专题挡位问题初中物理人教版九年级全一册

第十八章电功率专题挡位问题电热器工作时将电能转化为内能，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不同“功率”，电功率大的为高挡位，电功率小的为低挡位。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，通常是通过电阻短路或改变电路连接方式等方法实现。总体思路：1．电热器加热时(高温挡)，电功率P较大，由于电压U一定，则R较小。2．电热器保温时(低温挡)，电功率P较小，由于电压U一定，则R较大。类型1并联电路基本模型(电路图)：思路：①两开关均闭合，两电阻并联，总电阻较_____，总功率较_____，处于_____挡位；②只闭合S1，只有R1接入电路，总电阻较_____，总功率较_____，处于_____挡位。小大高大小低【例1】小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下。(1)求正常加热时通过饮水机的电流；热水箱水量2kg额定电压220V加热时功率440W保温时功率40W解：(1)正常加热时通过饮水机的电流答：(略)【例1】小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下。(2)求电阻R1、R2的阻值；热水箱水量2kg额定电压220V加热时功率440W保温时功率40W解：(2)当只闭合S，只有R1工作时，饮水机处于保温状态，电阻R1的阻值当闭合S和S2，R1和R2同时工作时，饮水机处于加热状态，此时电阻R1的功率P2＝P加热－P保温＝440W－40W＝400W答：(略)【例1】小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下。(3)在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为7min。加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？[不计能量损失，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]热水箱水量2kg额定电压220V加热时功率440W保温时功率40W重新加热前的水温t＝92℃－22℃＝70℃答：(略)类型2：串联或短接电路基本模型(电路图)：思路：①两开关均闭合，R1被_______，只有R2接入电路，总电阻较_____，总功率较_____，处于_____挡位；②只闭合开关S，R1、R2串联接入电路，总电阻较_____，总功率较_____，属于_____挡位。短接小大高大小低【例2】电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、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接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。(1)电饭煲在高温烧煮档时，开关S应与哪个触点连接？【例2】电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、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接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。(2)电热丝R0的阻值多大？电阻R的阻值多大？解：(2)高温烧煮时功率为1100W，电阻R0的阻值电阻R的阻值R＝R总－R0＝2200Ω－44Ω＝2156Ω【例2】电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、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接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。(3)保温时R的功率多大？解：(3)保温时R的功率PR＝I2R＝(0.1A)2×2156Ω×＝21.56W【例2】电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、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接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。(4)若在傍晚用电高峰期，电路中的实际电压只有200V，则此时该电饭锅在加热状态的实际功率是多大？解：(4)若在傍晚用电高峰期，电路中的实际电压只有200V，则此时该电饭锅在加热状态的实际功率答：(略)类型3：更换电阻电路基本模型(电路图)：思路：①开关S接A，R1、R2串联接入电路，总电阻较_____，总功率较_____，处于_____挡位；②开关S接B，只有R2串联接入电路，总电阻较_____，总功率较_____，处于_____挡位。大小低小大高【例3】如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该壶有“加热”和“保温”两挡，R2＝385Ω。该养生壶铭牌的部分数据如表，其中保温功率模糊不清。求：养生壶的铭牌额定电压220V频率50Hz加热功率1100W保温功率容积1.5L(1)养生壶是利用电流的_____效应工作的，当开关S掷到____(选填“1”或“2”)时，养生壶处于加热状态。热1【例3】如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该壶有“加热”和“保温”两挡，R2＝385Ω。该养生壶铭牌的部分数据如表，其中保温功率模糊不清。求：养生壶的铭牌额定电压220V频率50Hz加热功率1100W保温功率容积1.5L(2)养生壶处于“加热”状态时，R1是多少？解：(2)当开关S置于1时，R2开路，只有R1工作，此时为加热挡，R1的阻值【例3】如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该壶有“加热”和“保温”两挡，R2＝385Ω。该养生壶铭牌的部分数据如表，其中保温功率模糊不清。求：养生壶的铭牌额定电压220V频率50Hz加热功率1100W保温功率容积1.5L(3)小亮想测一下该养生壶保温时的实际功率，于是他关闭了家里的其他