中考物理专题46 多档位问题与电热综合计算（原卷版）.docxVIP

专题46 多档位问题与电热综合计算 考点解读 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。 技巧点拨 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，，。 典例赏析 【例1】如图是一台电热饮水机的电路简图。其额定电压为220V，具有加热和保温两种功能，对应的功率分别是400W和40W，下列说法正确的是（ ） A．均闭合时，饮水机处于加热状态 B．阻值为 C．阻值为 D．高温档加热1h，耗电，此时饮水机处于正常工作状态 【例2】图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝（不考虑温度对电热丝的影响），A、B、C、D是四个触点，旋转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下表；当水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是______J；当开关置于B、C之间时，水龙头工作电路处于______挡（选填“热水”或“温水”）；电热丝R2的电阻是______Ω；若在家使用该水龙头时，水龙头发生短路，家中______会自动断开，起到保护电路的作用。 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W 对点训练 1．如图所示是某加热器的电路图，电源电压为 220V，R1、R2 均为发热电阻丝。通过开关S1 和 S2 的通断组合，可得到不同加热档位。其中加热档功率为4840W，保温档功率为 400W。下列说法正确的是（ ） A．开关 S1、S2 都闭合时，加热器处于保温档 B．发热电阻丝的阻值大小关系为 R1R2 C．处于加热档时，R1的功率为 400W D．保温 5min，加热器需消耗 2000J 的电能 2．如图为电热水器的简化电路，具有加热和保温功能。R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，可在1、2两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围。已知电热水器的加热功率为400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响。开关与触点1接通时，电热水器处于_____状态（选填“加热”或“保温”），R1=_____Ω，R2=_____Ω。若仅适当提高电热水器的保温功率，则电路改进措施是_____（写出一种即可）。 3．图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。当开关S1、S2均闭合，饮水机处于__________（选填“保温”或“加热”）状态，R1的阻值为_______Ω；用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50℃，水吸收的热量为_____J。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]。 4．图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用，图乙是它的电路图．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、热水之间切换．已知电热水龙头的额定电压是220V，温水时额定功率是2000W，R2的阻值为48.4Ω．不考虑温度对电阻丝的影响，热水时水龙头30s内产生的电热是________ J． 5．图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝（不考虑温度对电热丝的影响），A、B、C、D是四个触点，旋转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下