(完整word版)初中物理电功率专题档位电器解题

多挡位电器

(1)多挡位问题的实质：切换开关，改变用电器的挡位，实质是改变用电器的电功率，挡位不同电功率不同；

(2)用电器的挡位改变电功率的原理：电路中的电压一定，根据公式P＝U2 R 总

多挡位常见电路图

经典例题

1.如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图．电炖锅上有1 000 W和400 W两挡功率，挡位可自动调节．其工作过程是：按下开关，自动选择1 000 W挡将汤煮至100 ℃，然后自动跳至400 W挡进行保温慢炖．设汤的初温为20 ℃，质量为3 kg，汤的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)．求：

(1)若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min，消耗的电能是多少？

(2)R1的阻值是多少？

(3)电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由．

2. 华家买了一个家用电吹风，如图甲所示．其简化电路如图乙所示，主要技术参数如表．其中电热丝R通电后可以发热，电动机通电后可以送风，正常工作时：

型号SHZ2010-624

热风温度50℃～75℃

额定功率热风时：1000W 冷风时：120W

额定电压220V 质量0.5kg

（1）要送热风，选择开关应放在间．（填“AB”、“BC”或“CD”）此时电路中的总电流是多大？

（2）已知电动机的额定功率是120W，当送冷风时，通电5min，电流所做的功是多少？

（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）

3.如图所示为某电热饮水机电路原理图，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，当S断开时，处于保温状态，从其说明书上的收集到的信息如下表，为了测量它加热时的实际功率，小明断开家中其他所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关S，测得水箱装满时水从20 ℃升高到100 ℃所用时间为15分钟，同时观察到家中标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘转了600转(r)．

例1题图

根据以上信息，求：

(1)(电阻的计算)加热电阻R1的阻值(不考虑温度对阻值的影响)；

(2)(热量的计算)水箱中的水从20 ℃升高到100 ℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]；

(3)(电功率的计算)饮水机加热时的实际功率；

(4)(阻值的计算)当电路处于保温状态时，通过电阻R1的电流为2 A，则电阻R2的阻值为多大？

(5)(电能的计算)加热15 min，整个电路消耗的电能为多大？

4.如图所示为某电烤箱的铭牌，如图虚线内所示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：

第2题图

(1)电路中R1和R2的阻值；

(2)如果实际电压只有200 V，则电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能是多少．(最后结果保留整数)

5.图甲是一种新型家用电器——电压力锅．图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数．其中R是主加热器，R0是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105 ℃，开关S自动与a、b断开，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．现将5 kg初温为25 ℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常工作30 min.热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．求：

第3题图

(1)电压力锅在加热状态时主加热器的电阻；

(2)电压力锅多少分钟后开始保压；

(3)电压力锅在此30 min内保压时所消耗的电能．

6.图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V．它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的口感．图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝．S1是自动控制开关．将电饭煲接入220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示．求：

第5题图

(1)0～30 min，电饭煲产生的总热量；

均闭合时，电路中的总电流；

(2)S和S

1

第一次自动断开产生的热量相同．用电高峰期，当

(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到S

1

第一次自动断开需要多长时间．

实际电压为198 V时，使用该电饭煲，从开始工作到S

1

难度进阶

三档位电器

1.某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率．为了探究其设计原理，在老师帮助下画出了内部简化电路（如图），开关S1可分别与触点a、b接触．已知：

R1=60Ω，R2=120Ω，在家庭电路中使用．请你帮他回答：当S1接b，S2断开时是档，当电烤箱需要中档工作时，S1 S2的开合情况怎样，高档功率是 W，高档功率是低档功率的倍．

2.小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。如图15，是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1=60Ω，R2=180Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：

(1)当开关S1，置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位?并简述理由是什么？

(2)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少?

(3)电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少?

3.在物理小组课外活动中，慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝

R1和R2，设计成高、

中、低三个档位的电热器，电路如图所示，其中R1=2R2．在正常工作情况下，用三个档位分别给同一容器中质量相同的水加热，加热过程中水均未沸腾．求：

（1）R

1的阻值．

（2）中温档的额定功率．

（3）利用高温档加热时，电热器内的水温度每升高1℃消耗的电能．