专题21　电热的计算（原卷版）

第3章能量的转化与守恒

专题21电热的计算

类型一多档位电热器的计算..........................................................................................................................1

【训练1串联电路中的高温挡和低温挡分析】......................................................................................1

【训练2并联电路中的高温挡和低温挡分析】......................................................................................5

【训练3两个电阻在串联和并联电路中通过比较功率来判断温度挡】..............................................8

类型二非纯电阻电路....................................................................................................................................10

【方法归纳】

QI2Rt(可在任何电路中使用)

1.电热：U2t

QWPt（只能在纯电阻电路中使用）

R

U2

Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算

R

2.电热器“多挡”问题

电热器工作时将电能转化为内能，俗称热能，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，电源电压不变，高挡时功率大，电阻小，为单阻或两阻并联；而低挡时功率小，电阻

大，为两阻串联或单阻。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从而改变用电器的总功率，实

现高、中、低挡之间的转换。具体电路如图所示。

U2

思路点拨：根据P＝可知，当总电压不变时：①总电阻最大时总功率最小，用电器处于低温挡；②总

R

电阻最小时总功率最大，用电器处于高温挡。即电路变化时总电阻大小的关系为R串＞R单＞R并，电路总功

率的关系为P串＜P单＜P并。

【常考题型】

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类型一多档位电热器的计算

【训练1串联电路中的高温挡和低温挡分析】

【方法归纳】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。

1.某款电饭煲有加热和保温两挡，其电路如图所示，已知R1=88欧，R2=2112欧。开关S置于________

(填“1”或“2”)时是保温挡，保温10分钟产生的热量是________焦。

2.某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲

处于________(填“保温”或“加热”)状态。如图乙所示为该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴

影部分面积表示的物理量是________，其大小为________，电阻R2的阻值为________欧。

3.某型号“220V1100W”电饭煲的原理图如图所示，他有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调

节，R0为电热丝。当开关S接高温挡时，电路的功率为1100瓦，当开关S接保温挡时，电路的总功率为44

瓦。

(1)电饭煲在高温挡时，开关Ｓ应与哪个触点连接?

(2)电热丝R0的阻值多大?

(3)电饭煲在保温时，电路中的电流有多大?保温10分钟，电路中产生的热量为多少?

4.如图甲所示为一款电热靴，如图乙所示为其中一只靴内部的电路简图，电源电压恒定为6伏，S2为三

挡旋钮开关(金属片M可分别拔至a、b、c处)发热电阻丝R1、R2阻值相同，b接电阻丝R1的中点。每只电

热靴的低温功率为4.5瓦。

(1)请分析金属片拨至何处为高温挡。

(2)电阻丝R2的阻值。

(3)若两只靴同时打开中温挡，半个小时所消耗的电能是多少?

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5.如下表所示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，当开关闭合时，

处于高温挡，开关断开时处于低温挡。求：

额定电压220伏

高温挡1210瓦

额定功率

低温挡440瓦

(1)电烤箱在低温挡正常工作15分钟时所消耗的电能。

(2)R2的电阻。

(3)假设在用电高峰时，电烤箱高温挡工作时的实际功率为1000瓦，此时电烤箱工作时的实际电压是多

少?

【训练2并联电路中的高温挡和低温挡分析】

【方法归纳】当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越多，总电阻越小，总功率越大，温度挡位

越大。

6.如图所示为某饮水机的电路原理图，其中R1和R2都是电阻性的发热体。这种饮水机有加热和保温两

种工作状态，由饮水机内的温控开关S2自动控制。饮水机铭牌上提供的信息如表所示。

热水箱容量2升

额定电压220伏

加热总功率555瓦

保温功率55瓦

(1)饮水机处于加热状态时，开关S1________(填“闭合”或“断开”，下同)、S2________；当饮水机处于保

温状态时，开关S1________、S2________.

(2)饮水机处于保温状态时，通过的电流是多少?

(3)发热体R1的阻值是多少?

7.如图所示为额定电压为220伏的电吹风的电路图，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送

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风，且电动机的额定功率为120瓦。

(1)要送冷风，开关应放在________位置；要送热风，开关应放在________位置。(填“A”B”或“C”)

(2)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560瓦，则电热丝R的阻值为多大?

8.如图甲所示为一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相

邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2=55欧，温水挡的电功率是

2.2千瓦。

(1)S旋到________(填“1”2”或“3”，下同)位置时，水龙头流出温水；S旋到________位置时，水龙头流

出热水。

(2)电热丝R1的阻值是多大?

(3)S旋到热水挡时，电路中的总电流是多大?

9.有一款新型智能电热水壶，有高、、低三挡，并可手动调节，它的等效电路图如图所示，其中

R1=R2=88欧，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。

(1)开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温挡?

(2)电热水壶处于中温挡时的电流是多大?

3

(3)用高温挡加热时，电功率是多大?把1千克水从20℃加热到100℃需要多长时间?[c水=4.2×10焦/(千

克•℃)，不计热量损失，计算结果保留整数]

【训练3两个电阻在串联和并联电路中通过比较功率来判断温度挡】

U2

【方法归纳】根据P，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

R

率最小，为低温挡；当总电阻最小时，功率最大，为高温挡。

10.如图所示，已知R1>R2，电源电压相同且恒定。四个电路总功率分别为P甲、P乙、P丙、P丁，其中电

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路总功率最大的是.

11.如图所示为饮水机的工作原理电路图，其中S是一个温控开关，R1为电加热管。A、B是同型号不

同颜色的指示灯。当开关S与1接触时，指示灯A与R1________联；当S与2接触时，电路中的电流与接

1相比变________，R1的电功率变________,饮水机处于________(填加热“保温”)状态。

12.如图所示为某家用电器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2)，下列关于电阻丝的四种

连接方式的说法，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大

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

13.某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，其发热体电阻丝如图所示。A、B、C

为三个接线柱，B是电阻丝中点的接线柱。

(1)说明各挡位的连接方法(文字表述或画图连接均可)。

(2)如果要求低温挡发热功率为200瓦，那么高温和中温两挡的发热功率分别应是多大?

14.如下表所示为某电烤箱铭牌，如图所示虚线框内是电烤箱内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。求：

XXX牌电烤箱

额定电压220伏

高温挡1100瓦

额定功率

低温挡440瓦

频率50赫兹

(1)电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能。

(2)电路中R2的阻值。

(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路，该开关最好安装在A、

B、C中的哪一处?

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类型二非纯电阻电路

1.百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。

这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作

时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。

(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热

量是多少？

(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？

(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420

3

s，它的电加热效率为多少？[c水＝4.2×10J/(kg·℃)]

2.现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U＝250V，保持恒定，通过输电线向较远处用

户输电，输电线的总电阻