1 000 W所以P 低温＝ 15 P 高温＝15×1 000 W ＝200 W ，所以低温挡时电路中的总电阻为R ＝U 2P 低温＝（220 V ）2200 W＝242 Ω，所以R 3＝R －R 2＝242 Ω－60.5 Ω＝181.5 Ω， 电火锅处于低温挡1 min产生的热量Q 低温＝W 低温＝P 低温t ＝200 W ×60 s ＝12 000 J(3)高温挡加热2 min 电火锅实际消耗的电能为W 高温＝n N ＝81 r 3 000 r/（kW·h ）＝0.027 kW·h ，t ＝2 min ＝130 h 此时火锅处于高温挡的实际功率为P 实＝W t ＝0.027 kW·h 130 h ＝0.81 kW ＝810 W 因P 实＜1 000 W ，故此时电火锅不是正常工作。

九年物理期末总复习有关多档电热的计算12、某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮档和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。

已知R1=44Ω，R2=2156Ω.（1）开关S置于（选填“1”或“2”）档时是高温烧煮档，它的功率是多大？（2）保温闷饭时电路中的电流是多少？10min产生的热量是多少？（3）若只要求保温焖饭档的功率提升10%，而高温档功率不变，请通过计算具体说明改进措施。

解：（1）开关置于2档，把电阻R2短路，电路中电阻最小，功率最大，为高温烧煮档；此时的功率P高===1100W；（2）开关置于1档时，两电阻串联，为保温焖饭，电路中电流I===0.1A；10min产生的热量：Q=W=UIt=220V×0.1A×10×60s=1.32×104J；（3）保温功率：P保=UI=220V×0.1A=22W，保温焖饭挡的功率提升10%后的功率：P保′=P保（1+10%）=22W×110%=24.2W，由P=得此时电路的电阻：R===2000Ω，为了保证高温档功率不变，所以应该改变R2的阻值，R2′=R﹣R1=2000Ω﹣44Ω=1956Ω，即把R2换成阻值为1956Ω的电阻．13、如图所示是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R2的阻值为44Ω，单独闭合开关S1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W。

求：（1）R1阻值是多少？（2）同时闭合开关S1、S2，电饭锅处于加热状态，此时电路的总功率是多大？此时电饭锅工作1min消耗多少电能？解：（1）单独闭合开关S1时，只有R1工作，∵P=，∴R1阻值：R1===1210Ω；（2）同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴R2的电功率：P2===1100W，此时电路的总功率：P=P1+P2=40W+1100W=1140W，此时电饭锅工作1min消耗的电能：W=Pt=1140W×60s=6.84×104J．14、如图所示是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮档和低温焖饭档，S1为档位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）。

初中物理专训：多挡位电热器的计算由公式P＝U2R可知，电热器的电阻越小，其功率越大，挡位越高。

(1)对于并联电路来说，接入的电阻个数越多，挡位越高。

对于串联电路来说，接入的电阻个数越多，挡位越低。

(2)电热器的总功率等于每个电阻丝的功率之和。

并联型多挡位1．【中考·广东】如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。

该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 V，加热时的总功率为880 W，保温时的功率为40 W，R1、R2为加热电阻丝。

假设它们的阻值不变，计算结果若不能整除，保留一位小数，求：(1)当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？(2)在加热状态下，电阻丝R1、R2的阻值为多少？(3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200 V时，饮水机加热的实际总功率是多大？(第1题图)2．【中考·泰安】如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数。

接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。

当锅内混合物质温度达到102 ℃时，开关S自动与a、b 断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。

现将质量为2.0 kg，初温为36 ℃的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20 min。

假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容为c ＝ 4.0×103 J/(kg·℃)。

求：(1)R 1、R 2的阻值。

(2)电压力锅加热多少s 后开始保压？(3)电压力锅最后2 min 内消耗的电能。

(第2题图)串联型多挡位3．【中考·重庆A】小明家的电饭锅的额定电压为220 V，“煮饭”时额定功率为1 210 W，简化电路如图甲所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态的功率之比为1∶16，求：(1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？(2)电阻R1的阻值为多少欧？(3)某天傍晚，小明关闭家里其他用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表(如图乙所示)指示灯每闪烁4次所用的时间为48 s。

九年级物理上学期第十八章专题训练多挡位电热器综合计算1．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化的功能，深受用户好评，如图所示，是某养生壶的简化电路图以及相关数提，则550W时电键S1、S2所处状态；（2）试计算R1的阻值；（3）试计算R2的阻值。

2．如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40 ℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用，图乙是机器的电路简图及参数表（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关，接“1”时不工作，接“2”时保温，接“3”时加热）。

求℃（1）调奶器处于保温状态时的工作电流；（2）电阻R2的阻值；（3）若把200 g调好的奶粉从20 ℃加热到40 ℃所用时间为32 s，则调好的奶粉的比热容是多少?（不计热量损失）3．某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V的电路中，电路中的总电流随时间变化的图象如图乙所示，问：（1）电饭锅工作时的最大电功率和最小电功率分别是多少？此时开关分别处于什么状态？（2）电热丝R2的阻值是多少？（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量是多少？4．如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压U=220V不变，两根电热丝的电阻关系为R1=2R2，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，低温档时的发热功率为440W。

求：（1）R1和R2的电阻值；（2）电热器处于高温档时的总功率；（3）如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水，温度升高多少？5．李阳同学家中的电热饮水机的电路原理图如图（甲）所示，其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻。

这种饮水机有加热和保温两种状态，由温控开关S2自动控制：当瓶胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当瓶胆内水的温度降到70℃时，重新进入加热状态。