第十八章電功率專(zhuān)題擋位問(wèn)題電熱器工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)實(shí)際需要往往要設(shè)計(jì)不同擋位。電熱器的高低擋指的是不同“功率”，電功率大的為高擋位，電功率小的為低擋位。在電源電壓不變的情況下，通過(guò)改變電路的總電阻從而改變用電器的總功率，實(shí)現(xiàn)高、中、低擋之間的轉(zhuǎn)換，通常是通過(guò)電阻短路或改變電路連接方式等方法實(shí)現(xiàn)。總體思路：1．電熱器加熱時(shí)(高溫?fù)?，電功率P較大，由于電壓U一定，則R較小。2．電熱器保溫時(shí)(低溫?fù)?，電功率P較小，由于電壓U一定，則R較大。類(lèi)型1并聯(lián)電路基本模型(電路圖)：思路：①兩開(kāi)關(guān)均閉合，兩電阻并聯(lián)，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位；②只閉合S1，只有R1接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位。小大高大小低【例1】小明家的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92℃時(shí)開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫降至一定溫度t時(shí)，S1又閉合重新加熱。飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下。(1)求正常加熱時(shí)通過(guò)飲水機(jī)的電流；熱水箱水量2kg額定電壓220V加熱時(shí)功率440W保溫時(shí)功率40W解：(1)正常加熱時(shí)通過(guò)飲水機(jī)的電流答：(略)【例1】小明家的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92℃時(shí)開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫降至一定溫度t時(shí)，S1又閉合重新加熱。飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下。(2)求電阻R1、R2的阻值；熱水箱水量2kg額定電壓220V加熱時(shí)功率440W保溫時(shí)功率40W解：(2)當(dāng)只閉合S，只有R1工作時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，電阻R1的阻值當(dāng)閉合S和S2，R1和R2同時(shí)工作時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電阻R1的功率P2＝P加熱－P保溫＝440W－40W＝400W答：(略)【例1】小明家的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92℃時(shí)開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫降至一定溫度t時(shí)，S1又閉合重新加熱。飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下。(3)在無(wú)人取水情況下，飲水機(jī)重新加熱一次的時(shí)間為7min。加熱一次消耗的電能是多少？重新加熱前的水溫t是多少？[不計(jì)能量損失，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]熱水箱水量2kg額定電壓220V加熱時(shí)功率440W保溫時(shí)功率40W重新加熱前的水溫t＝92℃－22℃＝70℃答：(略)類(lèi)型2：串聯(lián)或短接電路基本模型(電路圖)：思路：①兩開(kāi)關(guān)均閉合，R1被_______，只有R2接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位；②只閉合開(kāi)關(guān)S，R1、R2串聯(lián)接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，屬于_____擋位。短接小大高大小低【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W。(1)電飯煲在高溫?zé)髾n時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W。(2)電熱絲R0的阻值多大？電阻R的阻值多大？解：(2)高溫?zé)髸r(shí)功率為1100W，電阻R0的阻值電阻R的阻值R＝R總－R0＝2200Ω－44Ω＝2156Ω【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W。(3)保溫時(shí)R的功率多大？解：(3)保溫時(shí)R的功率PR＝I2R＝(0.1A)2×2156Ω×＝21.56W【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W。(4)若在傍晚用電高峰期，電路中的實(shí)際電壓只有200V，則此時(shí)該電飯鍋在加熱狀態(tài)的實(shí)際功率是多大？解：(4)若在傍晚用電高峰期，電路中的實(shí)際電壓只有200V，則此時(shí)該電飯鍋在加熱狀態(tài)的實(shí)際功率答：(略)類(lèi)型3：更換電阻電路基本模型(電路圖)：思路：①開(kāi)關(guān)S接A，R1、R2串聯(lián)接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位；②開(kāi)關(guān)S接B，只有R2串聯(lián)接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位。大小低小大高【例3】如圖甲為小明家新購(gòu)的一款智能養(yǎng)生壺，其電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，R2＝385Ω。該養(yǎng)生壺銘牌的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，其中保溫功率模糊不清。求：養(yǎng)生壺的銘牌額定電壓220V頻率50Hz加熱功率1100W保溫功率容積1.5L(1)養(yǎng)生壺是利用電流的_____效應(yīng)工作的，當(dāng)開(kāi)關(guān)S擲到____(選填“1”或“2”)時(shí)，養(yǎng)生壺處于加熱狀態(tài)。熱1【例3】如圖甲為小明家新購(gòu)的一款智能養(yǎng)生壺，其電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，R2＝385Ω。該養(yǎng)生壺銘牌的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，其中保溫功率模糊不清。求：養(yǎng)生壺的銘牌額定電壓220V頻率50Hz加熱功率1100W保溫功率容積1.5L(2)養(yǎng)生壺處于“加熱”狀態(tài)時(shí)，R1是多少？解：(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于1時(shí)，R2開(kāi)路，只有R1工作，此時(shí)為加熱擋，R1的阻值【例3】如圖甲為小明家新購(gòu)的一款智能養(yǎng)生壺，其電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，R2＝385Ω。該養(yǎng)生壺銘牌的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，其中保溫功率模糊不清。求：養(yǎng)生壺的銘牌額定電壓220V頻率50Hz加熱功率1100W保溫功率容積1.5L(3)小亮想測(cè)一下該養(yǎng)生壺保溫時(shí)的實(shí)際功率，于是他關(guān)閉了家里的其他