专题一 多档位电热器的计算（学生版）

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