初三物理电功率-高温档-低温档计算题

（2014•莆田模拟）如图所示为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗的电路原理图，R1、R2为电热丝，其额定电压均为220V．电路的工作原理是：当S1闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档；当S1、S2都闭合时，电熨斗处于高温档．正常工作时高温挡的电功率为1980W．（电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变化）
（1）电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是多大？
（2）若电热丝R2的电阻为44Ω，则电热丝R1的电阻为多少？
（3）若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，现有88Ω、66Ω、22Ω的电热丝各若干个，要从中选出任意两个电热丝组合起来以便代替R2，并使电熨斗能以原功率工作．你认为有几种方案？请对你选择的不同方案进行评估．
考点：电功率的计算．
专题：应用题；电能和电功率．
分析：（1）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电熨斗处于高温档，根据P=UI求出该状态下电路中的总电流；
（2）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电热丝R2的电流，根据并联电路的电流特点求出通过电热丝R1的电流，利用欧姆定律求出电热丝R1的电阻；
（3）已知三种电阻的阻值，根据电阻的串并联判断电热丝的组合方式，根据并联电路的特点对不同的方案进行评估．
解答：解：（1）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电熨斗处于高温档，
由P=UI可得，在高温档状态下电路中的总电流：
I===9A；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过电热丝R2的电流：
I2===5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电热丝R1的电流：
I1=I﹣I2=9A﹣5A=4A，
则电热丝R1的电阻：
R1===55Ω；
（3）因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，两个88Ω的电阻并联和两个22Ω的电阻串联时，可以得到44Ω，
当两个88Ω的电阻并联代替R2时，当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作，总功率变小，不能及时发现加以排除；
当两个22Ω的电阻串联代替R2时，方案较合理．
答：（1）电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是9A；
（2）电热丝R1的电阻为55Ω；
（3）有两种方案，当两个88Ω的电阻并联代替R2时，当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作，总功率变小，不能及时发现加以排除；当两个22Ω的电阻串联代替R2时，方案较合理．
点评：本题考查了并联电路的特点和电功率公式、欧姆定律的应用，关键是高温档时电路连接方式的判断和利用电阻的串并联判断电阻的阻值方式，难度是对实验方案的评估．
（2014•巴中）如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已知R1=120Ω，R2=240Ω，求：
（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于什么档位？电路中的电流是多大？
（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？
（3）当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是多大？（结果保留一位小数）
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．
专题：欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电．
分析：
（1）根据P=可知，闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大即为高温档；根据I=求出电烤箱在低温档正常工作时的电流；
（2）由闭合S3，断开S1、S2时，电路为R1的简单电路，则利用Q=I2Rt可求通电一分钟电路中电流产生的热量；
（3）闭合S2，断开S1、S3时，R1与R2串联，此时电烤箱处于低档；根据P=求得它消耗的电功率．
解答：
解：（1）闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据P=可知，电功率最大即为高温档状态：
由I=得I==≈2.75A；
（2）闭合S3，断开S1、S2时，电路为R1的简单电路，由Q=得Q=×60s=24200J；
（3）闭合S2，断开S1、S3时，R1与R2串联，此时电烤箱处于低档，
由P总=得P总=≈134.4W．
答：（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于高温档位；电路中的电流是2.75A；
（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是24200J；
（3）当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是134.4W．
点评：本题考查了电阻、电流、电功率、电功的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，难点是根据P=结合开关的闭合、断开判断电烤箱的工作状态．。