档位问题

多档位问题

将多档位问题分为两类：（从电功率的公式P=U2/R入手）。

一类是电热器有多个加热电阻参与，总电压不变，接入电路中的电阻变化。这种情况又分三种，（1）串联电路中逐渐使电阻短路，电阻越来越小，功率越来越大，实现低、中、高档位的变化。（2）并联，闭合一个支路并联接入一个电阻，功率变大。（3）通过开关的变化，两个电阻可以串联、可以并联，又可以单独接。这一类题的解题突破口在于分析电路中电阻的变化。

另一类是只有一个加热电阻，串联电阻分压，使加热管的电压改变从而引起功率的变化。（此类题目中要特别注意区别加热电阻和分压电阻，分压电阻的电热是不能用来加热的）

将这两类题分析清楚，可以突破电学中难当的计算题，在解题过程中有熟悉概念（功率）规律（欧姆定律、串并联特点），有练习分析电路的技能，还有从实际问题中提取信息，转化成物理的问题的能力，价值性比较大。

删掉.图16

第一步加热接通电源，加热管开始加热，加热6min杯内水温升至80℃；

第二步打浆加热停止，电机开始打浆，按工作lOs停8s方式循环，经1．2min停止；第三步再加热打浆结束后，加热管继续加热，加热3min豆浆由80℃升温至100℃．

根据以上信息计算：

（1）在“第三步再加热”的过程中，豆浆吸收的热量(设豆浆与水的比热容等)；

（2）豆浆机在“加热——打浆——再加热”的全过程中，共消耗的电能．

2．电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。小明将一把标有“220V 55W”的电烙铁与一只灯泡（灯丝在预热状态下的电阻为495Ω）连接成如图17所示的电路。断开S，电烙铁处于预热状态；闭合S，电烙铁很快达到焊接温度。

求：（1）预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？（2）预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功率的百分之几？

3

．在初三级物理综合实践活动中，小明自制了亮度可调节的小台灯，其电路图及灯泡规

格如图所示.

（1）调节开关从触点O依次转动到3的过程中，灯泡的亮度将如何变化？（2）假设灯泡电阻为R1，且不因温度而发生变化，已知

3

3

2

1

L

R

R

R

R=

=

=，如果调节开关转到触点3时，灯泡的实际功率是多大？

4．图7是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路．其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，正常工作时：

(1)要送热风，选择开关应放在间．(填"AB”、“BC”或“CD'’)

(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）如果电热丝电阻是55Ω，当送热风时，电路消耗的总功率是多少?

.

5．某工厂欲设计一种高、中、低温三档的家用电火锅，要求低温发热功率为200W，其发热体电阻丝如图所示，A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点的接线柱，请你帮助该厂完成下列工作：（1）说明各档位的连线方法（文字表述、画图完成均可）（2）分别算出高、中温两档的发热功率。（3）设计一份该电火锅的产品铭牌。

6．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，为了测定它的额定功率，小明把它与一个标有“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中如图4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5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，消耗多少电能？第一题

．小明家买一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率，如图十其内部简化

电路图，开关S1，可分别与触电a、b接触。已知R1=48.4欧R2=96.8欧，电源电压保持不变，请分析和解答下列问题。

1）当开关S1置于b端，S2断开时，电烤箱位于什么档位？请简述理由。

2）电烤箱在中档工作时，消耗的电功率是多少？

3）电烤箱高档工作时，对食物加热6min消耗多少电能。

第二题8．如图22是电饭锅的实物图，图23（甲）是它的内部电路图，图23（乙）是电路简图。它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制。煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起。

（1）对照观察图23（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮，“烧煮电路部分”的电压为V，“保温电路部分”将（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来（选填“大”或“小”）。（4分）

（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100 W。求：“烧煮电路部分”的

电阻R1。（2分）

（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44 W。求：①电路中的电流；

②“保温电路部分”的电阻R2。（3分）

（4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光。请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而

黄灯亮。（3分）

烧煮电路部

分

R1

烧煮电路部

物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型，其电路实物连接示意图如图所示。电路中电源电压为12V ，且保持不变，R 1是供加热的电阻丝，R 2是一个定值电阻。当开关S 1、S 2都闭合时，电流表示数为0.8A ；当开关S 1闭合、S 2断开时，电压表示数为7.5V 。求：

（1）电阻丝R 1的阻值。

（2）开关S 1闭合、S 2断开时，电流表的示数及R 2的阻值。

（3）开关S 1、S 2都闭合时，这个模型处于加热状态还是保温状态？请计算出此状态下它的功率。

李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关

S0自动控制：当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；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动。图12是该饮水机的电路原理图。李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1千克水时，饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止。问：

(1)温控开关S0在何种状态(断开或闭合)时，饮水机处在保温状态?这时饮水机的电功率是多少?

(2)在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少? [已知水的比热容为4.2×103

J ／(kg ·℃)]

电热毯

R 0

L

220V

图22