多档位用电器分析
初中物理_电功率专题复习之多档位家用电器教学设计学情分析教材分析课后反思
《多档位家用电器专题复习》教学设计【设计意图】多档位家用电器这类题型与生活联系较为密切，充分体现了物理学科新课程改革提出的“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本教学理念，能够有效的考察学生对电功率的理解以及学生设计电路的能力，因此，这类题型是近年来的考查热点。
九年级学生已经学习完电学的基本内容，对电功率的计算已基本掌握，但应用所学知识来解决实际问题的能力还有所欠缺。
本节课力求在教师的引导下充分发挥学生的认知主体作用，通过教师的适当点拨和学生的积极参与，巩固对电功率的理解，认识多档位家用电器的两种基本题型，培养学生运用知识解决实际问题的能力。
本节课通过对电路设计的讨论，使学生掌握多档位家用电器电路图的基本设计思路，培养学生逻辑思维能力、创造思维能力以及发现问题、分析问题、解决问题的能力。
【复习目标】知识目标：1.通过对知识的梳理，熟练掌握电功率的公式。
2.了解家用电器是如何实现多档位切换的.3.会进行有关家用电器的档位问题的计算。
能力目标：通过对电阻的四种接法的适当设疑，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
通过恰当的引导，培养学生发现电功率和电阻的规律和应用规律解决实际问题的能力。
通过例题中实际问题的解决，激发学生的创造力思维。
情感、态度和价值观目标：通过对解题规范的强调，培养学生严谨的科学态度。
通过对例题中电热毯电路的设计，培养学生的节能意识，并教育学生要帮助他人、孝敬老人，树立正确的人生观价值观。
通过对电路设计进行讨论和交流，培养学生合作学习的意识。
【复习重点和难点】重点：多档位家用电器电功率的计算难点：多档位家用电器的电路设计【复习过程】容与教学情景设计例二、电功率与电阻关系U 一定时根据P=U2/R可知：R越大，电功率越小；R越小，电功率越大三、两种类型家用电器（串联型和并联型）四、题组训练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）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；（2）电路中R1的阻值；分提出问题、解决问题、规律总结的设计，培养学生解决问题的能力。
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。
18.5专题多挡位问题的分析及计算
第十八章 电功率18.5专题 多挡位问题的分析及计算1．电热器电路高低挡位的判断电热器电路中根据电阻的不同组合，可以实现几个不同功率工作状态的切换。
每一个工作状态称为一个挡位。
因此，挡位根据电功率的高低来区分的，功率越高，单位时间发热越多，被加热物体温度就越高，挡位就越高。
功率、挡位的对应关系如下表。
对于两个电阻R 1、R 2(R 1＞R 2)组成的电路，可以有四种工作状态：R 1单独工作(图甲)，R 2单独工作(图乙)，R 1、R 2串联工作(图丙)，R 1、R 2并联工作(图丁) （1）电阻总电阻的判断因为串联电路总电阻大于其中任何一个电阻，并联电路总电阻小于其中任何一个支路电阻，所以12R R R R 并串＞＞＞。
（2）电路总功率的判断①用公式2U P R判断，电源电压一定时，电路总电阻越小，功率越大，挡位越高。
②用公式P =UI 判断，电源电压一定时，电路总电阻越小，总电流越大，功率越大，挡位越高。
（3）挡位的判断①R 1、R 2并联工作(图丁)电阻最小，功率最大，所以是高温挡； ②R 2单独工作(图乙)电阻比并联电阻大，功率稍小，所以是中高温挡； ③R 1单独工作(图甲)电阻比R 2单独工作电阻大，功率更小，所以中低温挡； ④R 1、R 2串联工作(图丙)电阻最大，功率最小，所以是低温挡。
注意：以上挡位的命名是根据四种情况都存在而言的。
而对于给定的电路，可能存在上述情况中两到三种，比如某电路存在①②③三种情况，那么②就叫中温挡，③就叫低温挡；另一电路存在②③④三种情况，②就叫高温挡，③就叫中温挡；还有一电路只存在③④两种情况，③就叫高温挡，④就叫低温挡了。
所以具体的挡位命名需根据题目信息确定，只需根据功率的高低排序和题目中挡位对应起来就行了。
2．常见的高低温挡电路举例（1）串联电路（R1＞R2）注意：R1或R2单独工作时的电流比R1、R2串联工作时的电流大，也就是说，R1或R2单独工作时与串联工作时通过自身的电流不相同，计算时不要张冠李戴。
多档位家庭用电器分析
多档位家庭用电器分析
一、工作原理
二、典型电路
三、应用举例
1.如图是电饭锅加热和保温时的电路示意图。
设加热时的功率为1100瓦，保温时的功率为5瓦，（1）用学过的公式推理说明，电饭锅处于加热状态时，开关S是断开还是闭合？
（2）R2的阻值是多大？
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。
所以，有时采用如图所示电路，工作时处于加热状态和休息时处于保温状态（U不变）
（1）用公式说明S与哪个触点接触时，电烙铁处于加热状态？（2）若加热时功率是保温时功率的10倍，求R1：R2
3.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，
其中S是一个温控开关。
当开关S接a时，饮水机正常工作，将水迅速加热，当水达到一定温度时，开关S自动切换到b，饮水机处于保温状态。
若饮水机正常工作时发热板的电功率为550W，而保温时发热板的功率是正常工作时的功率的0.1倍，求电阻R1的阻值。
4.如图，是一电热毯示意图，R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯电阻丝串联的电阻，电热毯标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。
（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0
每分钟有60焦的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？。
【物理】多挡位家庭电路计算全解
多挡位家用电器相关计算“七嘴八舌”说考情陕西说：我们对以多挡位家用电器为背景的电学综合计算可谓情有独钟，近 10 年 7 考，近3 年连续考查，6 次考查两挡位电路，2018 年首次考查三挡位，多涉及比热容的计算。
山西说：以家用电器为背景的电学综合计算也是我们的常考点，近 10 年 5 考，其中多挡位的考查 4 次，常结合铭牌信息、电路原理图和曲线图等进行考查，通常将与比热容相关的热量、效率计算与电功率、电能的计算综合在一起考查。
云南说：以多挡位家用电器为背景的相关计算我们考查较少，近 10 年 5 考，其中省卷 2 考，曲靖卷 3 考，主要考查电功率、电能和电热的相关计算。
江西说：关于多挡位家用电器的相关计算，近 2 年连续考查，结合铭牌，考查比热容、电功率、效率的相关计算，试题的综合性强，难度不大。
河南说：我们近 10 年 2 考，均在填空题中进行考查，结合比热容考查热量、电功率、电能的相关计算。
安徽说：我们近 10 年只考查了 1 次，且为 2018 年考查电功率的推导、电阻比值的计算。
说来说去还得练1.每天，学校食堂利用电热蒸饭柜（如图甲所示）给我们提供香喷喷的米饭，已知电热蒸饭柜的额定电压为 220 V，它有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1的电阻为45 Ω，加热时电热蒸饭柜的功率为4 840 W，求：[c ＝4×103 J/（kg·℃）]米饭（1）R2的电阻；（2）该电热蒸饭柜保温时的电功率；（3）若电热蒸饭柜的热效率为 70%，现将一托盘内盛放的 5.5 kg 米饭从 23 ℃加热到 100 ℃，求加热时间．【推荐陕西、山西、河南区域】2.如图甲是电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”．图乙是它的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换．已知开关置于热水挡时，电路中的电流是 15 A，开关置于温水挡时，电路中的电流是 10 A（不考虑温度对电阻丝的影响）．请通过计算回答下列问题：（1）当开关置于位置 2 时，水龙头放出的水是________．（2）电热水龙头的开关置于热水挡时电功率是多大？电热丝R2的阻值是多大？（3）电热水龙头使用温水挡时，正常工作 60 s，消耗多少电能？如果没有热量损失，可以让 1 kg 的水温度升高多少？【推荐陕西、山西、安徽区域】3.小明家买回一台新型快热型电热水壶，其工作电路如图甲所示．S 为温控开关，R1为电热管，R0为保温电阻，下表为该电热水壶的相关数据．电热水壶通电后保持加热状态，当壶内水烧开时，其温控开关S 自动断开，电热水壶处于保温状态．某次利用该电热水壶加热一满壶初温为 20 ℃的水，经过9 min 温控开关自动断开．不考虑电阻随温度的变化，当地气压为一标准大气压．求：额定电压220 V额定最大1.5 kg储水水量加热功率1100W保温功率44 W（1）小明观察到该款电热水壶的插头如图乙所示，其中有一个脚稍长些，请你简述这么设计的目的．（2）当用该电热水壶加热时，流过电热管R1的电流是多少？（3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R0的阻值应取多大？（4）电热水壶的效率是多少（结果保留一位小数）?【推荐陕西、山西、烟台区域】4.有一种老式电饭锅，其铭牌如下表所示．其工作原理如图所示，A 为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电饭锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关．闭合开关 S1后，电路通过R1对电饭锅加热，当锅内水温达到 105 ℃时，锅体向下移动，压力开关 S2与触点a 断开，与 b 点接通，电路通过 R2对电饭锅保温．求：额定电压220 V加热1100W额定功率保温20 W电源频率50 Hz（1）电饭锅正常加热工作时，通过加热电阻R1的电流是多大？（2）电饭锅进入保温状态时，家庭电路电压发生变化，降为 198 V，此时保温电阻 R2消耗的实际电功率是多大？（3）用该老式电饭锅对 2 kg、20 ℃的水正常加热到 69.5 ℃，电饭锅加热的时间是多少？已知消耗的电能有 90% 被用来给水加热，水的比热容c＝4.2×103 J/ （kg·℃）．【推荐陕西、山西区域】5.图甲是一家用电暖器，有“低温”“中温”“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S 是自我保护开关，电暖器跌倒时，S 自动断开，切断电源，保证安全.闭合 S1为“低温”挡.请完成下列问题.××牌电暖器额定电压220 V低温挡550 W额定功率中温挡1100W高温挡频率50 Hz（1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？（2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？（3）若房间内空气质量为 60 kg，空气温度为 10 ℃，设定空气的比热容为1.1×103 J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作 20 分钟，放出热量的 50%被房间内空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？【推荐陕西、山西、安徽区域】答案1. 解：（1）电热蒸饭柜处于加热状态时，电路为 R 2 的简单电路，由 P ＝UI ＝U2R可得，R 2 的电阻：R 2＝ U 2 ＝ （220 V ）2 ＝10 ΩP 加热 4840W（2）电热蒸饭柜处于保温状态时，R 1 与 R 2 串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故由 P ＝UI ＝ U 2 得电热蒸饭柜保温时的电功率：P 保温＝ U 2 ＝R 1＋R 2R （220 V ）2＝880 W 45 Ω＋10 Ω （3）大米吸收的热量：Q 吸＝c 米饭 m （t －t 0）＝4×103 J/（kg·℃）×5.5 kg ×（100 ℃－23 ℃）＝1.694×106 J由η＝Q 吸×100%得电热蒸饭柜消耗的电能：WW ＝ Q 吸 ＝ 1.694×106J＝2.42×106J η 70%由 P ＝ W得加热时间：t ＝ W2.42×106 J＝ ＝500 st P 加热 4840W2. （1）温水 【解析】由电路图可知，开关处于位置 1 时，电路断路，R 1、R 2均没有接入电路，放出来的是冷水，开关处于位置 2 时，电阻 R 1 单独接入电路；开关处于位置 3 时，电阻 R 1 和电阻 R 2 并联接入电路，总电阻比开关处于位置 2时小，电源电压不变，由 P ＝U2可知，开关处于位置 3 时，电路中总电阻小，R功率大，放出来的是热水；开关处于位置 2 时，电路中电阻比开关处于位置 3时电阻大，功率小，放出来的是温水．解：（2）由题知开关置于热水挡时电路中的电流是 15 A ，由 P ＝UI 可得此时电功率：P 热＝UI ＝220 V ×15 A ＝3 300 W根据并联电路中各支路间互不影响，I ＝I 1＋I 2＝15 A 且 I 1＝10 A ，所以 I 2＝I －I 1U U 220 V＝15 A －10 A ＝5 A ，由 I ＝ 可得，R 2 的阻值为：R 2＝ ＝ ＝44 ΩR I 2 5 A（3）使用温水挡时，正常工作 60 s 消耗电能：W＝UIt＝220 V×10 A×60 s＝1.32×105J没有热量损失，即 Q＝W，由 Q＝c水m t 可得水升高的温度：t＝Q＝ 1.32×105 J≈31.4 ℃4.2×103 J/（kg·℃）×1 kgc 水 m3.（1）标有“E”字的插脚为接地线，比其他两脚稍长一些，原因是插头插人插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线，防止触电．解：（2）由题意可知，温控开关 S 闭合时，电路为R1的简单电路，电热水壶处P 加热1100W于加热状态由 P＝UI 可得，流过电热管 R1的电流 I＝＝＝5 AU220 VU U220 V（3）由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44 Ω温控开关 S 断开时，R1与R I 5 AR0串联，电热水壶处于保温状态，由 P＝U2可得，电路中的总电阻 R U2R保温（220 V）2＝1 100 Ω44 W因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 R0的阻值 R0＝R－R1＝1 100 Ω－44 Ω＝1 056 Ω（4）水吸收的热量Q＝cm t＝4.2×103J/（kg·℃）×1.5 kg×（100 ℃－20 ℃）＝5.04×105 J消耗的电能：W＝P 加热 t＝1 100 W×9×60 s＝5.94×105J电热水壶的效率η＝Q×100%＝5.04×105J×100%≈84.8%5.94×105JW4.解：（1）由题意和电路图可知，电饭锅处于加热状态时，电路为R1的简单电路；根据 P加热＝U额I加热可得，电饭锅正常加热时的电流：I加热＝P加热＝1 100 W＝U 额220 V5 A（2）由题意和电路图可知，电饭锅处于保温状态时，电路可视为R2的简单电路（二极管电阻不计）；电饭锅的保温电阻：R2＝U额2＝（220 V）2＝2 420 Ω20 WP 保温当实际电压为 198 V 时，其实际功率为：P 实＝U 实＝ （198 V ） ＝16.2 W22R 2 2420 Ω（3）水吸收的热量：Q 吸＝cm t ＝4.2×103J/（kg·℃）×2 kg ×（69.5 ℃－20 ℃） ＝4.158×105 J由“消耗的电能有 90%被用来给水加热”可得： W 电×90%＝Q 吸，所以电饭锅消耗的电能：W 电＝ Q 吸×100%＝ 4.158×105 J ×100%＝4.62×105J η 90%根据 P ＝ W得加热时间：t ＝ W 电4.62×105 J＝ ＝420 st P 加热 1100W5. 解：（1）由铭牌可知，低温挡电热器功率为 550 W ，家庭电路电压为 220 V则R 1＝U 2＝（220 V ）2＝88 ΩP 1550 W（2）分析电路图可知，开关 S 2 闭合时为中温挡，开关 S 1、S 2 同时闭合时，电暖气处于高温挡，此时 R 1 和 R 2 同时连入电路，总功率为 P ＝P 1＋P 2＝550 W ＋1100 W ＝1 650 W ，则电路中的电流为 I ＝P ＝1 650 W＝7.5 AU 220V（3）t ＝20 min ＝1 200 s ，用电器高温挡工作 20 min 放出的热量是：Q 放＝W ＝Pt ＝1 650 W ×1 200 s ＝1.98×106 J ，则空气吸收的热量为 Q 吸＝Q 放η＝1.98×106J × 50% ＝ 0.99×106 J ， 由 Q 吸 ＝ cm t 可 得 ， t ＝Q 吸＝cm0.99×106 J＝15 ℃1.1×103 J/（kg ·℃）×60 kg专家密招赶紧看密招 1 电路中多挡位问题解题思路多挡位用电器一般是利用开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器的电功率来实现对挡位的控制。
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。
多档位用电器分析
S1闭合，S2掷到a 时， R1和R2并联接入； 分析：当__________________ S1闭合，S2掷到b 时，只有R1接入； 当__________________ S1断开，S2掷到b 时，R1和R2串联接入； 当__________________
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 高温 挡； _______, 处于_______ 处于中间 当S1闭合，S2接b时，只有R1接入电路，总电阻_______, 处于中间 处于_______ 中温 挡； 总功率___________, 当S1断开，S2接b时，R1与R2串联接入电路，总电阻 最大 总功率_________, 最小 低温 挡； _______, 处于_______
“多档位”用电器的分析
“多档位”用电器分析
焦作市实验中学 杜燕
焦作市实验中学 杜燕
联系实际
• 通常家用多挡用电器是通过改变开关 状态，改变工作电路，从而改变用电 器消耗的电功率，达到改变工作效果 的目的。 • 如常见的电饭锅、电热水器消耗电功
率较 大 的档，加热温度较高。
方法规律总结： 电热器工作时将电能转化为内能，根据 实际需要往往要设计不同挡位。电热器 的高低挡指的是“功率”不同。由于电 源电压不变，高挡时功率大，电阻小， 为单电阻或两电阻并联；而低挡时功 率小，电阻大，为两电阻串联或单电 阻。
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
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。
中考物理一轮复习---多挡位用电器的识别与计算
中考物理一轮复习---多挡位用电器的识别与计算类型一串联短路式多挡位用电器的识别与计算1.一款电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡,其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。
已知R1=44 Ω,R2=2156 Ω,当开关S置于2时连入电路的总阻值是Ω;当开关S置于1时连入电路的总阻值是Ω;前后两个电路中电源电压不变,根据公式P=U 2R 可知,当开关S置于1时,电热水壶的电功率(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于挡,电功率为W;当开关S置于2时,电热水壶的电功率(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于挡,电功率为W。
2.如图甲所示是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙是它的部分参数。
它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),当S和温控开关S0闭合时,饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,R1的电阻是Ω,当只闭合开关S时,饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,电路中的总电阻是Ω,R2的电阻是Ω。
（1）仅有开关S1闭合时，电烤箱处于什么挡位？S1，S2都闭合时，电烤箱处于什么挡位？（2）电路中R1，R2的阻值是多少？（3）低温挡时的电路电流是多少？低温挡时R1工作的功率是多少？4．图甲是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图乙是它的电路原理图。
其中S 是温控开关，R 1是定值电阻，R 2是加热电阻。
当S 闭合时，饮水机处于加热状态；当S 断开时，饮水机处于保温状态。
（保温功率是指保温状态时电路的总功率）（1）在保温状态下，饮水机工作时电路中的电流是多大？（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电阻R 2是多大？（3）饮水机正常工作时，若加热效率为80%，则将热水箱中的水从40℃加热到90℃，消耗了多少电能？用电的时间为多少？（水的比热容为4.2×103J/kɡ·℃）类型二 并联开关式多挡位用电器的识别与计算5.如图所示为某电热饮水机的电路原理图,有“保温”和“加热”两个挡位;已知电源电压保持220 V 不变,电阻R 1的阻值为1210 Ω,电阻R 2的阻值为121 Ω。
中考物理复习《“多档位”家用电器问题》
S1闭合，S2→a，R1、R2并联，
P高
P1
P2
U2 R1
U2 R2
②中温档
S1闭合，S2→b，只有R1工作，
P中
U2 R1
③低温档（R大P小） S1断开，S2→a，R1、R2串联，
P低
U2 R1 +R2
3.旋转开关电路
220V
R1
2 1
R2
34 S
①S转1、2，不工作
②高温档： S转3、4，R1工作
一、“档位分析”的实质 档位分析的实质是利用开关控制用电器的电功率！ 知识原型：电压相同
P1总_＜___P2总__＜__P3总
两档开关的设计：
S闭合——加热 S断开——保温
S闭合——加热 S断开——保温
三档开关的设计：
高温——S1、S2闭合，S3断开 中温——只有S1（或S2）闭合 低温——只有S3闭合
工作电压220V 工作频率50Hz
最大运行功率40W 储水箱容量2.4L 尺寸高315mm，底部 直径168mm 满水工作时间高气雾 量10h，低气雾量24h
（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大 运行功率工作，求电热丝R1的电阻值；
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工 作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积 ；[c水=4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1×103 kg/m3，电热丝R1产生 的热量全部被水吸收，环境为标准大气压] （3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为1210Ω， 加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电功率是多少 瓦? 24小时R1消耗多少度电?
4 105 m3
（3） I U
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
多档位问题与电热综合
多档位问题与电热综合计算多档位的实质是在电压不变时，利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。
常见的档位：高温档、中温档、低温档；加热档、保温档。
家庭电路中电源电压U ＝220V ，根据RU P 2=知R 总 越大，P 实越小，档位越低；R 总越小，P 实越大，档位越高。
高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻高R 最小；中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻中R 高于高温档； 低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻低R 最大。
电路图如下： 电路图（短路式）（并联式）（单刀双掷开关）低温档闭合S ，两电阻串联，212R R U P +=低 闭合S ，只有R 2接入电路，22R U P =低 S 1断开，S 2接b ，R 1、R 2串联，212R R U P +=低 中温档只闭合S 1，断开S 2，只有R 1接入电路，12R U P =中 高温档闭合S 、S 0，只有R 1接入电路，12R U P =高 S 、S 0均闭合，R 1、R 2并联，2212R U R U P +=高 S 1闭合，S 2接a ，R 1、R 2并联，2212R U R U P +=高 原理利用开关控制局部短路的方式改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。
利用串并联电路电阻关系改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。
利用单刀双掷开关控制电路的通断，改变接入电路的电阻大小，从而实现不同档位的切换。
方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐）；方法二：根据公式2212R U R U P +=求解较为方便。
1. 如图是一台电热饮水机的电路简图。
其额定电压为220V，具有加热和保温两种功能，对应的功率分别是400W和40W，下列说法正确的是（）第1题第2题A．均闭合时，饮水机处于加热状态B．阻值为121ΩC．阻值为1210ΩD．高温档加热1h，耗电0.35kw·h，此时饮水机处于正常工作状态2．如图所示是某加热器的电路图，电源电压为220V，R1、R2均为发热电阻丝。
2022-2023年中考物理复习《多挡位用电器挡位的判定与计算》
所以，R1=U2/P1=（220V）2/440W=110Ω
例2.如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，
其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加 热功率为500W，保温功率为60W。R1、R2均为加热电阻丝 （假设电阻不变），回答下列问题：
（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察 到电能表上的指示灯在5min内闪烁了54次，她家电能表上标 有“1600imp/（kW·h）”的字样，此时，饮水机的实际功率 和实际电压分别是多少？
解析：（2）饮水机消耗的电能：
W n 54 kW h=1.215106J N 1600
实际功率：
R总=R2
2.三挡位 电路图示例
挡位判断
①S闭合，S1断开，S2接b时，R1、R2 串联，R总=R1+R2，电路处于低温挡； ②S、S1闭合，S2接a时，R1、R2并联 ，R总小于R1和R2，电路处于高温挡； ③S、S1闭合，S2断开时，只有R1接入 电路，R总=R1， 电路处于中温挡
例1.如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压 为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为 61.6Ω 。低温挡的电功率为440W。求： （1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）电阻R1的阻值是多少？ （3）高温挡的电功率是多少？
解析：（1）由P=UI得， 低温挡电路中的电流： I=P低/U=440W/220V=2A
解析：（2）只闭合S1时，R1和R2串联， 电熨斗处于低温挡，电路总电阻： R总=U/I=220V/2A=110Ω R1=R总－R2=110Ω－61.6Ω=48.4Ω
初中物理：多挡电热器的分析与计算
初中物理：多挡电热器的分析与计算多挡电热器是电流热效应的重要应用之一，它主要通过开关改变电路连接，变换电热器的发热状态，下面结合考题分析。
一、电热丝串联对于电热丝串联的多挡电热器，只有一个电热丝工作时电热器处于高温状态，电热丝串联都工作时电热器处于低温状态。
例 1 严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。
一只靴内加热电路如图1所示，电源电压恒定，S 2为三挡旋钮开关（金属片M 可分别拨至a 、b 、c 处），电阻丝R 1、R 2规格相同且阻值不变，b 为电阻丝R 1的中点。
这只电热靴的低温挡为6W ，则其中温挡和高温挡分别为（ ）A.8W ，12WB.8W ，24WC.12W ，18WD.12W ，24W解析 电源电压恒定，根据公式RU P 2=可知，电热靴的低、中、高温挡由电阻决定电阻丝R 1、R 2规格相同且阻值不变，设电阻丝R 1、R 2的阻值为R金属片M 拨至a 处，电阻丝R 1、R 2串联，电热靴为低温挡W 622212==+=RU R R U P 低即 W 122=RU金属片M 拨至b 处，电阻丝21R 1、R 2串联，电热靴为中温挡1 2图 1W8W 123232232122212=⨯=⋅==+=R U R U R R U P 中金属片M 拨至c 处，只有电阻丝R 2工作，电热靴为高温挡W 12222===RU R U P 高答案 A 二、电热丝并联对于电热丝并联的多挡电热器，开关都闭合时两个电热丝并联都工作电热器处于高温挡，单独一个电热丝工作时电路处于中温或低温挡。
例2 某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图2所示的电路图，其两段电热丝的阻值分别为R 1和R 2，且R 1> R 2，说明书的部分参数如下表。
（1）在低温挡工作时，电路中的电流多大?（结果保留一位小数） （2）请直接判断当开关S 1断开、S 2闭合时，电炖锅处于哪个挡位，并求出R 2的阻值。
（3）小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生怀疑，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里的其他用电器，只让电炖锅在高温挡单独工作，她观察到家中的电能表标着“1800 revs ／(kW •h)”，且在l min 内电能表的转盘转了15转。
初中物理多档位用电器做题方法
初中物理多档位用电器做题方法
初中物理中，多档位用电器是一个常见的考点。
这类问题通常涉及到电路的串并联关系、电流和电压的计算等知识点。
为了更好地解决这类问题，我们可以采用以下方法：
1. 识别档位：首先，要明确多档位用电器有哪些档位，每个档位对应什么功能。
这通常可以通过阅读说明书或观察用电器上的标识来得知。
2. 分析电路：根据多档位用电器的工作原理，分析电路的串并联关系。
可以使用电流表和电压表来辅助判断。
3. 计算电流和电压：根据欧姆定律（$I = \frac{U}{R}$）和串并联电路的电流、电压特点，计算出在各个档位下电路中的电流和电压。
4. 理解工作原理：理解多档位用电器的工作原理可以帮助我们更好地分析电路和计算相关物理量。
例如，电饭煲可能有煮饭、保温和加热等档位，每个档位下的电路可能会有所不同。
5. 实践操作：如果有条件，可以实际操作多档位用电器，观察其工作过程，这有助于加深对问题的理解。
6. 总结规律：通过分析和实践，总结出解决这类问题的规律和方法，以便在遇到类似问题时能够迅速找到解题思路。
综上所述，解决初中物理多档位用电器问题需要综合运用电路分析、欧姆定律和串并联知识。
通过实践操作和总结规律，我们可以提高解决这类问题的能力。
中考电热器多挡位问题解析
中考电热器多挡位问题解析王香月例1：小红设计了一个多挡位电热水器，其工作电路如图1所示，R1、R2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、低温等不同挡位。
试说明哪种连接是高挡？哪种是中挡？哪种是低挡？解析：当2与4连接时R1与R2组成串联，电路中电阻最大，根据P=，U一定时，R越大，P最小，所以是低挡位。
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=可知P较大，所以是中挡。
当1与2连接，3与4连接时，R1与R2并联，电阻最小，根据P=，P最大，所以是高挡。
除上述题型外还有利用短路形成电热器的挡位问题的。
例2：内部电路如图2所示，R1是加热电阻，阻值为48.4Ω，R2是限流电阻，阻值为484Ω，煮饭时，接通电源220V，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）保温与加热两种状态电饭锅消耗的电功率之比是多少？解析：（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=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=可知电功率最小，所以处于保温状态。
（3）加热时电功率P保=，保温时P热=，所以两次的功率之比为11∶1。
总之，多挡位问题中除了会用P=分析电热器处于什么挡位外，还要会在已知用电器额定电压、额定功率的题中运用P=求电阻。
例3：图3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，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的电流各是多大？（2）当开关S分别处于“1”挡或“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。
解析：（1）当开关S处于“2”挡时，R被短路，通过电阻R的电流为零。
用电器多挡位电路的分析与计算
消耗电能/度
煮饭
198
3.6
0.297
保温
198
0.3
（2） 电阻 的阻值及保温时发热盘的功率是多少？
解：保温时的总电阻： ， 的阻值： ，发热盘的功率： ；
（3） 小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小，更省电.你是否赞同他的说法？说明你的理由.
解：不赞同，因为不计散失的热量，煮熟同一锅食物需要吸收的热量是一定的，所以实际功率较小时不会省电.
解： “ ”表示电路中每消耗 的电能，电能表的转盘转600转，则电能表转盘转10转消耗的电能： ；电烘箱高温挡的实际功率： ；根据 可知，电烘箱的实际电压： ，由此可知，晶晶的猜想是正确的.
4.(2022绍兴改编)图甲是某款电火锅内部简化电路图， 是旋钮开关， 是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合）， 是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图乙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的挡位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计.
（2） 要使 在保温状态时的功率是加热状态时的 ，求 的值.
解：电饭锅加热状态时 的功率 ；电饭锅保温状态时 的功率 ；要使 在保温状态时的功率是加热状态时的 ，则 ,解得： ，则 ；在保温状态时， 两端的电压 ,根据欧姆定律可得， ； ，则： .
6.(2022合肥包河区质量检测)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，它具有加热和自动保温的功能，图甲是某品牌电压力锅的简化电路图， 是电源开关， 是单刀双掷的压力开关（自动转换加热与保温的状态），已知两个电热丝的电阻大小关系为 .电压力锅的额定电压为 ,额定加热功率 ，额定保温功率 .求:
用电器多挡位电路的分析与计算
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
解：由 得通过发热管的电流： ；
第25题图
部分参数
风扇额定功率 <m></m>
80
发热管额定功率 <m></m>
1 320
额定电压 <m></m>
1 320
额定电压 <m></m>
220
食品加热时间
薯条 <m></m>
<m></m>
鸡翅 <m></m>
18~20
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是______________________.
风扇、发热管、盛放篮
[解析] 食物放在盛放篮后只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下；通过发热管加热后锅内空气密度变小，浮力大于重力会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，因此，风扇在最上面.故三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮.
第27题图
额定电压 <m></m>
220
额定功率 <m></m>
高温1 100
中温880
低温
（1）当开关 断开，单刀多掷开关 打到3时，蛋糕机处于______挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；
（3）该蛋糕机正常工作时 的电阻值；
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率.
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S1闭合，S2掷到a 时， R1和R2并联接入； 分析：当__________________ S1闭合，S2掷到b 时，只有R1接入； 当__________________ S1断开，S2掷到b 时，R1和R2串联接入； 当__________________
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 高温 挡； _______, 处于_______ 处于中间 当S1闭合，S2接b时，只有R1接入电路，总电阻_______, 处于中间 处于_______ 中温 挡； 总功率___________, 当S1断开，S2接b时，R1与R2串联接入电路，总电阻 最大 总功率_________, 最小 低温 挡； _______, 处于_______
“多档位”用电器的分析
“多档位”用电器分析
焦作市实验中学 杜燕
焦作市实验用电器是通过改变开关 状态，改变工作电路，从而改变用电 器消耗的电功率，达到改变工作效果 的目的。 • 如常见的电饭锅、电热水器消耗电功
率较 大 的档，加热温度较高。
方法规律总结： 电热器工作时将电能转化为内能，根据 实际需要往往要设计不同挡位。电热器 的高低挡指的是“功率”不同。由于电 源电压不变，高挡时功率大，电阻小， 为单电阻或两电阻并联；而低挡时功 率小，电阻大，为两电阻串联或单电 阻。
R1和 R2并联 接入电路，总电阻 当闭合S1、S2时， ______ 小 较大 ，处于______ 高温 挡。 较______ ，总功率______
R2 当闭合S时，______ 接入电路，总电阻较 小 高温 较大 ______，总功率_________,处于______挡。 和R2串联 接入电路，总电阻较 当断开S时，R1 _________ 低温 挡。 大 较小 ______ ，总功率_________, 处于______
规律总结
在下图电路中R1>R2，电源电压相同且
恒定。四电路总功率P甲、P乙、P丙、P丁由
大到小的顺序是P丙>P乙>P甲>P丁 。
R1 R2 R1 R1 R2
R并 R1 R2
R2
R串
甲
乙
丙
丁
因为 R并＜R2＜R1＜R串，
所以 P并＞P2＞P1＞P串
变挡问题具体电路结构有以下四种：
甲
乙
R2 接入电路，总电阻较 当只闭合S2时，______ 大 较小 ， 处于______ 低温 挡。 ______ ，总功率______
和R2串联 接入电路，总电阻 当S掷到A时，R1 ________ 大 小 低温 挡。 较______，总功率_______, 处于______
R2 当S掷到B时，______ 接入电路，总电阻较 小 ，总功率_______, 高温 挡。 大 ______ 处于______
因为 所以
R并＜R1 ＜R串； P并 ＞ P1＞P串 高温挡、中温挡、低温挡
祝同学们中考取得好成绩
再见 再见
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。