初中物理中考复习课件：10电热器多挡位问题

初中物理中考复习课件：10电热器多挡位问题

专题 10 电热器多挡位问题 【 规律总结 】 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，一般情况是通过电阻短路或改变电路连接方式等方法实现 ( 如图所示 ) 。 专题十┃　电热器多挡位问题 专题十┃　电热器多挡位问题 类型 1 　并联式 例 1 如图 ZT10 － 1 是某款电热水龙头的电路原理图。 R 1 、 R 2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两个相邻触点，实现冷水挡、温水挡、热水挡之间的切换。当开关同时接触 2 、 3 触点时，水龙头放出的是 ________( 选填“冷”“温”或“热” ) 水。若 R 2 ＝ 2R 1 ，水龙头在温水挡正常工作时电功率为 2000 W ，则它在热水挡正常工作 1 min 消耗的电能为 ____________J 。 专题十┃　电热器多挡位问题 1.8×10 5 温 变式　 2016· 岳阳如图 ZT10 － 2 甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为 220 V ，它采用了“聪明火”技术，能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， R 1 和 R 2 为电阻不变的电热丝， S 1 是自动控制开关。将电饭煲接入 220 V 电路中，在电饭煲工作的 30 min 内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。 (1) 求 0 ～ 30 min 内电饭煲产生的总热量。 (2) 求 S 和 S 1 均闭合时，电路中的总电流。 (3) 在不同电压下，电饭煲从开始工作到 S 1 第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为 198 V 时，使用该电饭煲，从开始工作到 S 1 第一次自动断开需要多长时间？ ( 结果保留一位小数 ) 专题十┃　电热器多挡位问题 变式　 2016· 岳阳如图 ZT10 － 2 甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为 220 V ，它采用了“聪明火”技术，能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， R 1 和 R 2 为电阻不变的电热丝， S 1 是自动控制开关。将电饭煲接入 220 V 电路中，在电饭煲工作的 30 min 内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。 (1) 求 0 ～ 30 min 内电饭煲产生的总热量。 专题十┃　电热器多挡位问题 变式　 2016· 岳阳如图 ZT10 － 2 甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为 220 V ，它采用了“聪明火”技术，能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， R 1 和 R 2 为电阻不变的电热丝， S 1 是自动控制开关。将电饭煲接入 220 V 电路中，在电饭煲工作的 30 min 内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。 (2) 求 S 和 S 1 均闭合时，电路中的总电流。 专题十┃　电热器多挡位问题 变式　 2016· 岳阳如图 ZT10 － 2 甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为 220 V ，它采用了“聪明火”技术，能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， R 1 和 R 2 为电阻不变的电热丝， S 1 是自动控制开关。将电饭煲接入 220 V 电路中，在电饭煲工作的 30 min 内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。 (3) 在不同电压下，电饭煲从开始工作到 S 1 第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为 198 V 时，使用该电饭煲，从开始工作到 S 1 第一次自动断开需要多长时间？ ( 结果保留一位小数 ) 专题十┃　电热器多挡位问题 专题十┃　电热器多挡位问题 类型 2 　短路式 例 2 如图 ZT10 － 3 所示是某电热水壶加热和保温电路原理图， R 1 ＝ 44 Ω ， R 2 ＝ 440 Ω 。当开关 S 1 断开、 S 2 闭合时，电热水壶处于 ________ 状态，该电热水壶的加热功率是 ________W 。 专题十┃　电热器多挡位问题 1100 保温 变式 1 　某型号的电饭锅有加热和保温两挡，其原理图如图 ZT10 － 4 所示，以下说法正确的是 ( 　　 ) A ．开关 S 断开时，电阻 R 1 与 R 2 串联 B ．开关 S 断开时，电阻 R 1 与 R 2 并联 C ．开关 S 闭合时为加热状态 D ．开关 S 闭合时为保温状态 专题十┃　电热器多挡位问题 AC 变式 2 　如图 ZT10 － 5 所示是电热水器原理的简单示意图。通过开关 S 可以使热水器处于加热或保温状态。闭合开关 S 时，热水器处于 ______ 状态。在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为 10 kg ，把这些水由 48 ℃ 加热到 98 ℃ 需要吸收的热量是 ________J 。小明在家单独使用它时，发现家里标有“ 1200 r/(kW·h)” 的电能表在 1 min 的时间里转盘转过了 30 转，则此时电热水器的电功率是 ________W 。 [ 已知水的比热容为 4.2×10 3 J/(kg·℃)] 专题十┃　电热器多挡位问题 1500 加热 2.1×10 6 专题十┃　电热器多挡位问题 类型 3 　单刀双掷式 例 3 有一个标有“ 220 V 　 100 W” 的电烙铁，为使其正常 工作时电功率为 100 W ，且在保温时，其功率为 25 W ，使之不会完全冷却，某同学设计了如图 ZT10 － 6 所示的电路，其中， S 为单刀双掷开关， L 为一只额定电压为 220 V 的灯泡。下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．选用的灯泡规格应为“ 220 V 　 75 W” B ．当 S 拨向 2 时，电烙铁处于工作状态 C ．当 S 拨向 1 时，电烙铁处于工作状态 D ．电烙铁在正常工作时比保温时消耗电能多 专题十┃　电热器多挡位问题 C 变式 　 2016· 陕西 如图 ZT10 － 7 甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220 V 。水箱最多装水 0.3 kg ，加热功率有大小两个挡 位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝 R 1 ＝ 56 Ω ， R 2 ＝ 44 Ω 。 (1) 高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速 ________( 填物态变化名称 ) 成小水珠，放出热量，将衣服熨平。 (2) 如果选择乙电路，电路中最大电流为 ________A ；如果选择丙电路，电路中最大电流约为 ________A 。由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 8.2 A ，故设计师最终选择了乙电路。 ( 最后一空保留一位小数 ) (3) 请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。 (4) 若将水箱中 0.22 kg 的水从 25 ℃ 加热到 100 ℃ ， 挂烫机至少需要加热多长时间？ [ 水的比热容 c ＝ 4.2×10 3 J/(kg·℃)] 专题十┃　电热器多挡位问题 变式 　 2016· 陕西 如图 ZT10 － 7 甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220 V 。水箱最多装水 0.3 kg ，加热功率有大小两个挡 位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝 R 1 ＝ 56 Ω ， R 2 ＝ 44 Ω 。 (1) 高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速 ________( 填物态变化名称 ) 成小水珠，放出热量，将衣服熨平。 (2) 如果选择乙电路，电路中最大电流为 ________A ；如果选择丙电路，电路中最大电流约为 ________A 。 由于两个电路中所选熔断器里的熔丝 允许通过的最大电流为 8.2 A ，故设计 师最终选择了乙电路。 ( 最后一空保留 一位小数 ) (3) 请分别计算这款挂烫机两个 挡位的额定功率。 专题十┃　电热器多挡位问题 液化 5 8.9 专题十┃　电热器多挡位问题 变式 　 2016· 陕西 如图 ZT10 － 7 甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220 V 。水箱最多装水 0.3 kg ，加热功率有大小两个挡 位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝 R 1 ＝ 56 Ω ， R 2 ＝ 44 Ω 。 (4) 若将水箱中 0.22 kg 的水从 25 ℃ 加热到 100 ℃ ，挂烫机至少需要加热多长时间？ [ 水的比热容 c ＝ 4.2×10 3 J/(kg·℃)] 专题十┃　电热器多挡位问题 专题十┃　电热器多挡位问题 类型 4 　三挡式 例 4 严冬，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图 ZT10 － 8 所示，电源电压恒定， S 2 为三挡旋钮开关 ( 金属片 M 可分别拨至 a 、 b 、 c 处 ) ，电阻丝 R 1 、 R 2 规格相同且阻值不变， b 为电阻丝 R 1 的中点。这只电热靴的低温挡为 6 W ，则其中温挡和高温挡分别为 ( 　　 ) A ． 8 W 12 W B ． 8 W 24 W C ． 12 W 18 W D ． 12 W 24 W 专题十┃　电热器多挡位问题 A