多档位电热器
多档位用电器电功率计算专题
多档位用电器电功率计算专题《多档位用电器电功率计算专题》，下面我从考情、学情、教法学法、学习目标、教学过程、课后回顾，五个方面进行展示。
1.考情：1综合题既能考查学生对一些物理概念和规律的理解，又能考查学生的分析能力、计算能力和想象思维能力，是考查物理学科素养的重要手段，所以电学计算题在中考中有重要地位, 多档位用电器问题是陕西省近几年中考必考内容，压轴大题，也是学生成绩拉开差距的难题，共占8-9分。
2涉及内容：多挡位电热器是焦耳定律的一个重要应用，涉及到电热、电功、电功率的综合性问题，是电学问题的重点和难点。
多挡位电热器的计算是中考中一个重要的考点，更侧重电功率的考查。
通过多挡位用电器的考查，能很好的考查学生对电路结构的认识，同时更能考查对电功率和电热的计算能力，在教学中发现学生对这部分内容掌握的不是很好，分析思路解题思路不清晰，为了攻克这一难点特把它作为一个专项来复习。
1.学情经过第一轮的基础知识复习，学生对本专题所涉及到的知识点已经有了一定的了解和认识，具备了初步的应用能力。
但是由于长期缺乏良好的学习方法和学习习惯，他们在做多挡位电热器的计算题时，经常出现畏惧心理，审题不清、答题不规范、计算步骤不完整、考虑不周密、甚至无从下手的情况，并且该类题很生活化，比如说经常会有家用电器，豆浆机、吹风机、热水器、加湿器、电饭煲等，学生虽然在生活中基本都用过，但是如果不知道它的原理的话，也不一定能做对。
基于这样的学情，所以在本专题教学中，应特别注重对学生学习方法指导，尽可能让学生全程参与、交流讨论，克服他们的畏难心理，对该类计算题充满自信。
三、教法学法本节课教法遵循“以学生自主学习为主，教师引导为辅”的原则。
“以学生自主学习为主”就是让学生成为知识的发现者，而不是被动接受者，“教师引导为辅”就是打破传统教师讲为主体的模式，将教师角色定位在学生发现学习的辅助者，通过教师设计的问题，学生通过自学、小组合作、以及教师讲解提高解题能力。
多档位用电器
多档位用电器什么是多档位用电器？多档位用电器指的是能够调节功率的电器，其可以适应不同的用电需求。
多档位用电器的常见种类有电风扇、电磁炉、电热水壶等。
不同的多档位用电器应当适用于不同的场合，这样才能发挥出最好的效果。
多档位用电器的优点节能多档位用电器可以根据需要自由地调节功率，这样就能避免不必要的浪费。
在实践中，经常采用较低的功率工作模式，这使得它们比单一功率的电器更为节能。
方便多档位用电器有多种功率档位可以供选择，使用非常方便。
例如，在熬牛奶的时候，可以把电热水壶调到二档以免水花四溅；当需要快速煮沸时，可以把电热水壶调到高功率档位。
安全多档位用电器有多种功率档位和自动断电保护等安全功能，这可以有效减少因电器故障导致的安全事故。
拥有更多的功率档位和更多的安全保护功能，对于家庭和用户来说是非常重要的。
多档位用电器的应用电风扇电风扇是多档位用电器中应用最广泛的电器之一。
它可以让人在不同的环境下调节风量或风速。
发动机转速越低，挡位就越低，风速也越小，能更好的适应不同的房间面积。
电磁炉电磁炉是一种可以通过导电材料来加热的电器。
多数电磁炉具有不同的功率档位，可以根据需要选择不同的功率级别。
电磁炉通过产生磁场来加热锅具中的食物。
磁场强度可通过磁场调整程序来控制。
电热水壶电热水壶是一种非常普遍的多档位用电器，常见于家庭和办公场所。
多数电热水壶有两档及以上功率级别，这样就可以在煮咖啡或其它饮料时从容不迫地使用低功率档位，而快速煮沸食水时则可以使用高功率档位。
多档位用电器是现代家庭和办公环境不可缺少的电器之一。
多档位设计让电器更为灵活和节能，不同功率档位适应不同使用场合，方便快捷并且更加安全。
随着生活水平的提高，人们对多档位用电器的需求将会越来越大。
可视化多档位电热器
专利名称：可视化多档位电热器专利类型：实用新型专利
发明人：蔡芝芝
申请号：CN202121845484.1申请日：20210809
公开号：CN215728424U
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及电学量表技术领域，尤其涉及可视化多档位电热器。
包括电源，与电源输出端依次连接的电功率表和电流表，与电流表输出端连接的单刀单掷开关和单刀双掷开关，单刀双掷开关的静触点连接有一个小欧姆电阻，单刀双掷开关的一个动触点与所述电流表连接，单刀双掷开关的另一个动触点与电源负极相连接，小欧姆电阻远离单刀双掷开关的静触点的一端连接有一个大欧姆的电阻，大欧姆电阻的另一端与电源负极连接，单刀单掷开关的动触点与大欧姆电阻的输入端连接，单刀单掷开关的静触点与所述电流表的输出端连接，小欧姆电阻和大欧姆电阻上均黏贴有可逆测温纸。
通过观测可逆测温纸颜色变化得到电热产生的不同，从而得出电热和功率之间的定性关系。
申请人：蔡芝芝
地址：523000 广东省东莞市东城区学前路51号
国籍：CN
代理机构：东莞市卓越超群知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：骆爱文
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多档位电路电功率计算题
1、某多档位电热器，有高、中、低三个档位，其额定功率分别为1200W、800W、400W。
当电热器在中档位工作时，其电功率为：A. 1200WB. 1000WC. 800WD. 600W（答案：C）2、一个家用电饭煲有高温档和保温档，高温档时的功率为1000W，保温档时的功率为100W。
若电饭煲在高温档工作1小时，消耗的电能为：A. 0.1kWhB. 1kWhC. 10kWhD. 100kWh（答案：B）3、一款电取暖器设有两个档位，一档功率为800W，二档功率为1600W。
当取暖器在二档工作时，通过取暖器的电流与一档时相比：A. 减小一半B. 保持不变C. 增大一倍D. 无法确定（答案：C）4、某电热水壶具有加热和保温两档，加热功率为1500W，保温功率为300W。
若该水壶在保温状态下工作5小时，消耗的电能为：A. 1.5kWhB. 0.3kWhC. 7.5kWhD. 15kWh（答案：A，注：此处应为 1.5kWh，因保温5小时消耗电能为300W*5h=1500Wh=1.5kWh，原选项B错误，按题意要求选择最接近且不大于实际值的答案，故修正为A）5、一个多档位电炒锅，额定功率高档为1200W，低档为400W。
若家庭电路电压为220V，则电炒锅在低档工作时的电流约为：A. 0.5AB. 1.8AC. 5.5AD. 18A（答案：B，注：I=P/U=400W/220V≈1.8A）6、某电热毯有高、低两档，高档功率为60W，低档功率未知但小于60W。
若电热毯在低档工作时，10分钟内产生的热量可能为：A. 6000JB. 12000JC. 36000JD. 72000J（答案：A，注：Q=Pt，低档功率小于60W，故10分钟内热量小于60W*600s=36000J）7、一个可调亮度的台灯，亮度最高时功率为25W，最低时功率为5W。
若台灯在最低亮度下工作4小时，消耗的电能最接近：A. 0.02kWhB. 0.1kWhC. 0.2kWhD. 1kWh（答案：A，注：W=Pt=5W*4h=20Wh=0.02kWh）8、某电烤箱具有烘焙和保温两个功能，烘焙时功率为2000W，保温时功率为200W。
多档位电热器
例2.小强同学设计了一种电热水壶，电路如图所示，S是温 控开关，R1为发热体.当开关S接到a时，电热水壶处于加热 状态，此时发热体的电功率为1000W；当水烧开时，开关S 自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时发热体的电功 率为160W. （1）请你算出R1、R2的电阻值(不计温度对电阻值的影响) （2）为充分利用好电能，在不改变电路连接方法的前提下， 请你对小强的设计提出合理的改进办法.
2.电热水器有加热和保温两种状态（由机内温控开关S0 自动控制）,其名牌技术参数如表中所示。问： （1）开关S、S0均闭合时热水器处于哪种工作状态? （2）电阻R1、R2的阻值分别是多少?
3．总结规律
小结：多挡位电热器的工作原理可 利用 解释
例1.有一电热毯，说明书上标明所用的电压为220V，电 热毯电阻由R1和R2组成，R1=605Ω，如图所示，利用 开关S的通断可以使电热毯的发热功率（指电路的总功 率）分为两挡Ⅰ挡为功率最大，Ⅱ挡功率为Ⅰ挡功率的 1/4，试问： ①开关处于什么状态时，电热毯的功率最大？最大功率 为多少W？ ②电阻R2应为多大？ ③加热功率太小，小明爷爷想让加热功率为200w，请你 对电路进行改造满足他的要求
习题课：多挡电热器问题
多挡位电热器问题是集电热、 电功、电功率的综合性问题现几挡？说出各挡开关状态和相应的等效电路。
应用
1．CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示， 它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进 行调节，R0为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的 功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功 率为22W． （1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？ （2）电热丝R0的阻值多大？ （3）开关S在“1”挡时，串联电阻R上消耗的电功率．
电热器的多档位专题
电热器的多档位功率问题专题生活中的很多家用电器都有多个档位，保温、加热。
什么时候是低温档、中温档、高温档呢？电热器工作时的电压不变，依据电功率公式P=U 2/R 可知，电功率P 的高低主要取决于电阻R 的大小，通过断开闭合不同的开关，改变电路中的电阻，从而产生不同的电功率。
该类题的一般思路是（1）依据题意，先弄清楚每个开关的断开、闭合时电路中电阻(热)丝的连接情况，短路、串联或并联。
（2）电阻丝串联，总电阻变大，电功率变小，是低温或保温档；电阻丝并联，总电阻变小，电功率变大，属于加热或高温档。
典型例题例1、分析下面各电路能实现几档？说出各档开关状态。
(R 1、R 2为材料相同长度不同的电热丝)例2．某电饭锅内有R 0=44Ω、R=2156Ω的两根电热丝，将它接入电路如图1所示，当S 分别置于“1”档和“2”档时，______档是保温状态，当S 接“2”档时，电路中的电流大小是______，通电100s 电路产生的热量是______J 。
例3、某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，开关S 1 可分别与触点a 、b 接触．已知：R 1 =60.5Ω，R 2 =121Ω，电源电压为220V ．（1）当S 1 与b 接触、S 2 断开时，电烤箱处于 档位？（2）电烤箱处于中档位工作时消耗的功率是 W(3) 电烤箱处于高档位工作时，对食物加热5min 消耗的电能是 J典型习题1、下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：（1）低温挡正常工作时的额定功率；（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；（3）高温挡正常工作时的额定电流．2、下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） 电烤箱在高温档正常工作15min 所消耗的电能；（2） 电烤箱在低温档正常工作时,R2的阻值是多少；（3）假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200V,电烤箱在高温档的实际功率是多少（实际功率计算结果保留到小数点后1位）?3、如图5所示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。
多档位用电器工作状态及功率
例题引领
2.如图所示是小明设计的一种家用热水器的电路， R1是发热板电阻80欧，R2是分压电阻800欧。 求： （1）热水器加热时功率是多少？ （2）热水器保温时发热板的功率是多少？ （3）从节能方面，分析此电路有什么不足？
想想应如何改进。
针对训练
1．冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于 是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内 部发热电阻）。 （1）图甲中有定值电阻R1（置于电热毯外部），电热丝R2，请说 明要使电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么 状态?并写出 低温档时电热毯发热电功率的表达式。 （2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说 明要使电热毯处于高温 档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电 功率的表达式。 （3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。
热身
1．如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1＜R2， 电路的总电阻、消耗的总功率、相同时间放出的总热
量，由大到小进行顺序，正确的是（ ）
A．R乙＞R甲＞R丙＞R丁 C．Q丙＞Q乙＞Q甲＞Q丁
B．P丁＞P甲＞P乙＞P丙 D．以上答案都不正确
2、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。（电路中R1 ＜ R2，电源电压恒定）
甲
乙
（1）在图甲中，
当开关S1 时，开关S2 当开关S1 时，开关S2 当开关S1 时，开关S2 （2）在图乙中，
时，是低档工作状态； 时，是中档工作状态；
当开关S 时，是高档工作状态。
例题引领
1.表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清）， 电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。
课堂目标 ：
正确判断多档位用电器工作时所处的状态， 熟练地进行多档位用电器功率的有关计算。
初中物理：多档位电热器计算题专项复习(答案)
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。
人教版九年级物理全一册第十八章电功率专题训练多挡位电热器综合计算
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。
多档位电热器的档位分析及计算
技法点拨多档位电热器的档位分析及计算■王春生摘要：多档位电热器的计算是电学问题的难点，是集电热、电功、电功率的综合性计算，档位分析尤为重要。
这就要求教师抓住电路的本质规律，掌握多档位电热器的档位分析技巧，从而有效地解决问题，提高学生的物理综合水平。
关键词：多档位电热器；电学计算；档位分析多档位电热器问题属于电学中的串、并联电路问题，是电学问题的重点和难点，通常也是中考必考内容。
我们如何判断多档位电热器的不同档位呢?通常家用多档位电热器内部有两个或多个电阻，通过改变开关状态，改变电路的总电阻，从而改变电热器消耗的电功率，达到改变工作效果的目的。
由于家庭电路中电源电压不变（220V ），由公式P =UI =U 2/R 可知：要判断多档位电热器的不同档位，关键是确定电路在不同工作状态下的总电阻大小。
若总电阻R 总较小，则电功率P 较大，为高温档；若总电阻R 总较大，则电功率P 较小，为低温档。
例1.（2019年黄冈一模）如图所示，某型号的电饭锅有两个档位，分别是高温烧煮和保温焖饭档，其原理如图乙所示（虚线框内为电饭锅的发热部位），已知R 1=44Ω。
（1）开关S 置于____档（选填“1”或“2”）时是高温烧煮档，它的功率是多大？（2）电饭锅在高温烧煮档正常工作8min 产生的热量是多少？（3）若此电饭锅保温焖饭档的功率是高温烧煮档功率的二十分之一，则R 2的阻值为多大？分析：由电路图可知，该电路只有两个工作状态。
当开关S 置于1位置时，R 1与R 2串联；当开关S 置于2位置时，只有R 1接入电路。
相对而言，开关S 置于2位置时电路中的总电阻最小，由P =UI =U 2/R 可知此时电路总功率最大，为高温档，功率为1100W ；利用公式Q ＝W ＝P 高t 可计算8min 产生的热量为5.28×105J ；再根据题义求出保温焖饭档的功率P 保=P 高/20=120＝55W ，则电路中的总电阻：R 串＝U 2/P 保＝=U 2P 保=(220V )255W=（220V ）2/55W==U 2R 1=(220V )244Ω=880Ω，所以R 2＝R 串-R 1＝880Ω-44Ω＝836Ω。
初中科学同步讲义(浙教版) 九年级上册 第3章 专题1 多档位电热器的计算(学生版)
专题一多档位电热器的计算知识点01 串联电路中的高温挡和低温挡分析判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。
【能力拓展】当题中没有电源电压与所求电阻时，可设电源电压为U总，电阻为R1，U总=U1+U2列方程可得。
【即学即练1】(2021·台州)某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。
该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
(1)开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是________。
(2)开关转至bd位置时，该电热器可实现________功能、它的额定功率是________瓦。
【即学即练2】小峻家中有一个足浴盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为足浴盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，足浴盆的挡位不同。
求：型号MLJY－01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W(1)额定加热电流。
(2)R1和R2的阻值各为多少欧？(3)在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电，使其处于加热状态1min，电能表(如图乙所示)的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际功率为多少瓦？知识点02 并联电路中的高温挡和低温挡分析当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。
【即学即练3】(2021·南湖模拟)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
(1)电压力锅工作时，把电能转化为________能；(2)加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆?(3)用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。
档位用电器分析
S1闭合，S2掷到a
因为 R并＜R1 ＜R串； 所以 P并 ＞ P1＞P串 高温挡、中温挡、低温挡
S1断开，S2 掷到b
三挡式
当S1闭合，S2接a时，R1与R2并联接入电路，
总最电小阻_______,最总大功率_____高_温___,处于
_______挡；
处于中间
处于中间
中温
当S1闭合，S2接b时，只有R1接入电路，总电
期末试题
22.学习了电学知识后，本着学以致用的思想，小明同学对家中 具有保温功能的电饭锅进行了研究，该电饭锅的铭牌上部分参 数如下表所示，电路原理图如图20所示。
（1）开关S闭合时，电饭锅是处于加热还是保温状态？说明理 由。 分析：
当S闭合时，R2被短路，只有R1接
入电路，根据 可知，
总电阻较小，总功率较大，所以处 于加热挡。
阻最_大______,总功最率小_________低__温,处于_______
挡；
当S1断开，S2接b时，R1与R2串联接入电路， 总电阻_______,总功率_________,处于 _______挡；
祝同学们中考取得好成绩
再见
祝 同 学 们 中 再考 见取 得 好 成 绩
规律总结
在下图电路中R1>R2，电源电压
相P乙、同P且丙、恒P丁定由。大P四丙到电>小P路乙的>总顺P功甲序>率P丁P甲、
是
。
R1 R1
R2
R1
R1
R2
R并 R串
R2
R2
甲
乙
因为 R并＜R2＜R1＜R串，
丙
丁
所以 P并＞P2＞P1＞P串
甲 乙 丙 丁 变挡问题具体电路结 构有以下四种：
中考电热器多档位问题解析オ
中考电热器多档位问题解析オ物理知识源于生活，又服务于生活.所以中考中经常遇到联系生活的题目，如多档位用电器是如何工作的？在人教版九年级物理中焦耳定律一节的学习之后，会遇到运用焦耳定律解决电热毯、电饭锅、电热水器、电暖气有几个档位的问题，学生学到此不知如何下手，因此，有必要介绍一下这类问题的解题思路：首先清楚高档位电功率最大，中档位次之，低档位电功率最低.第二因为是家庭电路一般情况认为电压是恒定的220 V.因为电压恒定所以我们用到的电功率公式是P=U2/R当U2一定时R越小P越大.这样就找到问题的答案了.[TP4CW05.TIF，Y#][HTH]例1[HTK]小红设计了一个多档位电热水器，其工作电路如图1所示，R1R2是两根电热丝，改变触点1、2、3、4间的连接方式可形成高温、中温、低温等不同档位.试说明哪种连接是高档？哪种是中档？哪种是低档？[HTH]解析[HT]当2与4连接时R1与R2组成串联，电路中电阻最大，根据P=U2/R ，U一定时，R越大，P最小，所以是低档位.当1与2连接时，只有R1接入，此时电阻比2与4连接时小，根据P=U2/R可知P较大，所以是中档.当1与2连接，3与4连接时，R1与R2并联，电阻最小，根据P=U2/R ，P最大，所以是高档.除上述题型外还有利用短路形成电热器的档位问题的.[TP4CW06.TIF，Y#][HTH]例2[HTK]内部电路如图2所示，R1是加热电阻，阻值为48.4 Ω，R2是限流电阻，阻值为484 Ω，煮饭时，接通电源220 V，问：（1）开关S处于什么状态时电饭锅处在加热状态；（2）饭熟后S处于什么状态时电饭锅位于保温状态；（3）求保温与加热两种状态电饭锅消耗的电功率之比是多少？[HTH]解析[HT]（1）当S闭合时R2被短路，电路中只有R1，电路中电阻最小，U一定，根据P=U2/R可知电功率最大，所以处于加热状态.（2）当S断开时短路线去掉R2与R1串联，电路中电阻最大，U一定，根据P=U2/R可知电功率最小.所以处于保温状态.（3）加热时电功率P保=U2/48.4保温时P热=[SX（]U2[]48.4+484[SX）]，所以两次的功率之比为11∶1.总之，多档位问题中除了会用P=U2/R分析电热器处于什么档位外，还会在已知用电器额定电压、额定功率的题中运用P=U2/R求电阻，如2008年中考最后一道大题就是多档位电热毯问题仍然用到P=U2/R.[HTH]例3[HTK]某电热毯只有一个挡位，使用不方便.小明想用一电阻丝作发热体与其串联，将它改造成有两个挡位的电热毯.已知原电热毯的额定电压为220 V，为了测定它的额定功率，小明把它与一个标有“220 V 25 W”灯泡串联在家庭电路中（如图1所示），电压表的示数为176 V.（电源电压恒为220 V，不考虑温度对电阻阻值的影响）求：（1）原电热毯的额定功率多大？（2）为了使改造后的电热毯（如图3所示）在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三，小明需一个阻值多大的电阻丝？（保留一位小数）（3）改造后的电热毯，在低温挡位时工作10 min，R0消耗多少电能？[TP4CW07.TIF，BP#][HJ0.9mm][HTH]分析[HT]（1）因小灯泡的额定电压，额定功率已知，所以根据P=U2/R得R=U2/P，小灯泡的电阻RL=[SX（]U2[]PL[SX）]=[SX（]2202[]25[SX）]=1936 （Ω）.电热毯电阻R0的电压U0=220 V-176 V=44 V，根据串联电路电压之比等于电阻之比，所以R0=（[SX（]U0[]UL[SX）]）RL=（[SX（]44 V[]176 V[SX）]）×1936 Ω=484 Ω，所以电热毯的额定功率P额=[SX（]U2额[]R0[SX）]=[SX （]（220 V）2[]484 Ω[SX）]=100 W.（2）改造后的电热毯在低档位时，开关处于断开状态，R0与Rx串联，总电阻是R0与Rx的和，所以电阻最大，电功率最小，据题意可知：总发热功率P=[SX（]3[]5[SX）]P额=[SX（]3[]5[SX）]×100 W=60 W，电路的总电阻R总=[SX（]U2[]P[SX）]=[SX（]（220 V）2[]60W[SX）]=806.7 Ω，电热丝的电阻Rx=R总-R0=806.7 Ω-484 Ω=322.7 Ω.（3）改造后的电热毯在低档位时，R0消耗的电能W0[WB]=P0T=I2R0T=（[SX（]P[]U[SX）]）2R0T[DW]=（[SX（]60 W[]220 V[SX）]）2 ×484 Ω×10×60 s=21600 J.[HTH]例4[HTK]图5所示是家用饮水机的工作原理图，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，[TP4CW08.TIF，Y#]已知电阻R0=55 Ω，R=2365 Ω.（1）当开关S处于“2”档时，通过电阻R和R0的电流各是多大？（2）当开关S分别处于“1”档或“2”档时，饮水机的总功率各是多少？（3）请判断当开关S处于“1”档时，饮水机处于加热状态还是保温状态？简述理由.[HTH]解析[HT]（1）当开关S处于“2”档时，R被短路，通过电阻R的电流为零.通过电阻R0的电流I=[SX （]U[]R0[SX）]=[SX（]220 V[]55 Ω[SX）]=4 A.（2）当开关S处于“1”档时，饮水机的总功率P1=[SX（]U2[]R0+R[SX）]=[SX（]（220 V）2[]2365 Ω+55 Ω[SX）]=20 W，当开关S处于“2”档时，饮水机的总功率P2=[SX（]U2[]R0[SX）]=[SX（]（220 V）2[]55 Ω[SX）]=880 W.（3）当开关S处于“1”档时，饮水机处于保温状态.理由是当开关S处于“1”档时，饮水机的总功率远小于开关S处于“2”档时，饮水机的总功率.。
用电器多挡位问题电功率PPT课件
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
型号
SHZ2010－624
热风温度
50～75 ℃
额定功率
热风时：1000 W
冷风时：120 W
额定电压
220 V
质量
0.5 kg
（1）画出吹热风和冷风时的等效电路图。（2）计算吹热风时，通过电热丝的电流。（3）某人用此电吹风机吹冷风10 min，吹热风5 min，共消耗多少电能。
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
类型一 电热器的多挡位问题
用电器多挡位问题
C
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________，产生的总热量最________，发热功率最________；两电阻并联时总电阻最________，产生的总热量最________，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”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________（选填“高”“中”或“低”）挡位。
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
用电器多挡位问题
项目
参数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
275
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
容积/L
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡？说明判断依据。（2）求R1的阻值。（3）养生壶在低温挡工作时，求电路中的电流大小。（4）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12 ℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
《电功率多档位问题》
电功率多档位问题类型1.电热器的多档位问题根据电功率的公式2UPR可知，当电压一定时，电阻越小，电功率越大；电阻越大，电功率越小。
阻小温高功率大，阻大温低功率小。
例1.如图所示，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，图丁电路中电阻产生的总热量为Q丁，则（）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.电源电压不变时，在相同的时间内，两电阻串联时总电阻最________，产生的总热量最________，发热功率最________；两电阻并联时总电阻最________产生的总热量最________,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”或“低”）档位；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”或“低”）档位。
答案：大；小；小；小；多；大；低；高。
例 3.如图所示是电热水壶的工作电路图，闭合开关S，当电热水壶处于加热状态时，开关S2处于________状态。
若电热水壶在加热状态时的功率为1210W，则电阻R1=________Ω。
如果保温状态下电热水壶的总功率是加热状态时的10%，则保温状态下R2的电功率为________W。
答案：闭合；40；108.9。
例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、低两个挡位的转换，低温挡时的发热功率为440W。
求：（1）R 1和R 2的电阻值。
（2）电热器处于高温挡时的总功率。
（3）如果在高温挡下工作7 min 产生的热量全部被水吸收，在标准大气压下这些热量能够让2 kg 、40 ℃的水温度升高多少。
多档位用电器的原理分析专题课件
1.(2020·淮安)如图所示为某养生壶的电路原理图，其中R1和R2 ， 都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭 牌上提供的部分信息如下表所示：
（1）该壶允许装入水的最大质量是多少kg？（ρ水=1.0×103kg/m3） （2）S1、S2闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W？ 结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态？ （3）R2阻值是多少Ω？ （4）用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收多 少J热量？该壶消耗的电能80%被水吸收，该过程需要消耗多少J电 能？（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃））
并联设计
S1、S2都闭合时的等效电路图 只闭合S1时的等效电路图
当S1、S2都闭合时，R1_、__R_2_并联接入电路，电路中的总电阻较 __小__，电路消耗的总功率较__大____,相同时间内产生的热量 多 ，
处于_高__温__挡。
当只闭合S1时，_只__有__R1 接入电路，电路中的总电阻较_大___，电 路消耗的总功率较__小____,相同时间内产生的热量 少 ，处于 _低__温__挡。
三挡设计
S1闭合、S2接a时 的等效电路图
S1闭合、S2接b时 的等效电路图
S1断开、S2接b时 的等效电路图
当S1闭合，S2接a时，R1与R2并联接入电路，总电阻_最__小__,总功 率_最__大__,处于__高__温__挡；
当S1闭合，S2接b时，只有R1接入电路，总电阻_处__于__中__间,总功 率_处__于__中__间___,处于__中__温___挡；
多档位用电器的原理 专题复习
电热器不同档位课件
低档位：低温加热与节能
01
总结词：温和节能
02
详细描述：低档位设计用于低温加热，使电热器周围的空气温度缓慢上升至设 定值，并在整个加热过程中保持较低的能耗。适用于需要长时间低温加热的场 景，如夜间持续供暖或保持室内温度。
03
注意事项：低档位加热速度慢，但能耗最低，适合长时间使用或节能需求较高 的场合。
电热器由电阻元件、导线和开关等组成，当电流通过电阻元件时，电能转化为 热能，使电热器发热。根据焦耳定律，电流通过电阻元件产生的热量与电流的 平方、电阻和时间成正比。
电热器的种类与用途
总结词
电热器有多种类型，包括电炉、 电烤箱、电暖器、电熨斗等，每 种类型都有其特定的用途。
详细描述
电炉主要用于烹饪食物，电烤箱 用于烘焙和烤制食品，电暖器用 于提供温暖的环境，电熨斗用于 熨烫衣物。
。
电热器表面过热
检查电热器的散热是否良好， 检查温度控制装置是否正常工
作。
电热器漏电
立即停止使用，检查电源线是 否破损，检查电热器的绝缘性
能是否良好。
05
电热器的发展趋势与未来展望
高效节能技术
Байду номын сангаас01
02
03
高效电热元件
采用先进的电热元件材料 和设计，提高电热转换效 率，减少能源浪费。
智能温控技术
通过智能温度控制系统， 实现电热器的自动调节， 避免过热或过冷，降低能 耗。
热回收技术
利用余热回收技术，将电 热器产生的热量进行回收 利用，提高能源利用效率 。
智能化控制
远程控制
通过手机APP或智能家居 系统实现电热器的远程控 制，方便用户随时随地调 节温度。
语音控制
初中物理专题复习 多档位家电的计算
S1断开、 S2接b端：
a S2 b
P1
u2 R1
u2 R2
P2
u2 R1
P3
u2 R1 R2
因为 P1＞P2＞P3 所以 P1是高 温档功率， P2是中 温档功率， P3是低 温档功率
温馨提示
家庭电路的电压是220v 家用电器的额定电压是220v
小玲研究了市场上销售的家庭饮用水机的内部电路图，发现电路主要有两种，并 且都有保温和加热两种工作状态，如图中甲、乙所示，若两种饮水机在220V电 压下正常工作，加热时每个电路消耗的总功率均为500W，保温时每个电路消耗 的总功率为50W，试问： ①当闭合甲图中的开关S1，断开乙图中的开关S2时，甲、乙两电路分别处于什么 工作状态？ ②甲图饮水机处于保温状态，5min内消耗的电能是多少？ ③乙图饮水机中电阻R4的阻值是多少？
多档位家电的计算
一.什么是多档位家用电器？
在使用中有高温档、低温档两档,或有加热 档、保温档两档，或有高、中、低三档的 家用电器。
二.日常生活中的多档小家电有：
三.多档位的实质
电热器往往需要设计不同的档位,切换电热 器的开关就能改变电热器的档位，其实质 是改变电热器的电功率。
四.用电器的档位改变电功率的原理
①分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关S， 电饭锅_____(选填“能”或“不能”)煮熟饭。
②当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？
③当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大?
2.如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已 知R1=120Ω ，R2=240Ω 。求：
①R1的阻值是多大？ ②低温档时，电路中的电流是多大？ ③高温档时，通电10min，R1消耗的电能是多少？
多挡位电热器的计算
类型二：并联型多挡位电热器
①只闭合S1，电路中只接入了 R2，R总= R2
并联式
结论：并联电路中有两个电阻时是高温档
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
类型三：单刀双掷或多掷开关型多挡位电热器
①断开S1 、S2接b，R1与 R2串联，R总=R1+R2 ②闭合S1、S2接b, R2被短路， 电路中只接入了 R1，R总= R1
单刀双掷开关
课堂练习
如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡 加热，电路图如图乙所示，R1、R2是电热丝，当S1断开， S2接a时，电火锅为____低____挡；
当 当 电只火S1有锅闭为_合__，_R__中2S___2_接_(选_b挡时填。，“R电1”或火“锅R2为”)接__入_高_电__路挡时；，
由P＝UI可知，电压不变，低温挡时，通过电路的电流较小；由图乙 可知，低温挡时的电流是6 A，低温挡工作时的功率:P低＝UI低＝220 V×6 A＝1320 W。
(2)由图乙可知，低温挡 时电路为 R1 的简单电路， 低温挡时的电流是 6 A， 通过 R1 的电流是 6 A，高温挡时的总电流是 10 A，高温挡两 个电阻并联，由并联电路的特点可知，通过 R1 的电流不变， 由并联电路电流的规律可知，通过 R2 的电流:I2＝I－I1＝10 A －6 A＝4 A，电热丝 R2 的阻值:R2＝UI2＝2240AV＝55 Ω。
复习回顾
电功、电功率、焦耳定律计算公式及其适用范围
基本公式 推导公式
电功
W=UIt
电功率 P=UI
焦耳定律
适用条件
专题12 多档位电热的计算(解析版)
专题12 多档位电热的计算多挡位电热器是焦耳定律的一个重要应用，涉及到电热、电功、电功率的综合性问题，是电学问题的重点和难点。
多挡位电热器的相关计算是中考中一个重要的考点，更侧重电功率、电热计算的考查。
通过多挡位电热器的考查，能很好的考查学生对电路结构的认识，同时更能考查对电功率和电热的计算能力。
一、多挡位电热器挡位判断：多挡位电热器是利用电流的热效应工作的。
电热器电路是纯电阻电路，一般接在家庭电路，电压为220V，是个常量，依据2UPR=可知：①当电路中电阻最大，电功率最小，为低挡位（保温挡）工作；②当电路中电阻最小，电功率最大，为高挡位（加热挡）工作；③当电阻介于最大电阻和最小电阻之间时，为中挡位（中温挡）工作。
例题1（2021山东德州）如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路图如图乙所示，R1、R2是电热丝，当S1断开，S2接a时，电火锅为______挡；当S1闭合，S2接b时，电火锅为______挡；当只有______（选填“R1”或“R2”）接入电路时，电火锅为______挡。
【答案】低温高温 R2中温。
【详解】由图乙可知，当S1断开，S2接a端时，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由2UPR=可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作；由图乙可知，当S1闭合，S2接b端时，R1和R2并联，此时电路的总电阻最小，由2UPR=可知，此时总功率最大，则该电火锅选用高温档工作；由图乙可知，当S1断开，S2接b端时，只有R2接入电路中，此时电路的总电考点透视迷津点拨与点对点讲阻介于高温挡和低温挡的电阻之间，由2U P R=可知，此时总功率不大不小，则此时电火锅为中温档。
【点拨】通常家用多挡电热器是通过改变开关状态，改变工作电路结构，从而改变用电器消耗的电功率，实现高温挡、中温挡和低温挡的转换的。
高温挡（加热挡）——通过开关的转换，实现电路的并联，并联支路越多，电阻越小，功率越大，温度越高；低温挡（保温挡）——通过开关的转换，实现电路的串联，串联电阻越多，电阻越大，功率越小，温度越低；中温挡——通过开关的转换，使电路中的电阻介于最大值和最小值之间，功率介于最大功率和最小功率之间。
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多档位电热器
一：问题讨论
观察下面这些家用电器，它们工作时与电灯泡（或日光灯）、电视机、
电冰箱等一样保持电功率一直不变吗
二：导学质疑，问题定向
电热器多档位表现形式
1.加热档保温档
2.高温档低温档
功率大功率小
三：合作探究
有两个电阻，如何设计出不同的功率的档位
解决问题：在下图电路中R1>R2，电源电压相同且恒定。
四电路总电阻关系由大到小的顺序是，四电路总功率P甲、P 乙、P 丙、P 丁由大到小的顺序是。
四、练学迁移，创建思维
规律发现与总结
1、U 一定时根据P=U2/R可知：R越大，电功率； R越小，电功率。
2、家庭电路的电压都是220V，当电路中的电阻都是电热丝时，电路中的总电阻越小，加热总功率就，就处于温档；电路中的总电阻越大，加热总功率就越小就处于温档
3、多档位的实质：电热器往往需要设计不同的档位，切换电热器的开关，就能改变电热器的档位，其实质是改变电热器的 .
例1：如图所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其电路原理图．电热水壶
最多能装1L的水，有加热和保温两个档，定值电阻R
1
的阻值为2156Ω，
电热丝R
2
的阻值为44Ω．
（1）开关S
1、S
2
分别处于什么状态时，电热水壶处于加热状态此时电热水
壶的电功率是多少？
（2）在1标准大气压下将一壶30℃的水烧开需要5分钟．则烧开这壶水消耗的电能是多少在这次烧水中，电能转化为热的效率是多少
针对练习：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，它的电路示意图如图．坐垫内的电热丝R 1、R 2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R 3的阻值为400Ω．闭合开关S 1，调节开关S 2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“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
例2：如图是家乐牌节能型家用电饭煲及简化的电路图．当S 1、S 2都闭合时，R 1、R 2两个发热体同时给锅加热，处于高温加热状态；当只闭合S 1 时，处于低温保温状态．已知家庭电路电压为220V ，R 2工作时的阻值为88Ω，电饭煲低温保温状态时的功率为40W ．求：
（1）高温加热状态时，通过R 2的电流是多少安 （2）低温保温状态时，R 1的阻值是多少欧
（3）如果用来煮一次米饭（高温加热状态）用时30min ，则电饭锅要消耗多少电能
针对练习：如图1所示是一种电热水龙头和它的电路简图2．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R
1、R
2
是电热丝，R
2
=55Ω，温水档的电功率是．试回答或求解
下列问题：
（1）试通过计算流出水为温水时的电阻，说明此时S接触哪两个触点；（2）试计算流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能；
（3）若该水龙头1min能放出约1kg的水，加热过程中不计热损失，试计算流出水为温水时，水升高的温度．
五：拓展延伸
1. 小明家的饮水机具有加热和保温两种功能：当饮水机处于加热状态时，饮水机的红灯亮绿灯灭；水被加热到预定温度时，饮水机内部的温控开关S自动切换到保温状态，此时饮水机的绿灯亮红灯灭，下列电路中与上述情况相符的是（A）
A．B．
C．D．
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
图是其内部简化电路图，开关S
1可分别与触点a、b接触．已知：R
1
=44
Ω，R
2
=88Ω，电源电压保持不变．请分析和解答以下问题：
（1）画出低、中、高三个档位的等效电路图，并注明是什么档位．（2）电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少瓦特？
（3）电烤箱在高档位工作时，对食物加热1min，消耗的电能为多少焦耳
3. 下图2是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2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。
（1）开关分别处于“1”、“2”档时，电热毯的发热功率分别为 W、
W。
（2）开关分别处于“3”档时，电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦
4. 下图是一个电热器的工作原理图，电热器内的两个电热丝R1和R2的阻值分别为Ω和121Ω。
旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0～9共10个金属触点；绕中心轴转动的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的金属触点连通。
电热器通过旋转开关可以实现多档位工作的要求。
（1）将此电热器接入家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大
（2）该电热器以最大功率工作时，10min内放出的热量是多少J。