《用电器多挡位问题》电功率PPT【精选推荐课件】

与 R2 串联，由 P＝I2R 可知，电路中的电流：I′＝
PR11＝
12.1 48.4
ΩW ＝0.5
A，电路中的总电阻：R＝IU′＝20.250
V A＝440
Ω，因串联电路中总电阻等于
各分电阻之和，所以，R2 的阻值：R2＝R－R1＝440 Ω－48.4 Ω＝391.6 Ω。
用电器多挡位问题
5.某科技制作小组的同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2，
6.72×104 J；
电热器的效率：η＝WQ中＝69..762××110044 JJ＝70%。
十八章 电功率
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
专题概述
用电器的多挡位问题是集电热、电功、电功率于一体的综合性问题， 是电学问题的重点和难点。其主要类型包括用电器的多挡位问题、 电热器的多挡位问题。 解答用电器的多挡位问题时关键是弄清楚用电器的工作特点，不同 挡位对应的功率、电流、电阻等物理量。例如：豆浆机工作时主要 包括加热和打浆两个过程、全自动洗衣机工作时主要包括洗衣和脱 水两个过程、电吹风工作时主要明确是吹冷风还是吹热风等。
一条支路只用导线，另一条支路连接附加电阻。当开关 S 掷向附 加电阻支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关 S 掷向纯导线支
路时，只有主要电阻 R1 工作，为高温挡。
用电器多挡位问题
（3）并联式：如图丙所示，两个电阻并联，用开关 S1 控制两个
电阻，开关 S2 控制其中的电阻 R2，当开关 S1、S2 同时闭合时，两
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(2)中温挡时只有 R2 工作，由(1)可知，R＝242
Ω，则
P
U2 （220 中＝R2＝ 242
V）2 Ω
＝200 W，则 W 中＝P 中 t 中＝200 W×8×60 s＝9.6×104 J；
水 吸 收 的 热 量 ： Q ＝ c 水 m Δ t ＝ 4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg × 8 ℃ ＝
电流是多少？
（3）R1和R2的阻值各是多少？
图3－ZT－3
用电器多挡位问题
解：(1)加热状态 理由：由电路图可知，开关 S 接 a 时，电路为 R1 的简单 U2
电路；当开关 S 接 b 时，电阻 R1 与 R2 串联。由 P＝ R 可知，当开关 S 接 a
时，电功率较大，电热水壶处于加热状态；当开关 S 接 b 时，电功率较小，
电热水壶处于保温状态。
(2)由
P＝UI
可得，电热水壶正常工作时的电流：I＝PU加热＝1202000
W V ≈4.55
A。
用电器多挡位问题
(3)电热水壶处于加热状态时，电路为 R1 的简单电路，由 P＝UR2变形可得 R1
的阻
值：
R1＝
U2 P加热
（220 ＝ 1000
V）2 W
＝48.4
Ω；电热水壶处于保温状态时，R1
用电器多挡位问题
解答电热器类问题需要把握好两个关键点。 关键点一：正确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”和“低温挡”，根据电功率的公式 P＝UR2
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。
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
3.如图3－ZT－2所示是电热水壶的工作电路图，闭合开关S1， 当电热水壶处于加热状态时，开关S2处于__闭_合_____状态。若
电热水壶加热状态时的功率为1210 W，则电阻R1＝40
________Ω。如果保温状态下电热水壶的总功率是加热状态
时的10%，10则8.9R2的功率为________W。
个电阻都工作，此时总电阻小，为高温挡；当开关 S1 闭合、S2 断
开时，只有电阻 R1 工作，此时总电阻大，为低温挡。
用电器多挡位问题
类型一 电热器的多挡位问题
1.如图3－ZT－1所示，电阻R1>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
设计成具有高、中、低三挡位的电热器，电路图如图3－ZT－
4所示，其中R1＝2R2。在安全情况下，用三挡分别给同一容器 中质量均为2 kg的水加热。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
图3－ZT－4
用电器多挡位问题
电热器 挡位 高温挡 中温挡 低温挡
额定电 额定功 水升高的 加热时
压
率
温度
间
220 V
10 ℃ 6 min
220 V
8℃
8 min
220 V 100 W 4 ℃
9 min
（1）低温挡的工作电阻阻值是________；中温挡的工作电 阻阻值是________；高温挡的工作电阻阻值是________。 （2）电热器用中温挡工作时，电热器的效率是多少？
用电器多挡位问题
解：(1)484 Ω 242 Ω 161.3 Ω
图3－ZT－2
用电器多挡位问题
4.某保温电热水壶电路如图3－ZT－3所示，S是温控开关，
电热水壶上标有“220 V 1000 W”字样，保温时R1的电功率
为12.1 W，问：（不考虑温度对电阻阻值的影响）
（1）当开关S接a时电热水壶处于保温状态还
是加热状态？为什么？
（2）加热状态时，电热水壶正常工作的
关键点二：明确不同挡位的电热器结构。 （1）短路式：如图甲所示，两个电阻串联，用开关 S1 与其中的
一个电阻并联，当两个开关都闭合时，电阻 R2 短路，只有一个电
阻工作，此时为高温挡；当开关 S 闭合、S1 断开时，两个电阻串 联，总电阻最大，为低温挡。
（2）单刀双掷式：如图乙所示，将主要工作电阻 R1 放在干路上，
丁电路中电阻产生的总热量为Q丁，C 则（ ）
A.Q甲＞Q乙＞Q丙＞Q丁
B.Q丁＞Q丙＞Q乙＞Q甲
C.Q丁＞Q乙＞Q甲＞Q丙
D.Q甲＞Q丙＞Q乙＞Q丁
图3－ZT－1
用电器多挡位问题
2.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___大_____，产生的总热量最___少_____，发热功率最 ___小_____；两电阻并联时总电阻最___小_____，产生的总热量 最_多_______，发热功率最_大_______。如果电热器处于两电阻 串联的状态，则电热器一般处于低________（选填“高”“中” 或“低”）挡位；如果电热器处于两电阻并联的状态，则电 热器一般处于高________（选填“高”“中”或“低”）挡位。