专题19 档位型电功率、电热分析计算-2021-2022学年九年级物理上学期同步培优专题对点练习（人教版）

专题19 档位型电功率、电热分析计算（解析版） ◎核心考点 档位型电功率、电热分析计算 【例1】我国北疆边防哨兵在严寒的冬季会穿上一种电热靴。如图为电热靴内加热电路的示意图，电源两端电压保持不变，为三档旋钮开关金属片M可分别拨至a、b、c处，电阻丝、规格相同且阻值不变，b为电阻丝的中点．闭合开关，这只电热靴的低温档、中温档、高温档应分别将金属片M拨至 A. a、b、c B. a、c、b C. c、b、a D. b、a、c 【答案】A 【解析】解：由可知，在U一定时，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小； 由图示电路图可知，接a时两电阻丝串联，总电阻最大，电功率最小，电热靴处于低温档； 当接c时，只有电阻丝接入电路，总电阻最小，电路电功率最大，电热靴处于高温挡； 当接b时，电阻丝与的右半部分接入电路，电热靴处于中温挡。 所以，这只电热靴的低温档、中温档、高温档应分别将金属片M拨至a、b、c。 故选A。 电源的电压一定，由可知，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小，据此分析电路中金属片M拨至不同位置时电路中电阻的关系，然后判断得出答案。 ◎解题技巧 用电器档位的判断，利用把比较功率大小的问题转化为比较电阻大小问题是关键。 由：，U一定时，R越大，P越小（加热功率越小）；R越小，P越大（加热功率越大） ◎对点训练 （一）通过局部短路实现挡位转换 1.某品牌电饭煲的工作原理如图所示，它的部分参数如表，若将开关S闭合，则电饭煲处于______ 选填“加热”或“保温”状态，其中电阻 ______ 。 XXX牌电饭煲 额定电压 220V 额定功率 加热档 1210W 保温挡 22W 频率 50Hz 【答案】加热  2160 【解析】电路电压U一定，由可知，电阻越大，电功率越小，电饭煲处于保温状态，电阻越小，电饭煲功率越大，电饭煲处于加热状态，分析电路图确定电饭煲的状态； 根据可算出的电阻，利用算出和的总电阻，最后利用串联电路电阻的规律算出的电阻。 解：由电路图可知，当开关S闭合时，被短路，只有工作，电路电阻最小，由可知，在电压一定时，电饭煲电功率最大，处于加热状态； 由电路图可知，当开关S断开时，两电阻串联，电路电阻最大，由可知，在电压一定时，电饭煲电功率最小，处于保温状态； 根据可知的电阻为： ； 和的总电阻为：， 的电阻为：。 故答案为：加热；2160。 2.电压力锅是我们常用的厨房用具，再增加一些科技元素，使它更便捷好用，下图电压力锅的简化电路图如图所示及相关参数，它有高温烧煮和焖饭、保温两档，通过温控开关进行调节，、分别为电热丝，求： 额定电压 220V 加热功率 1100W 保温功率 440W 电压力锅在加热档正常工作10min所消耗的电能是多少？ 电路中的阻值是多少 电压力锅在保温档正常工作时，电路中的电流和的功率是多少？ 【答案】 解：由可得，电压力锅在加热档正常工作10min所消耗的电能：； 当、闭合时，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，电压力锅处于高温烧煮档，由可得，的阻值：； 当闭合、断开时，与串联，电路的总电阻最大，电压力锅处于焖饭、保温档， 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，的阻值：； 电压力锅在保温档正常工作时，电路中的电流：， 此时的功率：。 答： 电压力锅在加热档正常工作10min所消耗的电能是； 电路中的阻值是； 电压力锅在保温档正常工作时，电路中的电流为2A，的功率是176W。 【解析】本题考查了电功公式和电功率公式、电阻串联、欧姆定律的应用，分清电压力锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。 根据求出电压力锅在加热档正常工作10min所消耗的电能； 当、闭合时，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，电压力锅处于高温烧煮档，根据求出的阻值；当闭合、断开时，与串联，电路的总电阻最大，电压力锅处于焖饭、保温档，根据求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出的阻值； 电压力锅在保温档正常工作时，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据求出的功率。 3.如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为和均为电熨斗底板中的加热元件，的阻值为，只闭合时为低温档，电功率为同时闭合和时为高温档，试求： 低温档工作时，电路中的电流是多少？ 电阻的阻值是多少？ 高温档的电功率是多少？ 【答案】解：只闭合时为低温档，电功率为440W， 由可得，电路中的电流： ； 只闭合时，与串联，电熨斗处于低温档， 由可得，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，电阻的阻值： ； 同时闭合和时，电路为的简单电路，电熨斗处于高温档， 则高温档的电功率： 。 答：低温档工作时，电路中的电流是2A； 电阻的阻值是； 高温档的电功率是10