2.8 电能的量度-多档位问题与电热计算（原卷版）

在学习焦耳定律以后，会遇到运用焦耳定律解决电热毯、电热水器、电饭锅、电暖气等发热体的档位问题，也会遇到电吹风、豆浆机等既发热又做功的用电器的档位问题。多档位的实质是在电压不变时，利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。常见的档位：高温档、中温档、低温档；加热档、保温档。家庭电路中电源电压U＝220V，根据知R总越大，P实越小，档位越低；R总越小，P实越大，档位越高。高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻最小；中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻高于高温档；低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻最大。电路图如下：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。微点拨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、有一个蒸饭器，其内部简化电路图如图所示。这个蒸饭器有三个挡位，其高温挡功率为2200W，中温挡功率是1100W。求：(1)和的电阻；(2)低温挡功率。

2、图甲是一种电热水龙头，图乙是其简化电路图。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，R1＝22Ω，热水挡的电功率是3.3kW。求：（1）S旋到温水挡时的电功率？（2）电热丝R2的阻值？（3）当S旋到热水挡时，1min能放出2kg、40℃的热水，若电热水龙头加热的效率是90%，则水的初温是多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留一位小数]3、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？

1、图甲为军军家新买的电饭煲，它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路，电源电压为220V，R1、R2为电热丝。当开关S接加热挡时，电路的总功率为1100W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为44W。求：(1)电饭煲在加热挡和保温挡时，开关S应分别与哪个触点连接？(2)当开关S接b时，电路中电流为多少？(3)当开关S接a时，工作10min，电热丝产生的热量为多少？2、图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V．它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其简易电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关．将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示．求：(1)0～30min，电饭煲产生的总热量；(2)S和S1均闭合，电路中的总电流；(3)在不考虑热损失的条件下，当用电高峰期实际电压为200V时，使用该电饭煲，从开始工作到开关S1第一次自动断开需要多长时间．3、几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”。现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求：（1）电饭锅的最大电功率；（2）电热丝R2的阻值；（3）25min内电饭锅产生的热量。4、图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求（1）0～30min，电饭煲产生的总热量；（2）S和S1均闭合，电路中的总电流；（3）求R1和R2的阻值分别是多少？5、小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：热风温度50～75℃额定功率热风时：990W冷风时：110W额定电压220V质量0.5kg（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？1、如图是家用电饭煲的原理图，它有加热、保温的功能，虚线框内为电饭煲的加热、保温装置。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，此时绿色指示灯亮。红灯标有“6V，1.5W”、绿灯标有“12V，3W”的字样，发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W，电饭煲工作时两灯均正常发光，求：（1）电阻R1和R2的阻值是多少？（2）若电饭煲在加热状态时的加热效率是84%，则加热状态下5min能使3kg的水温度升高多少℃？（3）某次将该电饭煲插在智能插座（能显示时钟和消耗电能）上煮饭，煮饭结束时智能插座显示的信息如图所示，则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是多少min？2、下图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：（1）0～30min，电饭煲产生的总热量；（2）S和S1均闭合，电路中的总电流；（3）在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第1次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为198V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第1次自动断开需要多长时间。3、图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求（1）5～10min，电饭煲的功率。（2）20～30min，电饭煲产生的总热量4、小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表．电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？（2）电热丝工作时的电阻是多大？（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？5、如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的