4多档位开关控制类型（原卷版）

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。功率挡位命名高功率高温挡、加热挡中功率中温挡低功率低温挡、保温挡对于两个电阻R1、R2(R1＞R2)组成的电路，可以有四种工作状态：R1单独工作(图甲)，R2单独工作(图乙)，R1、R2串联工作(图丙)，R1、R2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。（2）电路总功率的判断①用公式判断，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①R1、R2并联工作(图丁)电阻最小，功率最大，所以是高温挡；②R2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；③R1单独工作(图甲)电阻比R2单独工作电阻大，功率更小，所以中低温挡；④R1、R2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，闭合S，只有R2接入电路，S1断开，S2接b，R1、R2串联，中温档只闭合S1，断开S2，只有R1接入电路，高温档闭合S、S0，只有R1接入电路，S、S0均闭合，R1、R2并联，S1闭合，S2接a，R1、R2并联，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。注意：并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法：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：根据公式求解较为方便。技巧点拨①电阻的求解由单独接入一个电阻的档位对应的功率进行求解；②串并联电路中，，。1、如图所示是张强同学家新买的一台电热锅其内部简化电路图，该锅有高、中、低三个挡位的发热功率。开关S1可分别与触点a、b接触，已知发热电阻R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压220V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，电热锅处于什么挡位？（2）电热锅在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？（3）电热锅在高挡位工作时，加热5min，消耗的电能为多少？2、如图是某公司一款高智能汽车的后视镜及电路原理图，该智能后视镜有三个挡位，分别控制防雾、除雨露、除冰霜功能，该公司介绍防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量。车主只需通过转动旋钮开关就可让其工作。已知车载电源电压为100V，图中R1、R2、R3均为电热丝，其中R1＝100Ω、R2＝200Ω、R3＝300Ω且电阻值均不受温度的影响，请你综合应用所学知识解答下列问题：（1）要除冰霜应将旋钮调到图中挡，要防雾应将旋钮调到图中挡（选填“1”“2”或“3”）（2）当车主开启除冰霜功能时，该电路的总功率为多少W？（3）当车主开启防雾功能时，电路中总电流是多少A？（4）当车主开启防雾功能时，电热丝R1在60s内消耗的电能是多少J？3、如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220V，R2=88Ω，R3=176Ω，旋转开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热挡位的转换。低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，不计温度对电阻的影响。（1）开关置于时，电饭煲处于中温挡。（2）求电饭煲处于中温挡时，在额定电压下持续工作12min消耗的电能是多少？（3）求电阻R1的阻值。4、题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后如图所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，R1=4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求（1）低温档工作时，通过R1的电流；（2）低温挡的功率；（3）R2的电阻值。5、某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：（1）取暖器工作时通过R1的电流；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；（3）R2的阻值。6、商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温档，额定功率为440W。求：（1）的电阻；（2）高温档正常工作100s，电流通过产生的电热；（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。7、图甲是某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2是阻值不变的加热电阻，R1=50Ω，S为温控开关，1、2是开关连接的触点。某次煮饭时，只将电饭锅接入220V的电路中，在加热状态下工作了一段时间后，开关S自动切换到保温状态。在保温状态下，电能表（如图乙）的转盘在1min内转动了5r。求：（1）保温状态下该电饭锅的发热功率。（2）R2阻值的大小。（3）用电高峰时，该电饭锅在加热状态下，14min内将2kg初温为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压），若不计热损失，电饭锅的实际电压。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]8、小强妈妈买了一个新的电饭煲，小强从说明书中得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S1为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：（1）电阻R1的阻值；（2）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，加热电阻R₁的电功率；（3）某周末的晚饭时，小强想利用自家电能表（如图乙）测量电饭锅的实际功率。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求电饭锅的实际功率和实际电压。额定电压220V额定蒸煮功率1210W额定保温功率88W频率50Hz容积5L9、小科设计了一款高、中、低三个挡位的迷你多功能电锅，其部分设计参数如图甲所示，简化电路如图乙所示，、、为电热丝，其中。电锅在高温挡、中温挡工作时，开关均处于闭合状态；在低温挡工作时，开关、均处于断开状态，闭合开关S，移动滑片，可调节低温挡的功率。额定电压30V高温挡功率150W中温挡功率？W低温挡功率范围20w50W甲（1）求电锅在高温挡正常工作时的电流；（2）求电锅中温挡功率；（3）现有、、三种规格，为了达到小科设计的低温挡功率范围，请通过计算说明他选择的哪一种。10、如图甲所示为小科同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为挡位开关，R1、R2为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2的阻值为180Ω。（1）判断A灯是（选填“红灯”或“绿灯”），你的判断依据是什么？。（2）求电中药壶“文火”挡的额定功率？（3）某天用电高峰时，小科用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电路的实际电压，她关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作1min，电能表（如图丙所示）的电能表表盘转了100转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少？11、适当足浴有利于身体健康。小科家中有一个电热足浴盆，其部分铭牌信息如表所示，图甲为该电热足浴盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，可以切换该电热浴足盆的工作挡位。求：型号B18﹣A2额定电压220V额定加热功率968W额定保温功率80W（1）该电热足浴盆的额定加热电流为多大？（2）电热丝R1、R2的阻值各为多少？（3）在用电高峰，小科关闭家中其它所有用电器，只让该电热足浴盆通电，使其处于加热状态工作了1.5min，如图乙所示的电能表转盘转动了50转，则该电热足浴盆加热的实际功率为多少？12、如图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，求：XX牌电烤箱额定电压220V额定功率高温挡1100W低温挡440W（1）在低温挡正常工作时，电路中的电流；（2）在高温挡正常工作10min，电路消耗的电能；（3）若只将高温挡功率提高到1210W，请通过计算，说明如何改变电阻。13、如图所示是小明家的多功能炖锅简化电路图。R1、R2是两个电热丝，S2是单刀双掷开关。通过S1和S2的断开、闭合的组合，实现高、中、低三挡加热。炖锅的相关参数见表格。求：电源电压（V）低温挡功率（W）中温挡功率（W）高温挡功率（W）容积（L）22027555011001（1）炖锅处于高温挡工作时，电路中的电流为多少？（2）R2的阻值多大？（3）某次用电高峰时，小明和他爸爸合作，测得插座两孔之间的实际电压只有198V，那么该炖锅在高温挡下工作的实际功率是多少？14、厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制