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电学专题---多档位问题探讨1、左图为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如右图所示，R1、R2为电热丝，其额定电压均为220V。
电路的工作原理是：当S1闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档；当S1、S2都闭合时，电熨斗处于高温档。
正常工作时高温挡的电功率为1980W。
(电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变化)(1)电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是多大?(2)若电热丝R2的电阻为44Ω，则电热丝正常工作时电热丝R1的电阻为多少？(3)若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复，小楠设计了这样一个方案：用两根都是“220V 550W”的电热丝并联替代R2。
请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价。
2、电热加湿器工作原理：加湿器水箱中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。
下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。
(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水=4.2 x103J/( kg·℃)，结果保留两位小数）(2)加湿器在低档时的发热功率；(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。
额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积40～60m23、图16所示是一种电热水龙头，图17是它的电路简图。
旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。
已知R1、R2是电热丝，R2=55Ω，温水档的电功率是2.2kw 。
试回答或求解下列问题：（1）S旋到____位置时，水龙头流出温水；S旋到____位置时，水龙头流出热水。
（选填“1”、“2”或“3”）（2）电热丝R1的阻值是多大？（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？图16 图174、某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示．如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热．当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．从而实现了自动温度开关控制．若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容C=4.2×103J/（kg•℃）]．（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是多少？额定电压220V额定功率4400W水壶装水质量10kg频率50Hz5、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35-高低档类问题（四）三、解答题5、(2019·铁岭)小李家新买的电热水瓶，有保温和加热两种功能，其简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换。
加热功率为1100W，保温功率是200W。
求：[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（1）R2的阻值是多少？（2）该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收多少热量？（3）不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作多长时间？9、（2019·益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。
为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。
它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。
R0为10Ω的定值发热电阻。
（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？（2）相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。
当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？10、（18-株洲）图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400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响。
（1）开关与触点1连通时，热水器处于_______状态；与触点2连通时，处于______状态。
（填“加热”或“保温”）（2）R1=______Ω，R2=_______Ω。
（3）在使用过程中，若热水器10min消耗电能1.2×105J，请通过计算具体说明：在这段时间内热水器处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间_________。
11、(2019·盐城)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R 1和R 2均为电热丝,S 1是温度自动控制开关.高、低温挡的额定功率见下表、煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min 消耗的电能为044kWh.求：（1）煮饭时通过R 1的电流； （2）电热丝R 2的电阻； （3）30min 内R 2消耗的电能。
2024年中考物理专题复习—电功率高低温挡题型总结一、简单多挡问题例1.（基础必过）学校教学楼有一个额定电压为220V 的电热水器，如图是其简化了的工作电路图。
已知电阻R 1=22Ω，R 2=220Ω，电源电压保持220V 不变，利用开关S 1、S 2闭合与断开，可实际电热水器的加热和保温功能。
求：（1）开关S 1闭合、S 2断开，电热水器处于________（选填“保温”或“加热“）状态。
（2）电热水器处于保温状态时的功率是多少瓦？（3）电热水器处于加热状态时，经过5min 电流消耗的电能是多少焦？解析：（1）开关S 1闭合、S 2断开时，R 1、R 2的串联电路，电路中的电阻较大，根据2U P R=可知，电热水器的功率较小，处于保温状态。
（2）由2U P R=得，电热水器处于保温状态时的功率为：()2212220V =200W+22+220U P R R ==ΩΩ保（3）开关S 1、S 2都闭合时，电路为R 1的简单电路，电路中的电阻较小，根据2U P R=可知，电热水器的功率较大，处于加热状态，经过5min 电流产生的热量为：()2251220V =560s 6.610J 22U Q W Pt t R ===⨯⨯=⨯Ω例2.（基础必过）某型号的电饭锅有两挡，其原理如图所示，电阻R 1=44Ω。
当开关S 闭合时，电饭锅处于高温挡。
当开关S 断开时，电饭锅处于焖饭、保温挡，焖饭、保温时电饭锅的总功率为高温功率的0.02倍。
求：（1）高温挡的功率；（2）焖饭、保温时电路中的电流；（3）电阻R2的阻值。
解析：（1）当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温挡，则高温挡的功率：()221220V=1100W44UPR==Ω高温（2）当开关S断开时，R1与R2串联，电饭锅处于焖饭、保温挡，由题意可知，保温挡的功率：P保温=0.02P高温=0.02×1100W=22W由P=UI可得，电路中的电流：22W=0.1A220VPIU==保保（3）由UIR=可得，保温时电路中的总电阻：220V=22000.1AURI==Ω总保因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值：R2=R总－R1=2200Ω－44Ω=2156Ω例３.（易错必练）某电熨斗的简化电路如图所示，R1、R2为电热丝且阻值保持不变。
高低挡（加热保温）计算题专题训练1、某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像。
（1）用所学的物理知识分析说明：当开关S接触点2时，电饭煲处于什么功能状态？此时电饭煲的电功率为多少？（2）分析计算电路中R1、R2的电阻分别是多少？（3）电饭煲在这一次工作中一共消耗多少焦的电能？合用了多少度电？2、小明家有一台额定电压为220V的加湿器，说明书上的电路图为图甲。
R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关。
1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其高挡功率为440W。
（1）求高挡工作时，电路中的电流；（2）求加湿器处于低挡时的电功率；（3）加湿器的P﹣t关系如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？3、如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。
某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了5min，S自动切换到保温状态，保温时，图乙所示电能表的转盘在3min内转过15转。
求：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。
（2）电饭煲的保温功率。
（3）R2的阻值。
4、某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，有加热和保温两种状态。
图乙是电饭锅工作时电流I随时间t的变化图像，求：（1）电阻R1的阻值；（2）电饭锅加热状态时消耗的电功率；（3）工作30分钟电饭锅消耗的电能。
5、如图是某家用电炖锅的简化电路图，电源电压为220V，R1和R2均为加热电阻。
当开关S接1时为加热状态，功率为880W；开关S接2时为保温状态，功率为220W。
试求：（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量是多少？6、图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。
专题11 电热器档位问题1．（2020•怀化）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。
小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。
当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，高温功率1100W。
已知R1＝55Ω，问：（1）处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大？（2）求电阻R2的阻值。
（3）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时电路的总功率。
（4）如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。
2．（2020•河池）某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。
热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。
[水的比热c＝4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？（3）电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？3．（2020•沈阳）康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。
如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。
电水壶加热功率为1000W保温功率为44W[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]，求：（1）把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要吸收的热量；（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。
加热保温（高低挡）专题训练1、图甲是某款新型电热水壶，该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图乙所示。
S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120 ℃时自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。
已知电热水壶的加热功率为1100 W，保温功率为55 W。
(1)求电热水壶处于加热状态时电路中的电流；(2)求电阻R2的阻值；(3)若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘的质量为0.44 kg，比热容为0.5×103 J/(kg·℃)，若电热水壶的加热效率为80%，则经过多长时间S1才会断开？2、天气转凉，小明给奶奶买了一个电暖手袋，如图所示。
根据商品铭牌可知，该暖手袋内装500g的水，可通电给所装的水加热，暖手袋额定电功率为420W。
[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）]（1）若将水从30℃加热至70℃，水需吸收多少热量？（2）若该暖手袋正常工作时的加热效率是80%，将水从30℃加热至70℃需多少时间？3、图甲为某自助式洗车机储水箱防冻系统的加热电路。
S为温控开关，两个完全相同的发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，工作时，S可在“0”“1”“2”三个挡位之间自动转换，当储水箱水温低于5℃时，S将自动跳到“1”挡加热；若R1烧断，S将自动跳到“2”挡，使用备用电阻R2加热；当水温达到10℃时，S自动跳到“0”挡停止加热。
已知储水箱容积为220L，防冻系统正常工作时电压为220V，加热功率为2.2kW。
（1）求防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流。
（2）某时段防冻系统工作时，储水箱装满了水，加热功率P与工作时间t的关系如图乙所示，求该系统在0～340min内消耗的电能。
（3）请根据图乙中的信息，计算防冻系统的热损耗功率。
已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。
2020浙版中考科学（物理）专题33-高低档类问题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．如图是一种调温型电热毯示意图，R1和R2是电热丝（R1＞R2），调温开关S2处于“1”、“2”、“3”不同挡位时，电热毯的最小发热功率为80W，最大发热功率为240W，下列说法正确的是（）A．调温开关处于“1”挡时，电热毯发热功率最大B．调温开关处于“2”挡时，电热毯发热功率为160WC．调温开关处于“3”挡时，通过电路中的电流为1.45AD．R2的阻值为60Ω【答案】B【详解】A．已知R1＞R2，调温开关处于“1”挡时，R1接入电路中，调温开关处于“2”挡时，R2接入电路中，调温开关处于“3”挡时，两电阻并联接入电路中，根据P＝2UR，当调温开关处于“1”挡时，R1接入电路中，电路的电阻最大，电毯发热功率最小；故A错误；B．因并联电阻小于其中任一电阻，故开关处于“3”挡时，根据P＝2UR得到功率最大；根据并联电路的总功率等于各电阻功率之和，故调温开关处于“2”挡时的功率为：240W﹣80W＝160W，故B正确；C．调温开关处于“3”挡时，发热功率最大为240W，根据P＝UI可得此时电路中的电流：I＝240W220VPU≈1.09A，故C错误；D．因调温开关处于“2”挡时的功率为：P 2＝240W ﹣80W ＝160W ，R 2的阻值：R 2＝222(220V)160WU P =＝302.5Ω， 故D 错误。
2．如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R 1、R 2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W ，只闭合开关S 1时，加热器的电功率是8W 。
则下列判断正确的是（ ）A ．该加热器只有两个加热档位B ．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R 1∶R 2=1∶3C ．加热器功率最大时，R 1与R 2的电流之比为2∶1D ．该加热器的最小电功率是8W 【答案】C 【详解】A ．由电路图知道，R 1与R 2并联连接，且均有一个开关单独控制，这样电加热器能有三个加热档位，即R 1单独工作、R 2单独工作、R 1 和R 2同时工作，故A 错误；B ．由电路图知道，开关S 1、S 2均闭合时，R 1与R 2并联，由于并联电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R 2的发热功率是： P 2 =P-P 1 =12W-8W=4W ，又因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由2U P R=知道，两个发热电阻的阻值之比是：212221214W 1=8W 2U P P U P P R R ===； 故B 错误；C ．由于并联电路两端的电压相等，根据P=UI 知道， 加热器功率最大时，R 1与R 2的电流之比是：1112228W 24W 1P I P U P I P U==== ，故C 正确； D ．由于P 1 =8W ，P 2 =4W ，所以，当只有R 2工作时，该加热器的电功率最小，即最小电功率是4W ，故D 错误．3．如图所示，电源电压U 保持不变，滑动变阻器R 0的最大电阻是50Ω。
