专题一多档位电热器的计算(学生版+解析)

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。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间?(C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)【即学即练4】（2021·金华）便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。项目参数工作电压（V）20低档位功率（W）5高档位功率（W）10完成下列问题：（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器属于________档位；（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？知识点03两个电阻在串联和并联电路中通过，比较功率来判断温度挡位根据P=U2/R，要比较功率的大小只需要比较总电阻的大小即可，当总电阻最大时,功率最小，为低温挡;当总电阻最小时,功率最大，为高温挡。【即学即练5】（2021·宁波模拟）小科家买了一台电烤箱，有高、中、低三个挡位的发热功率。如图是其内部简化电路图，R1＝R2，开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于

（选填“高温”、“中温”或“低温”）挡位；该电烤箱高中低三挡的功率之比P高∶P中∶P低＝

。【即学即练6】（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于

档（选填“关”、“低温”或“高温”）。（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2

（选填“断开”或“闭合”）。（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）分层提分分层提分题组A基础过关练1．某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（）A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P乙＞P丙2.（2020九上·杭州月考）如图所示，ab和bc是两根电阻丝，若将a、b端接入某一恒定电压的电路时，功率是24W；若将b、c端接入同一电路中时，功率是12W，则a、c端接入该电路时，电功率是（

）A.36W

B.12W

C.8W

D.4W3、如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（）A．2：3B．3：2C．5：2D．1：24.电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路（R1＞R2），其中保温状态和加热状态电功率都最小的是（）A.

B.

C.

D.5.（2020八上·杭州月考）某品牌电饭锅有"高温烧煮"和"保温"两档模式，其内部电路原理如图所示。按下温控开关按钮，进入"高温烧煮"模式煮饭；当达到设定温度（饭煮熟）时，温控开关会自动弹起进入"保温"模式。该电饭锅处于"高温烧煮"模式时，以下判断正确的是（

）A.只有R1接入电路

B.只有R2接入电路电饭锅

C.R1与R2串联接入电路

D.R1与R2并联接入电路6.小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示。其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多挡功率。当只闭合S1时，测得功率为200W；当只闭合S2时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则(

)A.当只断开S3时，功率为500W

B.此电热器一共可有六挡不同的功率

C.三个发热电阻的阻值之比为5∶10∶2

D.此电热器可能有一挡的功率为400W7、（2019春•嘉祥县月考）如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝，不同的连接方式其发热功率不同，下列说法正确的是（）A．甲的发热功率与丙的发热功率相等 B．丁的发热功率是丙的发热功率的4倍 C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 D．丁的发热功率是乙的发热功率的2倍题组B能力提升练1.（2020九上·西湖月考）如图所示，为电饭锅的电路原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1000瓦。饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100瓦，电热板和保温器的电阻各为________、________（假设电阻值不随温度的变化而变化）。2.（2019·杭州模拟）某同学设计的具有保温、加热两挡调节功能的电加热器电路如图所示，已知电源电压为220V，电热丝R1的阻值为60Ω，电加热器处于保温档时的功率为484W，则电热丝R2的阻值为________Ω，电加热器处于加热档时的功率为________W。若该同学选用了熔断电流为5A的熔丝，则你认为该电加热器在实际使用中会出现的状况是：________。

3.如图所示为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220伏，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400瓦和40瓦。当开关S1、S2均闭合，饮水机处于

(填“保温”或“加热”)状态，R1的阻值为

欧姆。4.如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。额定电压220V容积30L加热功率2000W保温功率800W（1）开关S跳至

触点位置时，热水器进入保温状态。（2）R2的阻值为多大？（3）在上述加热状态下，热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能？5.（2021·金华模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω，和242Ω。（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是

（选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？6.（2020·南浔模拟）饮水机（图甲）是家庭、办公室常见的用电器，给人们生活带来了很大的方便，那么饮水机内部的电路原理图是怎么样的呢？小金同学对此产生了好奇，他观察发现：在饮水机的侧面有一张铭牌（图乙）。在饮水机背面有一个制热开关（图丙），当接通电源后，若闭合制热开关饮水机正常工作，若断开制热开关饮水机不工作。当闭合制热开关后，正面红色加热指示灯亮，显示为加热状态；一会之后，红色指示灯灭绿指示灯亮显示为保温状态。小金又查阅资料得到：饮水机内部还有温控开关，在温度低于一定温度时会自动闭合，而在高于一定温度时又会自动断开。根据上述现象小金同学画出饮水机内部电路原理图（图丁）（1）若按照小金设计的电路原理图（图丁），则________是温控开关（选填“S1”或“S2”）。饮水机处于保温状态时，开关S1、S2工作状态是________。（2）若按照小金设计的电路原理图，请计算R1阻值。7.（2021·丽水模拟）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，无油烟味，深受广大市民青睐．如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50欧，R2=200欧，额定工作电压为220伏，内部电路可简化为图乙所示电路。（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的________；（2）若要使空气炸锅处于高温档，开关S1闭合，开关S接________(填“a”或“b”)；（3）中温档正常工作时，求通过电阻R2消耗的总功率；（4）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。8.（2021·金华模拟）如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱(如图甲)。该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如图乙所示。其工作原理如图丙，R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态：当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。(不考虑温度对电阻的影响)（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流是________安。（2）当电路处于加热状态，通电10分钟消耗的电能是多少？（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4瓦，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？9.[2019.台州]某电热砂锅的简化电路如图甲。为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。（1）高档加热时，开关S应旋至触点（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能?（3）发热电阻和的阻值分别为多少？（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。10.（2019•黑龙江模拟）某品牌电热水器有高温、中温和低温三挡，简化电路如图所示R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计），热水器中温档功率为1000W，低温档功率500W．若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水，它能够把水加热到的最高温度为75℃，已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），电源电压为220V．求：（1）用该电热水器把40kg、25℃的水加热到最高温度需要吸收的热量。（2）R1、R2的电阻值。（3）高温档的电功率。（4）若加热电阻产的热量有84%被水吸收，用该电热水器把40kg、25℃的水加热到最高温度，用高温档需加热多长时间？题组C培优拔尖练1.（2021·柯桥模拟）如图所示是某型号电饭锅内部电路简图，通过温控开关的闭合和自动断开实现“高温烧煮”和“保温”两档切换，铭牌如表（其中保温时电路总功率已经模糊不清），请你解答以下问题：铭牌上的参数频率50HZ额定电压220V高温烧煮功率880W保温时电路总功率（1）按下温控开关按钮，电饭煲处于________档（选填“高温烧煮”或“保温”）。（2）R1的阻值是多大?（3）若在某次烧饭过程中电饭煲在“高温烧煮”档时正常工作15分钟，后处于“保温”状态6分钟，共消耗电能0.2244kW·h，保温时电路的总功率是多少？（4）当达到设定温度102℃以上时，温控开关会自动弹起。若某次用该电饭煲的“高温烧煮”档烧水5分钟，电饭煲的烧水效率是90%，其可以将2kg的水从30℃加热到多少摄氏度？（C水=4.2×103J/（kg•℃））2.（2020九上·越城期末）如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时，高火加热功率为500w，文火萃取功率为100w，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，测得药液的温度与工作时间的关系如图3所示：（1）.煎药壶工作时的外界大气压

1个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“低于”)；（2）.煎药壶文火萃取时，图2中的开关连接状态是

；（3）.求煎药壶通电工作满36分钟时，电流所做的功；（4）.求R2的阻值及电煎药壶的额定保温功率。3.（2020·台州）电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；①电阻R的阻值是多少?②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。4.（2021·长兴模拟）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似，图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在________的作用下，通过进水管进入泵壳。（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1=R2=88欧，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。求：①开关S1闭合、S2接a时，电热水壶处于

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档？(选填“高温"、“中温”，或“低温")②用高温挡加热时，把0.5千克水从23%C加热到100°C需要多长时间？(不计热量损失，水的比热c水=4.2×103J/(kg·°C))5.（2021·丽水）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2；可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低"三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。（1）座圈加热时，把电能转化为________能；（2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的________；（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？（4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？6.（2021·嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L：功能：①加热：②保温：性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃(不计热量损失)。（1）【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1<R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整.

（2）【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆?[Q吸=cm(t-to)，c水=4.2×103J/(kg℃)]（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议________。【项目制作】……7.（2021·镇海模拟）小科家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热），其部分技术参数如下表。额定电压（V）220高档发热功率（W）400注水仓最大注水量（kg）3（1）开关处于图甲所示位置，电热加湿器的状态是________。（选填“关”“低档”或“高档”）（2）求电热加湿器中R1的阻值。（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（4）某一天，小科断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000r/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？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。【答案】（1）串联（2）加热；100【解析】（1）如果用电器首尾相接，那么它们串联；如果用电器并排连接在两点间，则它们为并联。

（2）根据公式比较两种状态下电路总功率的大小，从而确定它们的工作状态，并计算出对应的功率。【解答】（1）开关转至ac位置时，电流依次经过R1和R2，它们首尾相连，因此为串联。

（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2。

根据公式可知，因为R串>R2，所以总功率P串<P2。

则前者为保温状态，后者为加热状态。

那么它的额定功率为：。【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？【答案】（1）由表中数据可知，足浴盆的额定加热功率880W，由P＝UI可得，额定加热电流I加热＝＝4A。

（2）由电路图可知，S接b时只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由欧姆定律可得，R2＝＝55Ω，保温状态下，由串联电路的特点和P＝可得，总电阻R总＝＝484Ω，则R1＝R总－R2＝484Ω－55Ω＝429Ω。

（3）由图乙可知，表盘转过30转时，足浴盆消耗的电能W＝kW·h＝kW·h；此时足浴盆加热的实际电功率P实＝＝0.6kW＝600W。【解析】（1）根据表格确定足浴盆加热时的功率，然后根据公式

计算加热电流；

（2）首先根据公式判断出加热和保温时开关的闭合情况，然后根据

计算出R2的阻值；再根据

计算出二者串联时的总电阻，最后根据R1＝R总－R2计算出R1的阻值即可；

（3）首先根据计算出足浴盆消耗的电能，再根据公式计算出足浴盆的实际功率。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。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间?(C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)【答案】（1）内能（热能）

（2）

（3）P1:P2=R2:R1

P2==800W/4=200WP总=800W+200W=1000WQ=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106JQ=Pt

t=Q/P=1.68×106J/1000W=1.68×103S答：需要加热1.68×103S【解析】（1）根据能量转化的知识分析解答；

（2）已知加热功率和电压，根据公式计算电阻丝的阻值；

（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“R2=4R1”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。【即学即练4】（2021·金华）便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。项目参数工作电压（V）20低档位功率（W）5高档位功率（W）10完成下列问题：（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器属于________档位；（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？【答案】（1）低

（2）当开关S与bc接触时，只有电阻R2工作，加湿器低档位工作时，

此时通过电路的电流；

（3）高温档消耗的电能：W=P高t=10W×（3600s×6）=2.16×105J。【解析】（1）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小，然后确定它的工作状态；

（2）当开关S与bc接触时，只有电阻R2工作，加湿器低档位工作时，根据公式计算出通过电路的电流；

（3）根据W=P高t计算出消耗的电能。【解答】（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2；

旋转开关S接触“cd”时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；

则R2>R并；

根据公式可知，此时总功率P2<P并；

则前者为低档，后者为高档。知识点03两个电阻在串联和并联电路中通过，比较功率来判断温度挡位根据P=U2/R，要比较功率的大小只需要比较总电阻的大小即可，当总电阻最大时,功率最小，为低温挡;当总电阻最小时,功率最大，为高温挡。【即学即练5】（2021·宁波模拟）小科家买了一台电烤箱，有高、中、低三个挡位的发热功率。如图是其内部简化电路图，R1＝R2，开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于

（选填“高温”、“中温”或“低温”）挡位；该电烤箱高中低三挡的功率之比P高∶P中∶P低＝

。【答案】高温；4：2：1【解析】当开关S1置于a端，S2闭合时，两个电阻并联，此时的总电阻为：；

当开关S1置于b端，S2闭合时，只有R1工作，此时的总电阻为：；

当开关S1置于b端，S2断开时，两个电阻串联，此时的总电阻为：；

根据公式得到：。

则三者对应的状态分别为高温、中温和低温档位。

【即学即练6】（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于

档（选填“关”、“低温”或“高温”）。（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2

（选填“断开”或“闭合”）。（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）【答案】（1）低温

（2）当S1、S2均闭合时，电热桌垫消耗的功率最大，答：图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是32瓦（3）闭合

（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，低温档，答：10分钟内产生的热量是4800焦。【解析】（1）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；

（2）当S1、S2均闭合时，R1被短路，只有R2工作，电热桌垫消耗的功率最大，根据计算出最大功率即可；

（3）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；

（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，两个电阻串联，此时为低温档，根据计算出产生的热量即可。【解答】（1）根据乙图可知，当开关S1断开时，整个电路没有电流，此时为“关”；

当开关S1闭合，S2闭合时，此时只有R2工作，总电阻为R2；

当开关S1闭合，S2断开时，此时两个电阻串联，总电阻为R串；则R2<R串；

根据电功率的公式可知，P2>P串；则前者为高温，后者为低温。

（3）根据图丙可知，开关S1闭合，S2断开时，只有R1单独工作，此时电功率为P1；

开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时的电功率为P并；

因为P并=P1+P2，所以P并>P2；

则前者为低温，后者为高温；

那么电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2闭合。分层提分分层提分题组A基础过关练1．某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（）A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P乙＞P丙【答案】B【解答】解：两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；∴R甲＞R乙＞R丙，∵电源的电压相同且不变，∴由P＝可知，P甲＜P乙＜P丙。2.（2020九上·杭州月考）如图所示，ab和bc是两根电阻丝，若将a、b端接入某一恒定电压的电路时，功率是24W；若将b、c端接入同一电路中时，功率是12W，则a、c端接入该电路时，电功率是（

）A.36W

B.12W

C.8W

D.4W【答案】C【解析】根据电功率公式分别列出三个方程，然后联立求解即可。将ab接入电路时，功率为24W，

根据公式得到

①；

将bc接入电路时，功率为12W，

根据公式得到

②；

将ac接入电路时，功率为12W，

根据公式得到

③；

①、②、③联立解得：P总=8W。故选C。

3、如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（）A．2：3B．3：2C．5：2D．1：2【答案】A【解答】解：当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为通过R1的电流，即I1＝0.2A；当再闭合开关S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，∴闭合开关S1时通过R1的电流不变，∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴通过R2的电流等于电流表的变化量，即I2＝0.3A，∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比：＝＝＝＝。4.电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路（R1＞R2），其中保温状态和加热状态电功率都最小的是（）A.

B.

C.

D.【答案】C【解析】A、开关S1闭合、S2断开时只有R1接入电路，处于保温状态，P1=；S1、S2都闭合时R1、R2并联接入电路，处于加热状态总电阻R并小于R1，P2=．B、开关S1闭合、S2断开时，只有R2接入电路，处于保温状态，P1=；S1、S2都闭合时R1、R2并联接入电路，处于加热状态总电阻R并小于R1，P2=．C、开关S1闭合、S2断开时只有R1R2串联接入电路，处于保温状态，P1=；S1、S2都闭合时R1接入电路，R2短路，处于加热状态，P2=．D、开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联接入电路，P1=；S1、S2都闭合时，R1被短路，只有R2接入电路，P2=．因为并联后的总电阻小于任何一支路电阻，但是串联电阻大于任何一单值电阻，故在电压U一定时，由P=可知，C、D中保温电功率最小，C、D中保温功率相等；并联总电阻最小，在电压一定时总功率最大，即A、B的加热功率最大，不满足要求，又由于R1大于R2，在电压U相等时，由P=可知，C中的加热功率小于D的加热功率，故只有C满足题目要求．故选C．【分析】首先要分析清楚每个图的连接情况，然后通过列式比较S1闭合、S2断开时的功率与S1、S2都闭合时的功率，根据P=分析两种情况下功率都最小的．5.（2020八上·杭州月考）某品牌电饭锅有"高温烧煮"和"保温"两档模式，其内部电路原理如图所示。按下温控开关按钮，进入"高温烧煮"模式煮饭；当达到设定温度（饭煮熟）时，温控开关会自动弹起进入"保温"模式。该电饭锅处于"高温烧煮"模式时，以下判断正确的是（

）A.只有R1接入电路

B.只有R2接入电路电饭锅

C.R1与R2串联接入电路

D.R1与R2并联接入电路【答案】A【解析】当温控开关闭合后，电饭锅处于高温烧煮模式，对电路图进行分析即可。根据电路图可知，当温控开关闭合后，会将电阻R2短路，此时电路中只有电阻R1，故A正确，而B、C、D错误。

6.小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示。其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多挡功率。当只闭合S1时，测得功率为200W；当只闭合S2时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则(

)A.当只断开S3时，功率为500W

B.此电热器一共可有六挡不同的功率

C.三个发热电阻的阻值之比为5∶10∶2

D.此电热器可能有一挡的功率为400W【答案】C【解析】电热器的最大功率应该是三个电阻单独功率之和，因此当开关S3闭合时，电阻R3的功率应该是：P3=800W-100W-200W=500W，故A错误；

设三个电阻分别为①、②、③，那么组合方式为：

a.只有一个电阻：①、②、③，共3种；

b.两个电阻组合：①②、①③、②③，共3种；

c.三个组合：①②③，共1种；

那么应该有：3+3+1=7个档位，故B错误；

根据公式得到，它们的电阻之比：，

故C正确；

根据B中所述，无论怎么组合，都不能得到400W，故D错误。

故选C。7、（2019春•嘉祥县月考）如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝，不同的连接方式其发热功率不同，下列说法正确的是（）A．甲的发热功率与丙的发热功率相等 B．丁的发热功率是丙的发热功率的4倍 C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 D．丁的发热功率是乙的发热功率的2倍【解答】解：由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1＝R2＝R，分析各连接方式可知：甲图为开路，P甲＝0，乙图中两电阻串联，R乙＝2R，P乙＝＝，丙图中只有电阻R1工作，R丙＝R，P丙＝＝，丁图中两电阻并联，R丁＝R，P丁＝＝＝2，可见，甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故A错误；丁的发热功率是丙的发热功率的2倍，故B错误；丙的发热功率是乙的发热功率的2倍，故C正确；丁的发热功率是乙的发热功率的4倍，故D错误。题组B能力提升练1.（2020九上·西湖月考）如图所示，为电饭锅的电路原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1000瓦。饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100瓦，电热板和保温器的电阻各为________、________（假设电阻值不随温度的变化而变化）。【答案】48.4Ω；435.6Ω【解析】根据图片可知，当开关闭合时，保温器被短路，只有电热板自己工作，根据计算出电热板的电阻；当开关断开时，保温器和电热板串联，根据计算总电阻，最后根据R保温器=R总-R电热板计算出即可。【解答】当开关闭合时，保温器被短路，只有电热板自己工作，

电热板的电阻；

当开关断开时，保温器和电热板串联，

总电阻；

那么保温器的电阻为：R保温器=R总-R电热板=484Ω-48.4Ω=435.6Ω。2.（2019·杭州模拟）某同学设计的具有保温、加热两挡调节功能的电加热器电路如图所示，已知电源电压为220V，电热丝R1的阻值为60Ω，电加热器处于保温档时的功率为484W，则电热丝R2的阻值为________Ω，电加热器处于加热档时的功率为________W。若该同学选用了熔断电流为5A的熔丝，则你认为该电加热器在实际使用中会出现的状况是：________。

【答案】40；1210；电路中的熔丝会熔断【解析】（1）首先根据计算串联电路的总电阻，然后根据R2=R总-R1计算电热丝的阻值；

（2）加热档时只有R2工作，根据计算加热功率；

（3）根据计算出加热时的电流，然后与5A的电流比较，根据比较的结果解答即可。

【解答】（1）串联电路的总电阻；

电热丝的电阻R2=R总-R1=100Ω-60Ω=40Ω；

（2）加热档时只有R2工作，加热功率为：；

（3）加热时电路电流为：。

因此在实际使用过程中电路中的熔丝会熔断。

3.如图所示为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220伏，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400瓦和40瓦。当开关S1、S2均闭合，饮水机处于

(填“保温”或“加热”)状态，R1的阻值为

欧姆。【答案】加热；1210【解析】当开关S1、S2均闭合时，电路为R1和R2的并联电路，电路的总电阻最小，根据P=UI=可知，电路的总功率最大，据此判断饮水机的档位；由电路图可知，只闭合S1时，只有电阻R1接入电路，电热饮水机处于保温状态，由铭牌可知，保温功率是40W，由电功率公式的变形公式可以求出电阻R1阻值.【解答】当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联，电路的总电阻最小，由P=UI=可知，电路的总功率最大，饮水机处于加热档；只闭合S1时，只有电阻R1接入电路，电热饮水机处于保温状态，则R1的阻值：R1===1210Ω.4.如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。额定电压220V容积30L加热功率2000W保温功率800W（1）开关S跳至

触点位置时，热水器进入保温状态。（2）R2的阻值为多大？（3）在上述加热状态下，热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能？【答案】（1）b

（2）据图片可知，当开关接a时，只有R1自己工作，此时为加热状态，

则R1的阻值为：；

当开关接b时，R1与R2串联，此时为保温状态，

总电阻；

则R2的阻值为：R2=R总-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω。

（3）热水器正常工作35分钟需要消耗电能：W=P加热t=2000W×（60s×35）=4.2×106J。【解析】（1）当开关切换时，总功率大的为加热状态，总功率小的为保温状态，根据公式分析即可；

（2）首先根据加热状态，利用公式计算出R1的阻值，再根据保温状态计算出总电阻R总，最后根据R2=R总-R1计算即可。（3）根据W=P加热t计算即可。【解答】（1）根据图片可知，当开关接a时，只有R1自己工作，总电阻为R1；

当开关接b时，R1与R2串联，总电阻为R串；则R1<R串；

根据公式可知，总功率P1>P串；则前者为加热状态，后者为保温状态。5.（2021·金华模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω，和242Ω。（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是

（选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？【答案】（1）保温洗涤

（2）W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03KWh）

（3）P1===2000W，P2===200WP=P1+P2=2000W+200W=2200W。【解析】（1）只有电阻工作肯定为加热水状态，只有电动机工作肯定为脱水状态，既有电阻工作又有电动机工作为保温洗涤状态。

（2）根据W=Pt计算脱水过程消耗的电能；

（3）根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后相加得到加热水的总功率。【解答】（1）根据乙图可知，当开关置于位置2时，电阻R2与电动机同时工作，为保温洗涤状态。6.（2020·南浔模拟）饮水机（图甲）是家庭、办公室常见的用电器，给人们生活带来了很大的方便，那么饮水机内部的电路原理图是怎么样的呢？小金同学对此产生了好奇，他观察发现：在饮水机的侧面有一张铭牌（图乙）。在饮水机背面有一个制热开关（图丙），当接通电源后，若闭合制热开关饮水机正常工作，若断开制热开关饮水机不工作。当闭合制热开关后，正面红色加热指示灯亮，显示为加热状态；一会之后，红色指示灯灭绿指示灯亮显示为保温状态。小金又查阅资料得到：饮水机内部还有温控开关，在温度低于一定温度时会自动闭合，而在高于一定温度时又会自动断开。根据上述现象小金同学画出饮水机内部电路原理图（图丁）（1）若按照小金设计的电路原理图（图丁），则________是温控开关（选填“S1”或“S2”）。饮水机处于保温状态时，开关S1、S2工作状态是________。（2）若按照小金设计的电路原理图，请计算R1阻值。【答案】（1）S2；S1闭合、S2断开

（2）当开关S1闭合、S2断开，只有电阻R2自己工作，此时为保温状态，功率为50W；

当开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时为加热状态，功率为550W；

那么电阻R1的功率为：P1=P总-P2=

550W-50W=500W；

那么电阻R1的阻值为：

。

【解析】（1）无论是保温状态，还是加热状态，至少有一个电阻在工作，即开关S1肯定是始终闭合的，它肯定不是温控开关，那么开关S2就是温控开关。保温时总功率小，加热时总功率大，对两种不同状态时的总功率大小进行比较即可；

（2）首先根据P总=P1+P2计算出电阻R1工作时的功率，再根据公式

计算即可。【解答】（1）若按照小金设计的电路原理图（图丁），则S2是温控开关。

当开关S1闭合、S2断开，只有电阻R2自己工作；

当开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，根据并联电路电阻越并越小的规律可知，总电阻肯定小于R2；

根据公式可知，后者的功率肯定大于前者，那么后者为加热状态，前者为保温状态。

（2）当开关S1闭合、S2断开，只有电阻R2自己工作，此时为保温状态，功率为50W；

当开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时为加热状态，功率为550W；

那么电阻R1的功率为：P1=P总-P2=

550W-50W=500W；

那么电阻R1的阻值为：

。7.（2021·丽水模拟）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，无油烟味，深受广大市民青睐．如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50欧，R2=200欧，额定工作电压为220伏，内部电路可简化为图乙所示电路。（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的________；（2）若要使空气炸锅处于高温档，开关S1闭合，开关S接________(填“a”或“b”)；（3）中温档正常工作时，求通过电阻R2消耗的总功率；（4）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。【答案】（1）热效应（2）b

（3）空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有R2在工作I==1.1A，P=UI=220V×1.1A=242W（4）高温档工作时电阻R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的总功率P=P1+P2==1210W【解析】（1）当电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；

（2）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小即可；

（3）空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有R2在工作，根据公式

计算出通过它的电流，再根据P=UI计算它消耗的功率；

（4）高温档工作时电阻R1、R2并联，根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后将它们相加得到总功率。【解答】（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的热效应；

（2）根据图乙可知，当开关S1断开，S接a时，两个电阻串联，此时总电阻为R串；

当开关S1闭合，S接a时，R1被短路，只有R2工作，此时总电阻为R2；当开关S1闭合，S接b时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；那么R串>R2>R并；

根据公式可知，总功率P串<P2<P并。则三个状态依次为低温、中温和高温档。8.（2021·金华模拟）如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱(如图甲)。该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如图乙所示。其工作原理如图丙，R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态：当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。(不考虑温度对电阻的影响)（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流是________安。（2）当电路处于加热状态，通电10分钟消耗的电能是多少？（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4瓦，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？【答案】（1）0.4

（2）W=Pt=88W×600s=5.28×104J

（3）R2==550ΩR总==1000ΩR1=R总-R2=450Ω【解析】（1）根据丙图可知，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，此时只有电阻R2工作，根据公式计算通过R2的电流即可。（2）已知加热功率和时间，根据公式W=Pt计算通电10min消耗的电能；

（3）根据

计算电阻R2的阻值。当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态，此时电阻R2与R1串联，根据

计算出总电阻，再利用R1=R总-R2串联电路计算出R1的阻值即可。【解答】（1）开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，此时只有电阻R2工作，

通过电阻R2的电流：。9.[2019.台州]某电热砂锅的简化电路如图甲。为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。（1）高档加热时，开关S应旋至触点（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能?（3）发热电阻和的阻值分别为多少？（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。【答案】（1）cd（2）0.94KW.h（3），（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。【解析】（1）总功率大的是高档，小的是低档，根据公式比较总功率的大小即可当开关旋至bc时，电阻与串联，当开关旋至cd时，只有电阻工作，根据公式可知，因为，，；即当开关旋至bc时，是低档；旋至cd时，是高档。

（2）观察乙图可知，电热砂锅以440W的功率工作了1h，以100W功率工作了5h（3）高档加热时，只有工作，；低档加热时两个电阻串联，；；

（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。10.（2019•黑龙江模拟）某品牌电热水器有高温、中温和低温三挡，简化电路如图所示R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计），热水器中温档功率为1000W，低温档功率500W．若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水，它能够把水加热到的最高温度为75℃，已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），电源电压为220V．求：（1）用该电热水器把40kg、25℃的水加热到最高温度需要吸收的热量。（2）R1、R2的电阻值。（3）高温档的电功率。（4）若加热电阻产的热量有84%被水吸收，用该电热水器把40kg、25℃的水加热到最高温度，用高温档需加热多长时间？【答案】（1）用该电热水器把40kg、25℃的水加热到最高温度需要吸收的热量为8.4×106J；（2）R1、R2的电阻值均为48.4Ω；（3）高温档的电功率为2000W；（4）若加热电阻产的热量有84%被水吸收，用该电热水器把40kg、25℃的水加热到最高温度，用高温档需加热5000s。【解析】（1）水加热到最高温度时需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（75℃﹣25℃）＝8.4×106J；（2）由电路图可知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由P＝UI＝可知，此时总功率最小，电热水器处于低温档；同理可知，当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，总功率最大，电热水器处于高温档，所以，当S1闭合，S2接b时，只有R1连入电路，此时电热水器处于中温档，则电热丝Rl的阻值：R1＝＝＝48.4Ω，低温档时电路的总电阻：R＝＝＝96.8Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的电阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω；（3）当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，电热水器处于高温档，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，高温档的电功率：P高＝+＝+＝2＝2P中＝2×1000W＝2000W；（4）由η＝×100%可得，加热水消耗的电能：W＝＝＝1×107J，由P＝可得，用高温档需要的加热时间：t′＝＝＝5000s。题组C培优拔尖练1.（2021·柯桥模拟）如图所示是某型号电饭锅内部电路简图，通过温控开关的闭合和自动断开实现“高温烧煮”和“保温”两档切换，铭牌如表（其中保温时电路总功率已经模糊不清），请你解答以下问题：铭牌上的参数频率50HZ额定电压220V高温烧煮功率880W保温时电路总功率（1）按下温控开关按钮，电饭煲处于________档（选填“高温烧煮”或“保温”）。（2）R1的阻值是多大?（3）若在某次烧饭过程中电饭煲在“高温烧煮”档时正常工作15分钟，后处于“保温”状态6分钟，共消耗电能0.2244kW·h，保温时电路的总功率是多少？（4）当达到设定温度102℃以上时，温控开关会自动弹起。若某次用该电饭煲的“高温烧煮”档烧水5分钟，电饭煲的烧水效率是90%，其可以将2kg的水从30℃加热到多少摄氏度？（C水=4.2×103J/（kg•℃））【答案】（1）高温烧煮

（2）按下温控开关，处于高温烧煮，加热功率为880WR1==55欧（3）高温烧煮15分钟消耗电能：W1=P1t1=880W×15×60s=792000J保温6分钟消耗电能：W2=0.2244×3.6×106J-792000J=15840J保温功率P2=W2/t2=15840J/6×60s=44W（4）△t====升高到30℃+28.3℃=58.3℃【解析】（1）根据功率的计算式比较两种状态下功率的大小，然后判断所处的档位。

（2）当温控开关闭合时，只有R1单独工作，此时处于高温档，根据公式

计算出R1的电阻。（3）首先根据公式W1=P1t1计算出高温烧煮消耗的电能，再根据W2=W总-W1计算出保温消耗的电能，最后根据公式计算出保温功率。

（4）首先根据W=Pt计算出消耗的电能，再根据Q=ηW计算出水吸收的热量，最后根据公式

计算出水升高的温度，并根据t=t0+△t计算出水升高到的温度。【解答】（1）温控开关断开时，电阻R1与R2串联，此时总电阻为R串；

当温控开关闭合时，只有电阻R1工作，此时总电阻为R1；

根据公式可知，串联的总功率P串<P1；

因此前者为保温状态，后者为高温烧煮状态。2.（2020九上·越城期末）如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时，高火加热功率为500w，文火萃取功率为100w，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，测得药液的温度与工作时间的关系如图3所示：（1）.煎药壶工作时的外界大气压

1个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“低于”)；（2）.煎药壶文火萃取时，图2中的开关连接状态是

；（3）.求煎药壶通电工作满36分钟时，电流所做的功；（4）.求R2的阻值及电煎药壶的额定保温功率。【答案】（1）低于

（2）Sa接2，Sb断开

（3）解：W=W1+W2=P高t1+P文t2=500W×14×60s+100W×22×60s=5.52×105J

（4）解：R2==484ΩP1=P高-P文=500W-100W=400WR1的阻值：R1==121ΩP保温==80W【解析】（1）液体沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低；

（2）根据公式比较三种状态下电功率的大小即可；

（3）根据图3确定不同状态的功率以及对应的时间，然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能，最后将它们相加即可。

（4）首先根据计算出R2的阻值，再根据P1=P高-P文计算出R1单独工作的功率，接下来根据计算R1的阻值，最后根据计算出保温功率。

【解答】（1）根据图3可知，水的沸点为98℃，低于100℃，因此煎药壶工作时的外界大气压低于1个标准大气压。

（2）根据公式可知，当电压相等时，总功率与总电阻成反比。

当开关Sa接1，Sb断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；

当开关Sa接2，Sb断开时，只有R2工作，总电阻为R2；

当开关Sa接2，Sb闭合时，两个电阻并联，总电阻为R并；

那么R串>R2>R并；

根据公式可知，总功率P串<P2<P并；

那么三个状态依次为保温、文火萃取和高火加热。

（3）根据图3可知，高火加热功率为500W，时间为14min；文火萃取的功率为100W，时间为：36min-14min=22min。

那么电流做的功为：

W=W1+W2=P高t1+P文t2=500W×14×60s+100W×22×60s=5.52×105J。

（4）当开关Sa接2，Sb断开时，只有R2工作，此时功率为100W，

那么R2的阻值：

；

当开关Sa接2，Sb闭合时，两个电阻并联，此时功率为500W；

那么R1此时的功率为：P1=P高-P文=500W-100W=400W；

则R1的阻值为：

；

当开关Sa接1，Sb断开时，两个电阻串联，

那么保温功率为：

。

3.（2020·台州）电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；①电阻R的阻值是多少?②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。【答案】（1）绝缘体

（2）①R1===48.4欧②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦

（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。【解析】（1）容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体；

（2）①已知额定功率和额定电压，根据公式

计算电阻R的阻值；

②已知电功率和时间，根据W=Pt计算消耗的电能。

（3）根据公式可知，电压相等时，电阻大的，电功率小，为保温状态；电阻小的，电功率大，为加热状态，只需用温控开关控制定值电阻R2的工作与否。

【解答】（1）为防止触电，供电插座的外壳材料必须不容易导电，因此应该选择绝缘体。

（2）①

电阻R的阻值：

；

②正常工作300s消耗的电能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。

（3）如下图所示，S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，此时总电阻变大，根据可知，此时总电阻变小，那么电路处于保温状态。

4.（2021·长兴模拟）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似，图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在________的作用下，通过进水管进入泵壳。（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1=R2=88欧，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。求：①开关S1闭合、S2接a时，电热水壶处于

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档？(选填“高温"、“中温”，或“低温")②用高温挡加热时，把0.5千克水从23%C加热到100°C需要多长时间？(不计热量损失，水的比热c水=4.2×103J/(kg·°C))【答案】（1）大气压

（2）①高温②当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡I1=I2==2.5AI总=2.5A+2.5A=5AP高=UI总=220V×5A=1100WQ=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-23℃）=1.617×105JW=Q=1.617×105Jt==147s【解析】（1）根据大气压强的知识解答；

（2）①根据功率公式比较三种状态下电路总功率的大小即可；

②当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡。首先根据公式

计算出通过每个电阻的电流，然后根据I总=I1+I2计算总电流，根据P总=U总I总计算总功率。接下来根据Q=cm△t计算出吸收的热量，最后根据公式计算出加热时间。【解答】（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似，图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在大气压的作用下，通过进水管进入泵壳。

（2）①开关S1闭合、S2接a时，两个电阻并联，总电阻为R并；

开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，总电阻为R1；

开关S1断开、S2接b时，

两个电阻串联，总电阻为R串；

则总电阻R并<R1<R串；

根据公式可知，总功率P并>P1>P串；

那么三种对应的状态分别为：高温、中温和低温。5.（2021·丽水）智能家居带给我们健康、