《用電器多擋位問(wèn)題》電功率PPT
專(zhuān)題概述
用電器的多擋位問(wèn)題是集電熱、電功、電功率于一體的綜合性問(wèn)題，是電學(xué)問(wèn)題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其主要類(lèi)型包括用電器的多擋位問(wèn)題、電熱器的多擋位問(wèn)題。
解答用電器的多擋位問(wèn)題時(shí)關(guān)鍵是弄清楚用電器的工作特點(diǎn)，不同擋位對應的功率、電流、電阻等物理量。例如：豆漿機工作時(shí)主要包括加熱和打漿兩個(gè)過(guò)程、全自動(dòng)洗衣機工作時(shí)主要包括洗衣和脫水兩個(gè)過(guò)程、電吹風(fēng)工作時(shí)主要明確是吹冷風(fēng)還是吹熱風(fēng)等。
解答電熱器類(lèi)問(wèn)題需要把握好兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
關(guān)鍵點(diǎn)一：正確判斷出電熱器的擋位。一般來(lái)說(shuō)，電熱器通常有“高溫擋”“中溫擋”和“低溫擋”，根據電功率的公式P＝U2R可知，當電壓一定時(shí)，電阻越大，電功率越小，電阻越小，電功率越大，所以高溫擋總電阻最小，低溫擋總電阻最大。
關(guān)鍵點(diǎn)二：明確不同擋位的電熱器結構。
（1）短路式：如圖甲所示，兩個(gè)電阻串聯(lián)，用開(kāi)關(guān)S1與其中的一個(gè)電阻并聯(lián)，當兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電阻R2短路，只有一個(gè)電阻工作，此時(shí)為高溫擋；當開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，總電阻最大，為低溫擋。
（2）單刀雙擲式：如圖乙所示，將主要工作電阻R1放在干路上，一條支路只用導線(xiàn)，另一條支路連接附加電阻。當開(kāi)關(guān)S擲向附加電阻支路時(shí)，兩電阻串聯(lián)，為低溫擋；當開(kāi)關(guān)S擲向純導線(xiàn)支路時(shí)，只有主要電阻R1工作，為高溫擋。
（3）并聯(lián)式：如圖丙所示，兩個(gè)電阻并聯(lián)，用開(kāi)關(guān)S1控制兩個(gè)電阻，開(kāi)關(guān)S2控制其中的電阻R2，當開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，兩個(gè)電阻都工作，此時(shí)總電阻小，為高溫擋；當開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，只有電阻R1工作，此時(shí)總電阻大，為低溫擋。
類(lèi)型一 電熱器的多擋位問(wèn)題
1.如圖3－ZT－1所示，電阻R1>R2，電源電壓均為U，在相同時(shí)間內，圖甲電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q甲，圖乙電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q乙，圖丙電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q丙，圖丁電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q丁，則（ �。�
A.Q甲＞Q乙＞Q丙＞Q丁
B.Q�。綫丙＞Q乙＞Q甲
C.Q�。綫乙＞Q甲＞Q丙
D.Q甲＞Q丙＞Q乙＞Q丁
2.電源電壓均為U不變時(shí)，在相同的時(shí)間內，兩電阻串聯(lián)時(shí)總電阻最________，產(chǎn)生的總熱量最________，發(fā)熱功率最________；兩電阻并聯(lián)時(shí)總電阻最________，產(chǎn)生的總熱量最________，發(fā)熱功率最________。如果電熱器處于兩電阻串聯(lián)的狀態(tài)，則電熱器一般處于________（選填“高”“中”或“低”）擋位；如果電熱器處于兩電阻并聯(lián)的狀態(tài)，則電熱器一般處于________（選填“高”“中”或“低”）擋位。
3.如圖3－ZT－2所示是電熱水壺的工作電路圖，閉合開(kāi)關(guān)S1，當電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)S2處于________狀態(tài)。若電熱水壺加熱狀態(tài)時(shí)的功率為1210 W，則電阻R1＝________Ω。如果保溫狀態(tài)下電熱水壺的總功率是加熱狀態(tài)時(shí)的10%，則R2的功率為_(kāi)_______W。
4.某保溫電熱水壺電路如圖3－ZT－3所示，S是溫控開(kāi)關(guān)，電熱水壺上標有“220 V 1000 W”字樣，保溫時(shí)R1的電功率為12.1 W，問(wèn)：（不考慮溫度對電阻阻值的影響）
（1）當開(kāi)關(guān)S接a時(shí)電熱水壺處于保溫狀態(tài)還
是加熱狀態(tài)？為什么？
（2）加熱狀態(tài)時(shí)，電熱水壺正常工作的
電流是多少？
（3）R1和R2的阻值各是多少？
5.某科技制作小組的同學(xué)利用兩段阻值不同的電熱絲R1和R2，設計成具有高、中、低三擋位的電熱器，電路圖如圖3－ZT－4所示，其中R1＝2R2。在安全情況下，用三擋分別給同一容器中質(zhì)量均為2 kg的水加熱。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
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