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多档位电热器的功率计算定稿

2
类 型 一
R1
R2
S
R1
S断开
低温档
U2 P 低 R1 R2
R1、R2都是 加热电阻
R1 R2
电路图
等效图
S闭合
档位 (电功率)
高温档
类 型 二
R1
R2
S
R1 R2 S断开
U U P 高 R1 R2
低温档
2
2
R1、R2都是 加热电阻
R1
U P 低 R1
2
电路图 R1
ห้องสมุดไป่ตู้
等效图
S1闭合,S2接1
3、如图是某家用电热器内部电路结构图,其中R1、 R2为加热电阻丝(R1>R2)。下列关于电阻丝的四种 连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,其中 大小说法正确的是( )
A、甲的连接方式发热功率最小 B、乙的连接方式发热功率最小 C、丙的连接方式发热功率最大 D、丁的连接方式发热功率最大
(R 1 > R 2 )
电阻关系: R丁>R甲> R乙> R丙
功率关系: P丙>P乙> P甲> P丁
规律发现与总结
1、U 一定时根据P=U2/R可知:R越大,电 功率越小; R越小,电功率越大。
2、家庭电路的电压都是220V,当电路中 的电阻都是电热丝时,电路中的总电 阻越小,加热总功率就 越大,就处于 高 温档;电路中的总电阻越大,加热 , 总功 率就越小就处于 低温档 。
电加热器
利用电流的热效应工作的加热设备 工作时把电能转化为内能 内部主要部分为电热丝 家用电器中档位型电加热器主要有:电热 毯,电饭锅,电热水器等。
电热器多档位表现形式:
1

加热档 2高温档
功率大
保温档 低温档
功率小
现有两只电阻R1 和 R2 (R1 >R2 ), 一个电压为U的电源,你可以组 装出几种连接方式不同的电路?
1、小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的 发热功率。 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,电烤箱处于什么档 位?简述理由。 (2)电烤箱在中档位工作时, 消耗的电功率是多少? (3)电烤箱在高档位工作时, 对食物加热6min,消耗 的电能为多少?
例1 下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路 如右下图所示,R1和 R2均为电热丝(阻值 不受温度的影响)求: (1)电烤箱在低温挡 正常工作时,电 路中的电流; (2)电路中R2的阻值。
例2、如图是家乐牌节能型家用电饭煲及简化的电路 图.当S1、S2都闭合时,R1、R2两个发热体同 时给锅加热,处于高温加热状态;当只闭合S1 时,处于低温保温状态.已知家庭电路电压为 220V,R2工作时的阻值为88Ω,电饭煲低温保 温状态时的功率为40W.求: (1)高温加热状态时,通过R2的电流是多少安? (2)低温保温状态时,R1的阻值是多少欧? (3)如果用来煮一次米饭(高温加热状态)用时 30min,则电饭锅要消耗多少电能?
2武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国 家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成 ,它的电路示意图如下。坐垫内的电热丝R1、 R2的阻值分别为260Ω、150Ω,脚踏内的电热丝 R3的阻值为400Ω.闭合开关S1,调节开关S2,可 以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“ 高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响) (1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦? (2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内 产生的热量是多少焦?
1)S2接a触点时, 电路为R3的简单电路,电路中的电阻最小 ,根据P= 可知,此时脚踏处于高温档位 ,电热课椅消耗的功率最大; P高温= = =121W. (2)S2接c触点时, R3与较小的电阻R2串联在电路中,脚踏处 于中温档; 电热课椅在10秒内产生的热量: Q=W= t= ×10s=880J.
含有多根电热丝的多档位家用 电热器的工作原理:
家庭电路电压 U=220V保持不 变
2
通过转换开关使 电路总电阻R总 发生改变
} {
U P= R

总 总
R 总 较小时 P总 较大 R 总 较大时 P总 较小
高温档
低温档
一般可以通过以下三种方式改变挡位:
电路图
等效图
S闭合
档位 (电功率)
高温档
U P 高 R1
档位 (电功率)
高温档
U2 U2 P 高 R1 R2
类 型 三
R1 S2
S1 R2
R2
S1闭合,S2接2
R1 S1断开,S2接2 R1 R2
1 2 R 1、 R 2都 是加热电阻
中温档 2 U P 中 R1
低温档
U2 P 低 R1 R2
多档位的实质:
电热器往往需要设计不同的档位,切 换电热器的开关,就能改变电热器的 档位,其实质是改变电热器的电功率.
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