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专题1 多档位电热器的计算
判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。
考点一、串联电路中的高、低温挡分析
典例1：某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是________。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现________功能、它的额定功率是________瓦。
【答案】（1）串联 （2）加热；100
【解析】（1）如果用电器首尾相接，那么它们串联；如果用电器并排连接在两点间，则它们为并联。
（2）根据公式比较两种状态下电路总功率大小，从而确定工作状态，并计算出对应的功率。
【解答】（1）开关转至ac位置时，电流依次经过R1和R2，它们首尾相连，因此为串联。
（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2。
根据公式可知，因为R串>R2，所以总功率P串
则前者为保温状态，后者为加热状态。 那么它的额定功率为：。
变式1：（2022·浙江中考真题）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
【答案】（1）；（2）110Ω；；（3）（或）
【解析】解：（1）加热状态下通过毛巾架的电流为
（2）由电路图可知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电热饮水机处于加热状态，
根据可得，R0的阻值
当开关S断开时，R1与R0串联，电热毛巾架处于保温状态，
此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R1的阻值R1=R-R0=605Ω-110Ω=495Ω
（3）该电热水器正常工作30分钟消耗的电能
变式2：如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。
额定电压 220V 容积 30L
加热功率 2000W 保温功率 800W
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态。
（2）R2的阻值为多大？
（3）在上述加热状态下，热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能？
【答案】（1）b
（2）据图片可知，当开关接a时，只有R1自己工作，此时为加热状态，
则R1的阻值为：；
当开关接b时，R1与R2串联，此时为保温状态， 总电阻；
则R2的阻值为：R2=R总-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω。
（3）热水器正常工作35分钟需要消耗电能：W=P加热t=2000W×（60s×35）=4.2×106J。
【解析】（1）当开关切换时，总功率大的为加热状态，总功率小的为保温状态，根据公式分析即可；
（2）首先根据加热状态，利用公式计算出R1的阻值，再根据保温状态计算出总电阻R总，最后根据R2=R总-R1计算即可。
（3）根据W=P加热t计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，当开关接a时，只有R1自己工作，总电阻为R1；
当开关接b时，R1与R2串联，总电阻为R串；则R1根据公式可知，总功率P1>P串； 则前者为加热状态，后者为保温状态。
变式3：某电热砂锅的简化电路如图甲。 为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点 （选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（3）发热电阻和的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
【答案】（1）cd （2）0.94KW.h （3），
（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
【解析】（1）总功率大的是高档，小的是低档，根据公式比较总功率的大小即可
当开关旋至bc时，电阻与串联，当开关旋至cd时，只有电阻工作，根据公式可知，因为，，；即当开关旋至bc时，是低档；旋至cd时，是高档。
（2）观察乙图可知，电热砂锅以440 W的功率工作了1 h，以100 W功率工作了5 h
（3）高档加热时，只有工作，；
低档加热时两个电阻串联，；
；
（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
考点二、并联电路中的高、低温挡分析
当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。
典例1：（2023九上·上城期末）冬季严寒小周家购置了电热桌垫，如图甲，其工作原理如图乙，查看说明书后发现该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由R1、R2两条电热丝组成，阻值分别为6Ω、4Ω，可通过调温开关高低不同的两档温度，调温挡有：关、高温、低温，若不考虑温度的变化对电阻的影响，请分析和计算：
（1）当电热桌垫处于高温档时，开关位于 (选填“ab”或“be”或“cd") ；
（2）当电热桌垫处于高温档时，5min内消耗的电能为多少？
【答案】（1）ed
（2）高温挡的功率为： P高=P'+P"= =24W+36W = 60W
则在5分钟内产生的热量为Q=W=P高t= 60W×300s=18000
【解析】（1）根据公式比较不同情况下电功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）当电热桌垫处于高温档时，两个电阻并联，首先根据分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率，最后根据Q=W=Pt计算消耗的电能。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关接ab时，电路处于断开状态，此时没有电阻丝工作，处于关的状态。
当开关接bc时，只有R2自己工作，总电阻为R2；
当开关接cd时，R2与R1并联，总电阻为R并；则R2>R并；
根据公式可知，总功率P2则前者为低温状态，后者为高温状态。
变式1：（2023九上·宁海期末）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
【答案】（1）高温挡
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡；
由 可知R1的阻值：R1＝ ＝48.4Ω
（3）由 可可知，
使用高温档工作3h产生的热量为：Q=W=Pt＝2200W×3×3600s＝2.376×107J。
（4）由可知，该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，
该电路的实际电压：。
【解析】（1）根据图片确定电路的串并联关系，利用公式比较不同情况下电功率的大小关系即可；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡，根据公式 计算R1的阻值。
（3）根据Q=W=P高t计算即可；
（4）根据可求出该加热器在低温挡工作时该电路的实际电压。
【解答】（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，
由可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
变式2：（2023九上·温州期末）图甲是一款家用电热器，旋钮开关位置如图乙所示三种：关闭、低温档(400瓦)和高温档(800瓦)。电热器内部有两根电热丝R1和R2，小明绘制了简易原理图如图丙。
（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为 。
（2）在图丙上闭合开关S1、S2和S，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的 。(选填①②③)（3）为了比较高温档和空调的功率大小，小明测出空调4小时耗电量为3.6度，其功率为 。
【答案】（1）内能 （2）③ （3）900瓦
【解析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）分析电功率的大小变化，然后与图片进行比较；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为内能。
（2）根据丙图可知，当闭合开关S1、S2和S时，此时两个电阻并联，总电阻最小，而总功率最大，应该为高温档，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的③位置。
（3）空调的电功率为：。
变式3：（2023九上·南浔期末）如图甲所示电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点A、B接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与A、B断开，并与触点C接通，开始保温保压。现将3Kｇ初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少焦耳？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的热效率。 （水的比热容为4.2×103J／（Kg·℃）
（提示：热效率是指水吸收的热量与消耗的电能之比，一般用百分数表示）
【答案】（1）R1的电功率P1＝P﹣P保＝1000W﹣200W＝800W
（2）加热过程消耗的电能：W加热＝Pt＝1000W×28×60s＝1.68×106J
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（125℃﹣25℃）＝1.26×106J
电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的热效率：
【解析】（1）根据乙图可知，当开关S与a、b接通时，两个电阻并联，此时总电阻较小，总功率较大，为加热档，功率为1000W。当开关S与C接通时，此时只有R2自己工作，此时电阻较大，总功率较小，为保温档，功率为800W。
首先根据 P1＝P-P保 计算R1的电功率，再根据 计算R1的电阻。
（2）根据丙图确定加热功率和加热时间，根据W加热=Pt计算加热过程消耗的电能。
（3）首先根据Q吸=cm△t计算水吸收的热量，再根据 计算压力锅的热效率。
1.（2023九上·杭州期末）如表为电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示。
额定电压 220V
额定功率
高温挡 1100W
低温挡 440W
（1）当开关S闭合时，电烤箱处于 挡。
（2）结合数据分析计算，R1、R2的阻值是多少？
（3）当电烤箱处于低温挡工作1分钟，R1消耗的电能是多少？
【答案】（1）高温
（2）电阻R1的阻值为：R1= =44Ω，
两个电阻串联的总电阻为：R= =110Ω，
电阻R2的阻值为：R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω
（3）当电烤箱处于低温档时，电路中的电流为：I= =2A
当电烤箱处于低温档工作1min，R1消耗的电能是：W=I2R1t=（2A）2×44Ω×1×60s＝10560J
【解析】（1）根据公式比较开关在不同状态下的电功率大小即可；
（2）当高温档时，只有R1自己工作，可根据 计算它的阻值。当低温档时，两个电阻串联，可根据 计算出总电阻，最后根据 ：R2=R-R1 计算出电阻R2的阻值。
（3）低温档时两个电阻串联，首先根据 计算出通过电路的电流，再根据 W=I2R1t 计算出R1消耗的电能。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
当开关S闭合时，只有R1自己工作，总电阻为R1；
则R串>R1；
根据公式，则P串那么前者为低温档，后者为高温档。
2．（2023九上·柯城期末）如图是某品牌新型多功能破壁机的电路结构简化图。它具有破壁、加热和保温的功能，部分参数如表。（果汁比热容取4.2×103J/kg℃）
破壁机部分参数
额定电压 220V
破壁功率 550W
保温功率 88W
加热功率 880W
容积 1500mL
（1）求0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量。
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，求此时电路中正常工作的电流大小。
（3）在破壁机加热时，开关的开闭情况是：S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，求R2的阻值。
【答案】（1）果汁吸收的热量为：
Q吸＝c果汁m果汁Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.3kg×（30℃﹣10℃）＝2.52×104J
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，根据公式P＝UI可知，此时电路中正常工作的电流大小为：
I榨汁＝ ＝2.5A
（3）破壁机加热时，S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，根据公式P＝ 可知，R2的阻值为：
R2＝ ＝55Ω
【解析】（1）根据公式 Q＝cmΔt 计算果汁吸收的热量；
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，根据公式 计算此时电路中的正常电流；
（3）破壁机加热时，S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，根据公式 计算R2的阻值。
3．（2023·杭州模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 ( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
【答案】（1）保温洗涤
（2）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
【解析】（1）根据图乙确定三个用电器的工作情况，再与三个状态进行匹配即可；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）当洗衣机处于加热状态时，两个电阻并联，根据公式分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为机械能。
4.（2021·南湖模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
【答案】（1）内能（热能） （2）
（3）P1: P2 =R2: R1 P2 = =800W/4=200W
P总=800W+200W=1000W
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106J
Q=Pt t=Q/P=1.68×106J/1000W =1.68×103S
答：需要加热 1.68×103S
【解析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）已知加热功率和电压，根据公式 计算电阻丝的阻值；
（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“ R2=4R1 ”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。
5.（2023九上·金华期末）如图所示为某款电热水龙头的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。求：
（1）出温水时电路中的电流；
（2）出热水1分钟消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为： (写出一条即可)
【答案】（1）当开关接bc位置时，此时只有R1工作；当开关接cd位置时，此时R1与R2并联。
比较可知，前者电功率小，后者电功率大，
那么前者为温水，后者为热水。
则出温水时，电路中的电流；
（2）出热水时1分钟消耗的电能：W=P热t=2200W×1×60s=1.32×105J；
（3）R2发生断路(合理即可)
【解析】（1）根据可得温水时电路中的电流；
（2）根据W=P热t可得热水时1分钟内消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，说明电路还能工作，排除短路的可能，再根据加热时的电路，判断部分断路故障。【解答】（3）当开关在cd时，R1和R2并联接入电路，电阻比R1小，根据可知，此时功率比开关接bc位置的功率大，故此时出热水。若水龙头只能出冷水和温水，说明cd端发生故障，可能原因为R2发生断路。
6．（2022·浙江·仙居县白塔中学九年级开学考试）小李家新买了一个标有“220V 1100W”的即热式水龙头，其发热电阻为R0，他发现该水龙头冬天使用时水温较低，于是他增加了一个发热电阻R=60.5Ω，使其有多个挡位，电路如图所示。回答下列问题：
（1）求R0的阻值；( )
（2）若使其在高温挡工作，开关应打在___________；（选填“①②”或“②③”或“③④”）
（3）请计算改装后的水龙头在高温挡工作时的电功率。 ( )
【答案】44Ω ③④ 1900W
【解析】（1）[1]当开关接到②和③时，只有R0的简单电路，它的电功率是1100W，R0的阻值
（2）[2]若使其在高温挡工作，电路的总功率最大，由可知电路的总电阻最小，当开关接到③和④时，R0和R并联，电路的总电阻最小。
（3）[3]在高温挡工作时的电功率
7.（2022·浙江杭州·九年级阶段练习）电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如下表所示：
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
（1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是多少J
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大
（3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J
【答案】（1）4800J;（2）3.64A；（3）4.8×104J
【解析】解：（1）当只闭合S1时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，电吹风工作1min消耗的电能
W1＝P冷t＝80W×60s＝4.8×103J
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风吹热风，R消耗的功率PR＝P热P冷＝880W80W＝800W
通过R的电流
（3）当电吹风正常工作并吹热风时，1min内通过R产生的热量为QR＝WR＝PRt＝800W×60s＝4.8×104J
答：（1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是4800J；
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为3.64A；
（3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是4.8×104J。
8．（2023九上·杭州期末）音乐喷泉是集光机电技术于一体的裝置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲、乙是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。求：
（1）第10s时红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算25~30s内红灯和绿灯消耗的总电能。
【答案】（1）解：第10s红灯两端的电压为100V，红灯的功率为P红＝200W，
由P＝UI可得，
此时通过红灯的电流为：I红＝ ＝2A
（2）由图甲可知，红灯和绿灯在25～30秒内的功率都为200W，
则总功率为：P总＝ 200W+200W＝400W
【解析】（1）根据甲图确定第10s时红灯的电功率，然后根据公式 计算通过红灯的电流。
（2）根据甲和乙图确定25~30s内时红灯和绿灯的电功率，然后相加计算总功率，最后根据W总=P总t计算消耗的总电能。
【解答】（2）由图甲可知，红灯和绿灯在25～30秒内的功率都为200W，
则总功率为：P总＝ 200W+200W＝400W；
则这段时间内消耗的总电能：W总=P总t=400W×5s=2000J。
9．（2023九上·丽水期末）近几年，由于疫情的影响催生了“宅经济”，厨房小家电市场火热。小明家购买了一只电饼铛，图乙为该电饼铛的简化电路图，RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦。S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。小明用该电饼铛上下盘共同工作烙一只油饼耗时2.5分钟，发热管温度和工作时间关系如图丙。
（1）为保护电路，熔断器应与 相连（填“火线”、“零线”或“地线”）；
（2）求R1的电阻值(精确到0.01)；
（3）求小明用电饼铛烙一只油饼所消耗的电能。
【答案】（1）火线
（2）解：R=U2/P=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3）解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：R1的电阻值为37.23欧。烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
【解析】 物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率；就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。（P=U·I）对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I2R和P=U2 /R。
【解答】（1） 火线的电压为220V；零线的电压为0V；地线的电压为0V；为保护电路，熔断器应与火线相连；
（2） 已知 RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦
解：R1=U2/P1=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3） S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。
所以 解：t=1.5分=90秒 W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
10．（2022·浙江台州·中考真题）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、断开时，和的连接方式是___________，此时处于___________档工作状态；
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻的电功率为120瓦，则选用的阻值应为多少？___________
（3）按图乙电路制作的暖风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？___________
【答案】串联 低温 4.8欧 焦
【解析】（1）[1][2]甲方案中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路；开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和。根据公式可知，开关S闭合、S1断开时，此时处于低温档工作状态。
（2）[3]R3的阻值应为
（3）[4]暖风机消耗的电能W=Pt=200W×600s=1.2×105J
11．（2022·浙江舟山·九年级期末）爆米花松脆可口，几乎是年轻人看电影时的“标配”。如图是舟山某影城中爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S2时，R2加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合开关S1时，R1保温，防止爆米花变凉。爆米花机的铭牌如表所示。
额定电压 220V
加热功率 200W
保温功率 20W
电动机功率 44W
（1）保温电阻R1的阻值是多少？
（2）将100克20℃玉米粒加热到300℃成为爆米花时，玉米粒吸收热量是多少？【不考虑热量的损失，c玉米=1.2×103J/(kg·℃)】
（3）制作一份爆米花用时5分钟，为了防止糊锅，需要电动机不停搅拌。已知电动机线圈电阻是1欧，求此过程中电动机线圈产生的热量是多少？
【答案】（1）；（2）3.36×104J；（3）12J
【解析】解：（1）由图和题意可知，保温时只有R1连入电路，保温电阻R1的阻值
（2）玉米吸收的热量Q=c玉米m(t-t0)=1.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(300℃-20℃)=3.36×104J
（3）由表中数据可知，电动机的功率为44W，电动机工作时通过电动机的电流
电动机工作5min线圈产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×1Ω×5×60s=12J
12.（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
【答案】（1）低温
（2）当S1、S2均闭合时，电热桌垫消耗的功率最大，
（3）闭合
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，低温档，
【解析】（1）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（2）当S1、S2均闭合时，R1被短路，只有R2工作，电热桌垫消耗的功率最大，根据 计算出最大功率即可；
（3）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，两个电阻串联，此时为低温档，根据 计算出产生的热量即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关S1断开时，整个电路没有电流，此时为“关”；
当开关S1闭合，S2闭合时，此时只有R2工作，总电阻为R2；
当开关S1闭合，S2断开时，此时两个电阻串联，总电阻为R串；则R2根据电功率的公式可知，P2>P串； 则前者为高温，后者为低温。
（3）根据图丙可知，开关S1闭合，S2断开时，只有R1单独工作，此时电功率为P1；
开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时的电功率为P并；
因为P并=P1+P2，所以P并>P2；
则前者为低温，后者为高温；
那么电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2闭合。
13．（2023九上·舟山开学考）小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22欧，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为 能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5安，求 R1的阻值。
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5安；检测结束后，小明利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大功率。
【答案】（1）内
（2）22
（3）
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和 S2，R1与R2并联，R0被短接，电流表测干路的电流：R1与R2并联的电阻：
当用该部件组装加热器接入家庭电路，根据 可知，部件的接入电阻最小时，加热器的功率最大；所以R1与R2并联接入时，加热器最大加热功率：
即：
【解析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电路中只有电阻R0，此时它两端的电压等于电源电压，根据U总=U0=R0I0计算即可。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，此时R0与R1串联。首先根据公式 计算出此时的总电阻，再根据串联电路的电阻规律 计算出R1的阻值。
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，此时只有这个装置在工作，可根据公式 计算出这个装置的电阻，再根据公式 计算接入220V时最大加热功率即可。
【解答】（1）电阻丝加热时，电能转化为内能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电路中只有电阻R0，此时它两端的电压等于电源电压，
此时电源电压为：U总=U0=R0I0=1A×22Ω=22V。
14.（2022·浙江绍兴·中考真题）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四节接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是___________（选填“断开”或“闭合”）
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是___________（选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV档时功率最大，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。___________
【答案】闭合 热传递 b，c 1.5×103焦
【解析】（1）[1]根据题意知道，S2是温控开关，即当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合，所以，S1从0档转到Ⅰ档是开始工作，故温控开关S2的状态应是闭合的。
（2）[2]锅中的水温度升高，是水吸收了热量，所以，是通过热传递增加了水的内能。
（3）[3]根据题意知道，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，且IV档时功率最大，由知道，说明滑片顺时针转动，接入电路的电阻减小，由图知道，滑片与b连接，当接线柱b、c中连入电路时，满足要求。
（4）[4]由于电热丝被均分为四节接入电路，由图知道，Ⅲ档长度是IV档长度的2倍，由知道，电火锅IV档接入电路的电阻
所以Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率
电火锅在Ⅲ档工作5分钟，发热管消耗的电能W=Pt=500W×300s=1.5×103J
15．（2022·浙江绍兴·九年级期末）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知R1=55Ω。诸分析与计算：
（1）当S1___________，S2连接触点___________ 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；( )
（3）求R2的阻值；( )
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。（结果保留一位小数）( )
【答案】断开 B 880W 220Ω 1.5×106J
【解析】解：（1）[1][2]由电路图知，当S1断开，S2连接触点B时，电阻阻R1和R2串联，电路的总电阻最大，根据公式可知，此时电路处于低温挡。
（2）[3]由电路图知，当只有闭合，电路中只有R1，此时电路为中温档，此时电路中的功率为
（3）[4]由电路图知，当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，电阻R1、R2并联，高挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流
通过R1的电流
通过R2的电流I2=I-I1=5A-4A=1A
R2的阻值
（4）[5]低温档功率为煮饭过程中电饭锅消耗的电能
= 1100W×600s+ 880W×900s+ 176W×300s1.5×106J
16．（2022·浙江舟山·中考真题）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器，如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作挡位 三挡
（1）取吸器的工作原理：导热油是一种易导热但不易___________的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热、温度升高。___________变小在油管内上升，同时向周围的空气热到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热；
（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？___________
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是___________。
【答案】导电 密度 3×106 温控开关断路
【解析】（1）取暖器是将电能转化为内能的，油是绝缘体，导热油是一种易导热但不易导电的液体。
[2]接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高，质量不变，体积膨胀，根据可知，液体的密度变小，在油管内上升。
（2）[3]由表格数据知R1电阻值小于R2电阻值，当只闭合开关S、S2时电阻R2工作，电路的总电阻最大，根据可知电功率最小，是低温挡；只闭合开关S、S1时电阻R1工作，电路的总电阻最大，根据可知电功率较小，是中温挡；开关均闭合时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，根据可知电功率较大，是高温挡。中温挡时，电功率
中温挡工作1小时，电阻R1的通电时间t=25min+25min=50min=3000s
消耗的电能W=Pt=1000W×3000s=3×106J
（3）[4]取暖器突然不工作了，a、b两处测电笔的氖管能发光，说明电路不是发生短路而造成的空气开关断开，是电路中发生了断路；b处测电笔的氖管能发光，d、e、f处测电笔的氖管能不发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是温控开关发生断路。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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专题1 多档位电热器的计算
考点一、串联电路中的高、低温挡分析
判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。
典例1：某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是________。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现________功能、它的额定功率是________瓦。
变式1：（2022·浙江中考真题）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
变式2：如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。
额定电压 220V 容积 30L
加热功率 2000W 保温功率 800W
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态。
（2）R2的阻值为多大？
（3）在上述加热状态下，热水器正常工作35分钟需要消耗多少电能？
变式3：某电热砂锅的简化电路如图甲。 为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点 （选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（3）发热电阻和的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
考点二、并联电路中的高、低温挡分析
当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。
典例1：（2023九上·上城期末）冬季严寒小周家购置了电热桌垫，如图甲，其工作原理如图乙，查看说明书后发现该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由R1、R2两条电热丝组成，阻值分别为6Ω、4Ω，可通过调温开关高低不同的两档温度，调温挡有：关、高温、低温，若不考虑温度的变化对电阻的影响，请分析和计算：
（1）当电热桌垫处于高温档时，开关位于 (选填“ab”或“be”或“cd") ；
（2）当电热桌垫处于高温档时，5min内消耗的电能为多少？
变式1：（2023九上·宁海期末）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
变式2：（2023九上·温州期末）图甲是一款家用电热器，旋钮开关位置如图乙所示三种：关闭、低温档(400瓦)和高温档(800瓦)。电热器内部有两根电热丝R1和R2，小明绘制了简易原理图如图丙。
（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为 。
（2）在图丙上闭合开关S1、S2和S，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的 。(选填①②③)（3）为了比较高温档和空调的功率大小，小明测出空调4小时耗电量为3.6度，其功率为 。
变式3：（2023九上·南浔期末）如图甲所示电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点A、B接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与A、B断开，并与触点C接通，开始保温保压。现将3Kｇ初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少焦耳？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的热效率。 （水的比热容为4.2×103J／（Kg·℃）
（提示：热效率是指水吸收的热量与消耗的电能之比，一般用百分数表示）
1.（2023九上·杭州期末）如表为电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示。
额定电压 220V
额定功率
高温挡 1100W
低温挡 440W
（1）当开关S闭合时，电烤箱处于 挡。
（2）结合数据分析计算，R1、R2的阻值是多少？
（3）当电烤箱处于低温挡工作1分钟，R1消耗的电能是多少？
2．（2023九上·柯城期末）如图是某品牌新型多功能破壁机的电路结构简化图。它具有破壁、加热和保温的功能，部分参数如表。（果汁比热容取4.2×103J/kg℃）
破壁机部分参数
额定电压 220V
破壁功率 550W
保温功率 88W
加热功率 880W
容积 1500mL
（1）求0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量。
（2）仅闭合S1时，只有破壁的功能，求此时电路中正常工作的电流大小。
（3）在破壁机加热时，开关的开闭情况是：S1断开、S2、S3闭合，仅R2工作，求R2的阻值。
3．（2023·杭州模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 ( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
4.（2021·南湖模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
5.（2023九上·金华期末）如图所示为某款电热水龙头的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。求：
（1）出温水时电路中的电流；
（2）出热水1分钟消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为： (写出一条即可)
6．小李家新买了一个标有“220V 1100W”即热式水龙头，发热电阻为R0，该水龙头冬天使用时水温较低，于是他增加了一个发热电阻R=60.5Ω，使其有多个挡位，电路如图所示。回答下列问题：
（1）求R0的阻值；( )
（2）若使其在高温挡工作，开关应打在___________；（选填“①②”或“②③”或“③④”）
（3）请计算改装后的水龙头在高温挡工作时的电功率。 ( )
7.（2022·浙江杭州·九年级阶段练习）电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如下表所示：
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
（1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是多少J
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大
（3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J
8．（2023九上·杭州期末）音乐喷泉是集光机电技术于一体的裝置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲、乙是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。求：
（1）第10s时红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算25~30s内红灯和绿灯消耗的总电能。
9．（2023九上·丽水期末）近几年，由于疫情的影响催生了“宅经济”，厨房小家电市场火热。小明家购买了一只电饼铛，图乙为该电饼铛的简化电路图，RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦。S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。小明用该电饼铛上下盘共同工作烙一只油饼耗时2.5分钟，发热管温度和工作时间关系如图丙。
（1）为保护电路，熔断器应与 相连（填“火线”、“零线”或“地线”）；
（2）求R1的电阻值(精确到0.01)；
（3）求小明用电饼铛烙一只油饼所消耗的电能。
10．（2022·浙江台州·中考真题）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、断开时，和的连接方式是___________，此时处于___________档工作状态；
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻的电功率为120瓦，则选用的阻值应为多少？___________
（3）按图乙电路制作的暖风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？___________
11．（2022·浙江舟山·九年级期末）爆米花松脆可口，几乎是年轻人看电影时的“标配”。如图是舟山某影城中爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S2时，R2加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合开关S1时，R1保温，防止爆米花变凉。爆米花机的铭牌如表所示。
额定电压 220V
加热功率 200W
保温功率 20W
电动机功率 44W
（1）保温电阻R1的阻值是多少？
（2）将100克20℃玉米粒加热到300℃成为爆米花时，玉米粒吸收热量是多少？【不考虑热量的损失，c玉米=1.2×103J/(kg·℃)】
（3）制作一份爆米花用时5分钟，为了防止糊锅，需要电动机不停搅拌。已知电动机线圈电阻是1欧，求此过程中电动机线圈产生的热量是多少？
12.（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
13．（2023九上·舟山开学考）小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22欧，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为 能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5安，求 R1的阻值。
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5安；检测结束后，小明利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大功率。
14.（2022·浙江绍兴·中考真题）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四节接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是___________（选填“断开”或“闭合”）
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是_________（选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV档时功率最大，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。___________
15．（2022·浙江绍兴·九年级期末）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知R1=55Ω。诸分析与计算：
（1）当S1___________，S2连接触点___________ 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；
（3）求R2的阻值；
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。（结果保留一位小数）
16．（2022·浙江舟山·中考真题）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器，如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作挡位 三挡
（1）取吸器的工作原理：导热油是一种易导热但不易___________的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热、温度升高。___________变小在油管内上升，同时向周围的空气热到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热；
（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？___________
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是___________。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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