(完整版)13.4多挡位电热器的判断与计算专题
多档位电热器专题训练
=55Ω
U2 Q=I2Rt= R
t=
（220V）2 ×60S =5．28×10４J 55Ω
答：电熨斗处于“高温档”时，工作1分钟所产生的热量为5．28×10４J.
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
（4）若不要求有保温功能，但要求冬季的功率能调 到3300w，在原电路的基础上增加一个开关和一个电 热丝R3，又该如何改装？并求出改装后的R3的阻值
解：
闭合S，R1和R3并联，可使总功率变大 P总=P1+P3 P3=P总-P1=3300w-1100w=2200w 由P3=U2/R3可得 R3=U2/P3=（220V）2/2200w=22Ω 答：R3的阻值为22Ω
（2）求出 R1和R2的阻值。
（3）求出电热器正常工作时高温档和中温档的电功率
（四）综合式
思考：该电热器（R1>R2） 分别有哪几个档位？
提示：最高档位应该是总电阻最小时，R1和R2并联 时总电阻最小；最低档应该是总电阻最大时， R1和R2串 联时总电阻最大；单独接入R1或R2时的电阻介于二者之 间，档位也应该是介于二者之间。
（二）短路式
思考：（1）比较S闭合和S断 开时的总电阻的大小？
（2）S闭合和S断开电热器分别处于什么档位？
分析：S断开时，R1和R2串联，电路总电阻 最大，S闭合时，R2被短路，电路总电阻最小， 根据公式P=U2/R可知，在电压一定时，S断开 时总功率最小，电路处于低温档， S闭合时总 功率最大，电路处于高温档。
【物理】多挡位家庭电路计算全解
多挡位家用电器相关计算“七嘴八舌”说考情陕西说：我们对以多挡位家用电器为背景的电学综合计算可谓情有独钟，近 10 年 7 考，近3 年连续考查，6 次考查两挡位电路，2018 年首次考查三挡位，多涉及比热容的计算。
山西说：以家用电器为背景的电学综合计算也是我们的常考点，近 10 年 5 考，其中多挡位的考查 4 次，常结合铭牌信息、电路原理图和曲线图等进行考查，通常将与比热容相关的热量、效率计算与电功率、电能的计算综合在一起考查。
云南说：以多挡位家用电器为背景的相关计算我们考查较少，近 10 年 5 考，其中省卷 2 考，曲靖卷 3 考，主要考查电功率、电能和电热的相关计算。
江西说：关于多挡位家用电器的相关计算，近 2 年连续考查，结合铭牌，考查比热容、电功率、效率的相关计算，试题的综合性强，难度不大。
河南说：我们近 10 年 2 考，均在填空题中进行考查，结合比热容考查热量、电功率、电能的相关计算。
安徽说：我们近 10 年只考查了 1 次，且为 2018 年考查电功率的推导、电阻比值的计算。
说来说去还得练1.每天，学校食堂利用电热蒸饭柜（如图甲所示）给我们提供香喷喷的米饭，已知电热蒸饭柜的额定电压为 220 V，它有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1的电阻为45 Ω，加热时电热蒸饭柜的功率为4 840 W，求：[c ＝4×103 J/（kg·℃）]米饭（1）R2的电阻；（2）该电热蒸饭柜保温时的电功率；（3）若电热蒸饭柜的热效率为 70%，现将一托盘内盛放的 5.5 kg 米饭从 23 ℃加热到 100 ℃，求加热时间．【推荐陕西、山西、河南区域】2.如图甲是电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”．图乙是它的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换．已知开关置于热水挡时，电路中的电流是 15 A，开关置于温水挡时，电路中的电流是 10 A（不考虑温度对电阻丝的影响）．请通过计算回答下列问题：（1）当开关置于位置 2 时，水龙头放出的水是________．（2）电热水龙头的开关置于热水挡时电功率是多大？电热丝R2的阻值是多大？（3）电热水龙头使用温水挡时，正常工作 60 s，消耗多少电能？如果没有热量损失，可以让 1 kg 的水温度升高多少？【推荐陕西、山西、安徽区域】3.小明家买回一台新型快热型电热水壶，其工作电路如图甲所示．S 为温控开关，R1为电热管，R0为保温电阻，下表为该电热水壶的相关数据．电热水壶通电后保持加热状态，当壶内水烧开时，其温控开关S 自动断开，电热水壶处于保温状态．某次利用该电热水壶加热一满壶初温为 20 ℃的水，经过9 min 温控开关自动断开．不考虑电阻随温度的变化，当地气压为一标准大气压．求：额定电压220 V额定最大1.5 kg储水水量加热功率1100W保温功率44 W（1）小明观察到该款电热水壶的插头如图乙所示，其中有一个脚稍长些，请你简述这么设计的目的．（2）当用该电热水壶加热时，流过电热管R1的电流是多少？（3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R0的阻值应取多大？（4）电热水壶的效率是多少（结果保留一位小数）?【推荐陕西、山西、烟台区域】4.有一种老式电饭锅，其铭牌如下表所示．其工作原理如图所示，A 为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电饭锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关．闭合开关 S1后，电路通过R1对电饭锅加热，当锅内水温达到 105 ℃时，锅体向下移动，压力开关 S2与触点a 断开，与 b 点接通，电路通过 R2对电饭锅保温．求：额定电压220 V加热1100W额定功率保温20 W电源频率50 Hz（1）电饭锅正常加热工作时，通过加热电阻R1的电流是多大？（2）电饭锅进入保温状态时，家庭电路电压发生变化，降为 198 V，此时保温电阻 R2消耗的实际电功率是多大？（3）用该老式电饭锅对 2 kg、20 ℃的水正常加热到 69.5 ℃，电饭锅加热的时间是多少？已知消耗的电能有 90% 被用来给水加热，水的比热容c＝4.2×103 J/ （kg·℃）．【推荐陕西、山西区域】5.图甲是一家用电暖器，有“低温”“中温”“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S 是自我保护开关，电暖器跌倒时，S 自动断开，切断电源，保证安全.闭合 S1为“低温”挡.请完成下列问题.××牌电暖器额定电压220 V低温挡550 W额定功率中温挡1100W高温挡频率50 Hz（1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？（2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？（3）若房间内空气质量为 60 kg，空气温度为 10 ℃，设定空气的比热容为1.1×103 J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作 20 分钟，放出热量的 50%被房间内空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？【推荐陕西、山西、安徽区域】答案1. 解：（1）电热蒸饭柜处于加热状态时，电路为 R 2 的简单电路，由 P ＝UI ＝U2R可得，R 2 的电阻：R 2＝ U 2 ＝ （220 V ）2 ＝10 ΩP 加热 4840W（2）电热蒸饭柜处于保温状态时，R 1 与 R 2 串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故由 P ＝UI ＝ U 2 得电热蒸饭柜保温时的电功率：P 保温＝ U 2 ＝R 1＋R 2R （220 V ）2＝880 W 45 Ω＋10 Ω （3）大米吸收的热量：Q 吸＝c 米饭 m （t －t 0）＝4×103 J/（kg·℃）×5.5 kg ×（100 ℃－23 ℃）＝1.694×106 J由η＝Q 吸×100%得电热蒸饭柜消耗的电能：WW ＝ Q 吸 ＝ 1.694×106J＝2.42×106J η 70%由 P ＝ W得加热时间：t ＝ W2.42×106 J＝ ＝500 st P 加热 4840W2. （1）温水 【解析】由电路图可知，开关处于位置 1 时，电路断路，R 1、R 2均没有接入电路，放出来的是冷水，开关处于位置 2 时，电阻 R 1 单独接入电路；开关处于位置 3 时，电阻 R 1 和电阻 R 2 并联接入电路，总电阻比开关处于位置 2时小，电源电压不变，由 P ＝U2可知，开关处于位置 3 时，电路中总电阻小，R功率大，放出来的是热水；开关处于位置 2 时，电路中电阻比开关处于位置 3时电阻大，功率小，放出来的是温水．解：（2）由题知开关置于热水挡时电路中的电流是 15 A ，由 P ＝UI 可得此时电功率：P 热＝UI ＝220 V ×15 A ＝3 300 W根据并联电路中各支路间互不影响，I ＝I 1＋I 2＝15 A 且 I 1＝10 A ，所以 I 2＝I －I 1U U 220 V＝15 A －10 A ＝5 A ，由 I ＝ 可得，R 2 的阻值为：R 2＝ ＝ ＝44 ΩR I 2 5 A（3）使用温水挡时，正常工作 60 s 消耗电能：W＝UIt＝220 V×10 A×60 s＝1.32×105J没有热量损失，即 Q＝W，由 Q＝c水m t 可得水升高的温度：t＝Q＝ 1.32×105 J≈31.4 ℃4.2×103 J/（kg·℃）×1 kgc 水 m3.（1）标有“E”字的插脚为接地线，比其他两脚稍长一些，原因是插头插人插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线，防止触电．解：（2）由题意可知，温控开关 S 闭合时，电路为R1的简单电路，电热水壶处P 加热1100W于加热状态由 P＝UI 可得，流过电热管 R1的电流 I＝＝＝5 AU220 VU U220 V（3）由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44 Ω温控开关 S 断开时，R1与R I 5 AR0串联，电热水壶处于保温状态，由 P＝U2可得，电路中的总电阻 R U2R保温（220 V）2＝1 100 Ω44 W因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 R0的阻值 R0＝R－R1＝1 100 Ω－44 Ω＝1 056 Ω（4）水吸收的热量Q＝cm t＝4.2×103J/（kg·℃）×1.5 kg×（100 ℃－20 ℃）＝5.04×105 J消耗的电能：W＝P 加热 t＝1 100 W×9×60 s＝5.94×105J电热水壶的效率η＝Q×100%＝5.04×105J×100%≈84.8%5.94×105JW4.解：（1）由题意和电路图可知，电饭锅处于加热状态时，电路为R1的简单电路；根据 P加热＝U额I加热可得，电饭锅正常加热时的电流：I加热＝P加热＝1 100 W＝U 额220 V5 A（2）由题意和电路图可知，电饭锅处于保温状态时，电路可视为R2的简单电路（二极管电阻不计）；电饭锅的保温电阻：R2＝U额2＝（220 V）2＝2 420 Ω20 WP 保温当实际电压为 198 V 时，其实际功率为：P 实＝U 实＝ （198 V ） ＝16.2 W22R 2 2420 Ω（3）水吸收的热量：Q 吸＝cm t ＝4.2×103J/（kg·℃）×2 kg ×（69.5 ℃－20 ℃） ＝4.158×105 J由“消耗的电能有 90%被用来给水加热”可得： W 电×90%＝Q 吸，所以电饭锅消耗的电能：W 电＝ Q 吸×100%＝ 4.158×105 J ×100%＝4.62×105J η 90%根据 P ＝ W得加热时间：t ＝ W 电4.62×105 J＝ ＝420 st P 加热 1100W5. 解：（1）由铭牌可知，低温挡电热器功率为 550 W ，家庭电路电压为 220 V则R 1＝U 2＝（220 V ）2＝88 ΩP 1550 W（2）分析电路图可知，开关 S 2 闭合时为中温挡，开关 S 1、S 2 同时闭合时，电暖气处于高温挡，此时 R 1 和 R 2 同时连入电路，总功率为 P ＝P 1＋P 2＝550 W ＋1100 W ＝1 650 W ，则电路中的电流为 I ＝P ＝1 650 W＝7.5 AU 220V（3）t ＝20 min ＝1 200 s ，用电器高温挡工作 20 min 放出的热量是：Q 放＝W ＝Pt ＝1 650 W ×1 200 s ＝1.98×106 J ，则空气吸收的热量为 Q 吸＝Q 放η＝1.98×106J × 50% ＝ 0.99×106 J ， 由 Q 吸 ＝ cm t 可 得 ， t ＝Q 吸＝cm0.99×106 J＝15 ℃1.1×103 J/（kg ·℃）×60 kg专家密招赶紧看密招 1 电路中多挡位问题解题思路多挡位用电器一般是利用开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器的电功率来实现对挡位的控制。
多挡位用电器电热的计算
[多挡位用电器电热的计算]专题概述电路中开关的断开与闭合会导致电路局部电阻被短接或电路的连接方式改变 ,电路发生改变时 ,电路中的总电阻会变化 ,在电源电压不变的条件下 ,消耗的电功率(或电能)会变化。
多挡位用电器的高挡位电功率大 ,低挡位电功率小 ,通常情况下通过开关的开闭来改变电路的总电阻 ,从而实现高、中、低挡位间的转换。
多挡位用电器电热的计算：首先根据开关的断开与闭合确认电路的连接情况(连接方式、接入电路的电阻),其次理清电路中I、U、R的关系 ,最后根据条件 ,选择适当的公式运算。
►类型一串联型1．如图Z－8－1所示,电阻R1>R2 ,电源电压均为U ,在相同时间内,图甲电路中电阻产生的总热量为Q甲,图乙电路中电阻产生的总热量为Q乙,图丙电路中电阻产生的总热量为Q 丙,图丁电路中电阻产生的总热量为Q丁,那么()图Z－8－1A．Q甲>Q乙>Q丙>Q丁B．Q丁>Q丙>Q乙>Q甲C．Q丁>Q乙>Q甲>Q丙D．Q甲>Q丙>Q乙>Q丁2．某中学为解决同学们的饮水问题,购置了一批台式饮水机,其铭牌如下表所示,如图Z－8－2所示是饮水机的电路图,S是用感温材料制成的温控开关,R1是电阻,R2是供加热用的电阻丝。
图Z－8－2(1)分析电路图可知,当S接通时,饮水机处于________状态,当S断开时处于________状态。
(2)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大？(3)正常工作时该饮水机将热水罐中0.6 kg、18 ℃的水加热到93 ℃,用时6 min ,那么热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]3．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高。
PTC有人为设定的一个温度点,当PTC的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大。
初中物理：多档位电热器计算题专项复习(答案)
初中物理：多档位电热器计算题专项复习(答案)1.XXX需要购买电热水器，经过调查发现有两种款式可供选择：储水箱式和即热式。
储水箱式电热水器的水箱容积为100L，出水水温可调，最高可达60℃，额定电压为220～240V，额定功率分为两档：一档为1.2KW，二档为2.0KW。
即热式电热水器的额定电压为220～240V，出水温度为30～60℃，额定功率为6KW。
如果XXX家的电能表规格是“220V 10(20)A”，经过计算可得即热式电热水器更适合小红家使用。
如果选择储水箱式电热水器以一档功率加热2小时，需耗电多少KWh？这些电能可以将50L初温为10℃的水加热到多少摄氏度？2.图中展示了某电热器的原理简图，它有高温和低温两档，发热体由R1和R2两个电热丝构成，阻值分别为110Ω、220Ω。
当S1闭合、S2开启时，电热器的功率为多少？当S1和S2都闭合时，电热器的工作电流是多少？当S1和S2都闭合时，电热器处于“高温挡”还是“低温挡”？经过计算可得，电热器在S1闭合、S2开启时的功率为P=U^2/R2=220^2/220=220W，在S1和S2都闭合时的工作电流为I=U/(R1+R2)=220/(110+220)=0.67A。
当S1和S2都闭合时，电热器处于“低温挡”。
3.下表是一台电热水器的铭牌，其中一项内容模糊不清，电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。
根据铭牌，可以得知电热水器的额定电压为220V，额定电流为5A，高温挡为2A，中温挡为模糊不清，低温挡为50Hz。
求低温挡正常工作时的额定功率、中温挡正常工作10分钟产生的热量、高温挡正常工作时的额定电流。
经过计算可得，低温挡正常工作时的额定功率为P=U*I=220*2=440W，中温挡正常工作10分钟产生的热量为Q=P*t=440*10*60=J，高温挡正常工作时的额定电流为I=P/U=2/220=0.01A。
4.电热加湿器的工作原理是：加湿器水箱中的一部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。
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多挡位电热器的挡位判断与相关计算专题训练例题：某校师生自制了一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下，R1和 R2均为电热丝且电阻值恒定。
额定电压220V高温档5A正常工作电流低温档2A根据师生们的设计，求：(1)电烘箱在高温挡正常工作时每分钟可产生的热量；(2)电热丝 R1的阻值；(3)电烘箱在低温挡正常工作时，R2的功率。
总结：挡位判第 1 步：判断电路 (由开关控制的 )的连接方式有几种，并比较 R 总的大小；断方法：第 2 步：用“ R 总小的挡位高， R 总大的挡位低”确定各连接方式对应的挡位。
多挡位电热器挡位判挡位越高的实际功率越大，由公式U 2P 可知，当电压 U 不变时，断依据：实际功率 P 实越大，则 R 越小。
R实质：由多个开关控制的动态电路（通过改变开关的状态，来改变接入电路总电阻的大小，从而改变电热器消耗的实际功率）解题判断或计算每种挡位时的总电阻大小。
关键：常见类型 1 类型 2 类型 3类型：练习 : 图 1 图 2 图 3 1、判断：图 1 是两个挡位的电饭锅。
当S1、 S2都闭合时，是挡；图 2 中： S ,S1 当 S1闭合， S2断开时，是挡。
时，是保温挡； S ,S1 时，是加热挡。
图 3 中，已知 R>R 0，试判断该电热器有几个挡位？并说出每种挡位对应的各开关状态？2、如图是额定电压为 220V 的理发用电吹风的典型电路．其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，正常工作时：(1) 要送热风，选择开关应放在间．(填"AB”、“BC”或“CD'’)(2)已知电动机的额定功率是 120W,，当送冷风时，通电 5min，电流所做的功是多少 ?(3)如果电热丝电阻是 55Ω，当送热风时，电路消耗的总功率是多少？3、(2011 年陕西中考 34.（ 8 分）)图 -1 为小明家的电饼铛（ cheng），主要用于食品的考烙和烹制。
它采用双控电路，额定电压为220V ，上、下盘同时加热时额定功率为 1000W ，工作的简化电路如图 -2，S 为总开关， S1和 S2为两个温控开关， R1和 R2为上、下两盘的加热电阻，R1=R2。
中考物理一轮复习---多挡位用电器的识别与计算
中考物理一轮复习---多挡位用电器的识别与计算类型一串联短路式多挡位用电器的识别与计算1.一款电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡,其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。
已知R1=44 Ω,R2=2156 Ω,当开关S置于2时连入电路的总阻值是Ω;当开关S置于1时连入电路的总阻值是Ω;前后两个电路中电源电压不变,根据公式P=U 2R 可知,当开关S置于1时,电热水壶的电功率(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于挡,电功率为W;当开关S置于2时,电热水壶的电功率(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于挡,电功率为W。
2.如图甲所示是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙是它的部分参数。
它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),当S和温控开关S0闭合时,饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,R1的电阻是Ω,当只闭合开关S时,饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,电路中的总电阻是Ω,R2的电阻是Ω。
（1）仅有开关S1闭合时，电烤箱处于什么挡位？S1，S2都闭合时，电烤箱处于什么挡位？（2）电路中R1，R2的阻值是多少？（3）低温挡时的电路电流是多少？低温挡时R1工作的功率是多少？4．图甲是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图乙是它的电路原理图。
其中S 是温控开关，R 1是定值电阻，R 2是加热电阻。
当S 闭合时，饮水机处于加热状态；当S 断开时，饮水机处于保温状态。
（保温功率是指保温状态时电路的总功率）（1）在保温状态下，饮水机工作时电路中的电流是多大？（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电阻R 2是多大？（3）饮水机正常工作时，若加热效率为80%，则将热水箱中的水从40℃加热到90℃，消耗了多少电能？用电的时间为多少？（水的比热容为4.2×103J/kɡ·℃）类型二 并联开关式多挡位用电器的识别与计算5.如图所示为某电热饮水机的电路原理图,有“保温”和“加热”两个挡位;已知电源电压保持220 V 不变,电阻R 1的阻值为1210 Ω,电阻R 2的阻值为121 Ω。
补充知识家用电器多档位问题
例题：如图所示某品牌的电热水器的简化电路图，Ｓ是手 动开关，S1温控开关，当水温低于40℃自动闭合，达到 40 ℃时自动断开，Ｒ1和Ｒ2均为用来加热且阻值不变 的电热丝，使用时，手动闭合开关Ｓ ,电热器开始工 作，电热水器的参数如表所示：
额定电压 保温功率 加热功率 水箱量 设定温度
220Ｖ 220W 1980W 50Ｌ 40℃
补充知识：家用电器加热、保温状态（多档位问题） 电功率相关计算: 多档位问题的实质是判断电路总电阻的大小，对于 不同档位的家用电器，总电压不变为220V，由 P总=u总I总=
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U R
2
总电阻越小，总电功率越
大，用电器处于高温档；总电阻越大，总电功率越 小，用电器处于低温档。
设计思路分为两类：一类是并联型。例如：
⑴电热丝Ｒ1的阻值是多少？ （2）正常加热时通过电热丝Ｒ2的电流是多少？ （3）当电热器正常工作时，假设将初温为20℃ 的一满箱水加热至刚设定温度用了50min ，则 电热水器的效率是多少？（已知水的密度和比 热容）
S闭合加热档 Ｓ断开保温档
第二类是串联型：例如： S接2加热档 Ｓ接1保温档
S闭合加热档 Ｓ断开保温档
例题、某种型号的电热饮水机如图甲所示。图乙是它的电路原理 图，其中电热丝R1与R2的阻值不变。温控开关S可以根据热水箱 中水的温度，自动控制饮水机处于加热状态或是保温状态。下表 是这台电热饮水机的铭牌。求： ⑴在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流； ⑵饮水机在加热状态下正常工作15min所消耗的电能为多少度； ⑶电热丝R1、R2的电阻值。
解:(1)当开关S闭合时，R1短路，只有电阻R2 接入电路。由P=U2／R可知，此时饮水机处 于加热状态。 I加=P加／U=440W／220V=2A R1=U／I=220V／2A=110Ω (2)加热状态下正常工作15 min消耗的电 能W＝P加t＝0.44kW×0.25h＝0.11kW·h＝ 0.11度 (3)当开关S断开时，R1和R2串联。由P=U2 ／R可知，此时饮水机处于保温状态。 R总= U2／P保=（220V)2／40W=1210Ω R2=R总-R1=1210Ω-110Ω=1100Ω
多档位电热器专题
中考专题 多档位电热器问题【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档位。
电热器的高低档指的是不同 “功率”，电功率大的为高档位，电功率小的为低档位。
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、低档位之间的转换。
一般情况是通过电开关开关开关类型一：并联式例1. 如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机的电路原理图，机内有温控开关S 0，该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V ，加热时的功率为880W ，保温时的功率为80W ，R 1、R 2为加热电阻丝（假设们的阻值不变）。
求：(1) 当S 和S 0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？(2) 在加热状态下，电阻丝R 1的阻值为多少？【变式】如图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，实现冷水档、温水档、热水档之间的切换。
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，水龙头在温水档正常工作时电功率为2000 W ，则它在热水档正常工作1 min 消耗的电能为 。
类型二：短路式例2. 某型号的电饭锅有两档，其原理如图所示，电阻R 1=44Ω。
当开关闭合时，电饭锅处高温档，当开关S 断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍，求：(1) 高温档的功率；(2) 焖饭、保温时电路中的电流；(3) 电阻R2的阻值。
【变式1】如图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示，加热电阻R1=66Ω、R2 = 176Ω，S1是手动控制开关，S2是可随温度自动跳转的温控开关，R0是特殊限流电阻。
热熔器加热时R0的电阻较大，LED灯发红光；保温时R0的电阻较小，LED灯发绿光。
已知LED灯发光时两端电压保持不变。
和S2都闭合时，热熔器处于(选填(1) 开关S“加热”或“保温”)状态。
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多挡位电热器的挡位判断与相关计算 专题训练
◆ 例题： 某校师生自制了一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下，R 1和R 2均为电热丝且电阻值恒定。
额定电压 220V
正常工作电流 高温档 5A
低温档 2A
根据师生们的设计，求：
(1)电烘箱在高温挡正常工作时每分钟可产生的热量；
(2)电热丝R 1的阻值；
(3)电烘箱在低温挡正常工作时，R 2的功率。
◆ 总结：
◆ 练习: 1、判断：
图1是两个挡位的电饭锅。
当S 1、S 2都闭合时，是 挡；
当S 1闭合，S 2断开时，是 挡。
图2中：S ,S 1 时，是保温挡；S ,S 1 时，
是加热挡。
图3中，已知R>R 0，试判断该电热器有几个挡位？并说出每种挡位对应的
各开关状态？
2、如图是额定电压为220V 的理发用电吹风的典型电路．其中电热丝通电后
可以发热，电动机通电后可以送风，正常工作时：
(1)要送热风，选择开关应放在 间．(填"AB ”、“BC ”或“CD'’)
(2)已知电动机的额定功率是120W,，当送冷风时，通电5min ，电流所做的功是多少?
(3)如果电热丝电阻是55Ω，当送热风时，电路消耗的总功率是多少？
3、(2011年陕西中考34.（8分）)图-1为小明家的电饼铛（cheng ），
主要用于食品的考烙和烹制。
它采用双控电路，额定电压为220V ，上、
下盘同时加热时额定功率为1000W ，工作的简化电路如图-2，S 为总
开关，S 1和S 2为两个温控开关，R 1和R 2为上、下两盘的加热电阻，
R 1=R 2。
（1）R 1正常工作时，R 1消耗的电功率是 W 。
（2）R 1正常工作时，通过R 1的电流是多少？（计算结果保留一位小数）
（3）小明妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长。
小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作5min ，电能表转盘转过了225r 。
（注；该电能表标有“3000r/kW ·h ”，表示电路中每消耗1 kW ·h 的电能，电能表的转盘转3000r ）。
①电饼铛的实际功率是多大?②烙熟一个饼所用时间变长的原因是： 。
4、(2012年陕西中考34．(8分))图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图．R 1、、R 2为电热丝，其中R 2=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服． 多挡位电热器 实 质： 挡位判断方法： 第1步：判断电路(由开关控制的)的连接方式有几种，并比较R 总的大小； 第2步：用“R 总小的挡位高，R 总大的挡位低”确定各连接方式对应的挡位。
由多个开关控制的动态电路（通过改变开关的状态，来改变接入电路总电阻的大小，从而改变电热器消耗的实际功率） 挡位判断依据： 挡位越高的实际功率越大，由公式R U P 2=可知，当电压U 不变时， 实际功率P 实越大，则R 越小。
解题 关键： 判断或计算每种挡位时的总电阻大小。
常见 类型： 图1 图2
图3
类型1 类型2 类型3
(1) 电热丝是利用电流的效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2 时，电熨
斗处于高温档。
(2) 电熨斗处于低温档时，正常工作功率为l 100 W。
求：通过电路的电流是多大？R1
的电阻是多大? 通电3 min产生的热量是多少?
(3) 若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W．要求只改变其中
一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？
5、(2013年陕西中考
34．（8分）)图示为某种家用
电热水器工作电路的简化
图．表中为其三种加热模式的
相关参数．
（1）该电热水器的插头应
接入孔插座．
（2）若该电热水器按“加
热模式1”连续正常工作
10min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？（计算结果保留两位小数）
kW ．通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式．（3）若该电热水器连续正常工作15min，消耗电能0.55h
6、(2016年陕西中考34.(9分))如图-1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220V。
水箱装水最多0.3kg，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-2甲、乙两种接法，其中电热丝R1=56Ω，R2=44Ω.
⑴高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速___________成小水珠，放出热量，将衣服熨平（填物态变化名称）。
⑵如果选择甲电路，电路中最大电流为______A;如果选择乙电路，电路中最大电流为_________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8.2A,故设计师最终选择了甲电路。
（计算结果保留一位小数）
⑶请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。
⑷若将水箱中0.22kg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=4.2×103J/(kg·℃)]
7、(2017年陕西中考34.(9分))如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W，简化电路如图2所示．
（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与相连，当开关S1闭合、S2断开时，电加热器处于温挡．
（2）请计算电阻丝R1的阻值和通过电阻丝R2的电流（结果保留一位小数）
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？
参考答案。