多档位电热器的功率计算定稿

3、如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、 R2为加热电阻丝（R1>R2）。下列关于电阻丝的四种 连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中 大小说法正确的是（ ）
A、甲的连接方式发热功率最小 B、乙的连接方式发热功率最小 C、丙的连接方式发热功率最大 D、丁的连接方式发热功率最大
1、小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的 发热功率。 图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=48.4Ω，R2=96 .8Ω，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?简述理由。 (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?
2
类 型 一
R1
R2
S
R1
S断开
低温档
U2 P 低 R1 R2
R1、R2都是 加热电阻
R1 R2
电路图
等效图
S闭合
档位 （电功率）
高温档
类 型 二
R1
R2
S
R1 R2 S断开
U U P 高 R1 R2
低温档
2
2
R1、R2都是 加热电阻
R1
U P 低 R1
2
电路图 R1
等效图
S1闭合，S2接1
含有多根电热丝的多档位家用 电热器的工作原理：
家庭电路电压 U=220V保持不 变
2
通过转换开关使 电路总电阻R总 发生改变
｝ ｛
U P= R
总
总 总
R 总 较小时 P总 较大 R 总 较大时 P总 较小
高温档
低温档
一般可以通过以下三种方式改变挡位：
电路图
等效图
S闭合
档位 （电功率）
高温档
U P 高 R1
1）S2接a触点时， 电路为R3的简单电路，电路中的电阻最小 ，根据P= 可知，此时脚踏处于高温档位 ，电热课椅消耗的功率最大； P高温= = =121W． （2）S2接c触点时， R3与较小的电阻R2串联在电路中，脚踏处 于中温档； 电热课椅在10秒内产生的热量： Q=W= t= ×10s=880J．
(R 1 > R 2 )
电阻关系： R丁>R甲> R乙> R丙
功率关系： P丙>P乙> P甲> P丁
规律发现与总结
1、U 一定时根据P=U2/R可知：R越大，电 功率越小； R越小，电功率越大。
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 越大，就处于 高 温档；电路中的总电阻越大，加热 ， 总功 率就越小就处于 低温档 。
例1 下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路 如右下图所示，R1和 R2均为电热丝（阻值 不受温度的影响）求： （1）电烤箱在低温挡 正常工作时，电 路中的电流； （2）电路中R2的阻值。
例2、如图是家乐牌节能型家用电饭煲及简化的电路 图．当S1、S2都闭合时，R1、R2两个发热体同 时给锅加热，处于高温加热状态；当只闭合S1 时，处于低温保温状态．已知家庭电路电压为 220V，R2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R2的电流是多少安？ （2）低温保温状态时，R1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？
电加热器
利用电流的热效应工作的加热设备 工作时把电能转化为内能 内部主要部分为电热丝 家用电器中档位型电加热器主要有：电热 毯，电饭锅，电热水器等。
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电热器多档位表现形式：
1

加热档 2高温档
功率大
保温档 低温档
功率小
现有两只电阻R1 和 R2 (R1 >R2 )， 一个电压为U的电源，你可以组 装出几种连接方式不同的电路？
档位 （电功率）
高温档
U2 U2 P 高 R1 R2
类 型 三
R1 S2
S1 R2
R2
S1闭合，S2接2
R1 S1断开，S2接2 R1 R2
1 2 R 1、 R 2都 是加热电阻
中温档 2 U P 中 R1
低温档
U2 P 低 R1 R2
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.
2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 ，它的电路示意图如下。坐垫内的电热丝R1、 R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝 R3的阻值为400Ω.闭合开关S1，调节开关S2，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？