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电热器的多档功率问题

电热器的多档功率问题例1.(宿迁)某电饭锅内有R0=44Ω、R=2156Ω的两根电热丝,将它接入电路如图1所示,当S分别置于“1”档和“2”档时,______档是保温状态,当S接“2”档时,电路中的电流大小是______,通电100s电路产生的热量是______J。

例2.(山西)下表为电烤箱铭牌的部分参数,其简化电路如图2所示。

当开关s闭合时,电烤箱处于______温档。

当电烤箱在高温档工作时,1min消耗的电能是______J。

例3.(泰州)如图3所示是某电热器的原理简图,它有高温、低温两档,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为l10Ω、220Ω。

(1)S1闭合、S2开时,求电热器的功率;(2)S1、S2都闭合时,求电热器的工作电流;(3)S1,S2都闭合时,电热器是处于“高温档”还是处于低温档通过有关计算证明你的结论。

例4.(广东)某保温电热水壶电路如图4所示,S是温控开关,R1为加热器。

当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。

(不考虑温度对电阻阻值的影响),求:(1)加热电阻R1的阻值是多大?(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?(陕西)如图5所示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。

R1、R2为电热丝,其中R2=242Ω,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服。

(1)电热丝是利用电流的_______效应工作的。

分析电路图,闭合S1,当S2_______时,电熨斗处于高温档。

(2)电熨斗处于低温档时,正常工作功率为1000W。

求:通过电路的电流是多大?R1的电阻是多大?通电3min产生的热量是多少?(3)若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时高温档功率为1000W。

要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?例6.(苏州)下表为一台电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热水器内部简化电路如图6所示,R1和R2均为电热丝。

求:(1)低温档正常工作时的额定功率;(2)中温档正常工作10分钟产生的热量;(3)高温档正常工作时的额定电流。

例7.如图所示,E1、E2是两个指示灯,1、4和2、3是两个触点开关,触点开关由手动绝缘杆控制闭合,电热丝R的阻值为88Ω,R1的阻值为2112 Ω,R2的阻值为352Ω。

指示灯E1、E2的电阻很小,计算中可忽略不计。

(设家庭电路电压220V恒定不变,电热丝R及电阻R1、R2的阻值不随温度变化)请根据上面的叙述解答问题:①将插头插入家庭电路中的插座,不按动绝缘杠杆,哪个指示灯亮?②分别计算电暖水瓶在加热状态和保温状态时电热丝R的功率。

例8、小明家买了一台电暖器,有低、中、高三个挡位的发热功率。

左图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。

已知R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,电源电压保持不变。

请分析和解答以下问题:①当开关S1置于b端、S2断开时,电暖器处于什么挡位?简述理由。

②电暖器在中挡位工作时,消耗的电功率是多少?③电暖器在高挡位工作时,加热6min,消耗的电能为多少?例9、有一电热毯,说明书上标明所用的电压为220V,电热毯电阻由R1和R2组成,R1=605Ω,如图所示,利用开关S的通断可以使电热毯的发热功率(指电路的总功率)分为两挡Ⅰ挡为功率最大,Ⅱ挡功率为Ⅰ挡功率的1/4,试问:①开关处于什么状态时,电热毯的功率最大?最大功率为多少W?②电阻R2应为多大?③加热功率太小,小明爷爷想让加热功率为200w,请你对电路进行改造满足他的要求例10.下图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电热丝。

图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关,“三刀”(即AB、CD、EF三个滑片)只能同时并排向左或向右滑动,使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上。

当开关处于“4”档时,电热毯不发热;当开关处于其他三档中的某一档位时,电热毯的最小发热功率为30W。

(1)电热毯以最小发热功率工作时,流过电路中的电流为 A。

(结果保留两位小数)(2)开关分别处于“1”、“2”档时,电热毯的发热功率分别为 W、 W。

(3)开关分别处于“3”档时,电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦?例11如图所示,电源电压可调,灯泡L规格为“1 5 V 45 W”,且灯丝电阻不随温度变化。

电流表量程为“O~O.6 A”和“O~3 A",滑动变阻器尺的规格分别为“25 Ω 2 A’和“1 OΩ 3 A”。

(1)将电源电压调到1 8V,闭合开关,移动P,使灯泡正常发光。

求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率。

(2)将电源电压调到l 5 V,用定值电阻R0替换灯泡,P置于中点A,闭合开关,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电表最程和变阻器R)。

然后将P从A移到最左端B,两表示数的I-U关系如图20所示。

通过计算判断所用变阻器的规格a例12电压力锅是一种新型家用电器,集高压锅与电饭锅优点于一体,既安全又环保。

图20是某型号电压力锅工作电路简图,右表是其部分参数。

其中R1是主加热器,R2是保压加热器。

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105~C时,开关S自动与a.b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。

现将3L 初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30min。

已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×10。

J/(kg·℃)。

求:(1)电压力锅在加热状态时的电流。

(2)电压力锅多少秒后开始保压?(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。

例13实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示.闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为:R2:R=1:4.求:(1)L2正常工作时的电阻.(2)L1正常工作时的电流.(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围.(1)“36V25W”的灯泡正常发光时的电阻是多少?(2)某同学由实验测得“36V25W”灯泡的电流和电压关系曲线如图甲所示,请回答:①若将此规格灯泡串联若干个接入220V电路中使用,则至少要串联多少个?②当11个这样的灯泡串联接入220V的电路时,请结合图线计算每个灯泡的实际功率是多少?(3)另有一只灯泡只能看清其铭牌上的额定电压为36V,将其接入如图乙所示电路中,当闭合开关S,滑动变阻器滑片位于中点C时灯泡正常打光,此时灯泡的电功率为P,当滑片位于最右端b时,灯泡实际电功率为P’,已知P:P’=16:9,求所接电源电压U为多少伏?(灯泡的电阻始终不变)(河北)在如图1所示的电路中,电源电压不变,小灯泡的额定电压为2.5V,变阻器的最大阻值R为定值电阻R1的三倍,闭合开关S,当滑片P置于某点时,电压表示数为2.5V,电流表示数为I1,当滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,且I1:I2=5:4,两次变阻器连入电路的电阻之比R1:R=8:15.图2是该小灯泡I﹣U图象.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻值.(2)滑片置于最右端时,小灯泡的实际功率.(3)电源电压.探究“电流与电阻的关系”.器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干.(1)图1是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于________端(选填“A”或“B”).(3)闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示.老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据.当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因是_____________________________.改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为_________A(如图2所示).综合分析数据可得:电压一定时,____________________________.【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,收集的实验数据填入了表2中.(1)分析表2中数据可得:电阻一定时,_____________________________.(2)分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为__________Ω.例:现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电其余阻来探测温度。

如图甲所示的电路,将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内,都置于箱外。

这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。

已知该电路中电源电压是l2 V,定值电阻R 的阻值是200 Ω。

热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图乙所示。

求:(1)当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化?(2)当培养箱.内的温度为40℃时,电压表的示数是多大?(3)已知电流表的量程是0 ~30 mA,电压表的量程是0~8 V,则此电路能够测量的最高温度是多大?此时热敏电阻Ro消耗的电功率是多大?。

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